一種薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域，具體涉及一種主要用于電鍍硬刀、電鍍軟刀等精 度極高產(chǎn)品厚度測(cè)量的薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子行業(yè)的的快速發(fā)展，產(chǎn)品加工精度的逐步提高，加工過(guò)程越來(lái)越細(xì)化，產(chǎn) 品質(zhì)量要求也越來(lái)越高，對(duì)于產(chǎn)品的測(cè)量的精度也是越來(lái)越高。
[0003] 而電鍍硬刀、電鍍軟刀作為加工電子產(chǎn)品的刀具，精度要求也是越來(lái)越高，目前國(guó) 內(nèi)測(cè)量薄片產(chǎn)品一般都是采用微米千分尺等通用測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量，由于是接觸式測(cè)量， 一方面容易對(duì)產(chǎn)品造成不可修復(fù)的損壞，另一方面由于存在估讀值，測(cè)量的數(shù)據(jù)也不精確， 精度受到限制。
[0004] 近年來(lái)，更高要求的電子產(chǎn)品的出現(xiàn)，卡尺、千分尺等通用量具已經(jīng)不能滿足要 求，需要設(shè)計(jì)精度更高的測(cè)量?jī)x器才能測(cè)量出產(chǎn)品的尺寸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供了一種薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)，用以解決 薄片產(chǎn)品接觸式測(cè)量造成的精度及產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題。
[0006] 本實(shí)用新型的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)，包括分別位于待測(cè)薄片兩側(cè)的激光發(fā)射器，左、右兩側(cè)的 激光發(fā)射器發(fā)射的激光束垂直投射到待測(cè)薄片的兩個(gè)側(cè)面上形成光斑；光斑上的激光漫反 射的能量經(jīng)接收光學(xué)系統(tǒng)的接收鏡頭I和接收鏡頭II分別成像在CDD上；激光發(fā)射器位于 待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)的兩側(cè)，接收鏡頭和CDD均安裝在待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)的機(jī)架上。
[0008] 待測(cè)薄片兩側(cè)的⑶D均連接至微處理器，微處理器連接顯示器。
[0009] ⑶D通過(guò)無(wú)線通信模塊連接至微處理器。
[0010] 在待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)上還設(shè)有待測(cè)薄片位置傳感器，位置傳感器與微處理器連 接。
[0011] 在待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)上還設(shè)有待測(cè)薄片姿態(tài)傳感器，姿態(tài)傳感器也與微處理器連 接；左、右兩側(cè)的激光發(fā)射器均安裝在調(diào)節(jié)架上，調(diào)節(jié)架底部安裝有可調(diào)節(jié)氣缸，可調(diào)節(jié)氣 缸和激光發(fā)射器均與微處理器連接。
[0012] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型采用的是非接觸式的測(cè)量，精度高、無(wú)輻射、安全性 能好、響應(yīng)快速、不受被測(cè)物體材質(zhì)的影響，不僅僅可適用與電子產(chǎn)品刀具行業(yè)，在其他行 業(yè)如鋼板測(cè)厚，紙張測(cè)厚等同樣適用。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 其中，1是待測(cè)薄片，2是激光發(fā)射器，3是接收鏡頭I，4是接收鏡頭II，5是⑶D，6 是微處理器，7是顯示器，8是調(diào)節(jié)架，9是可調(diào)節(jié)氣缸。
【具體實(shí)施方式】
[0015] -種薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)，如圖1所示，包括分別位于待測(cè)薄片1兩側(cè)的激光發(fā)射器 2,左側(cè)的激光發(fā)射器2發(fā)射的激光束垂直投射到待測(cè)薄片1的左側(cè)面上形成光斑A，右側(cè)的 激光發(fā)射器2發(fā)射的激光束垂直投射到待測(cè)薄片1的右側(cè)面上形成光斑B ;光斑A上的激 光漫反射的能量經(jīng)接收光學(xué)系統(tǒng)的接收鏡頭I 3成像在左側(cè)的CDD5上，光斑B上的激光漫 反射的能量經(jīng)接收光學(xué)系統(tǒng)的接收鏡頭II 4成像在右側(cè)的CDD5上；待測(cè)薄片1通過(guò)待測(cè)薄 片傳送系統(tǒng)傳送至薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)，激光發(fā)射器2位于待測(cè)薄片1傳送系統(tǒng)的兩側(cè)，接收 鏡頭I 3、接收鏡頭II 4和CDD5均安裝在待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)的機(jī)架上。這里的待測(cè)薄片傳 送系統(tǒng)為現(xiàn)有的傳送系統(tǒng)。
[0016] 待測(cè)薄片1兩側(cè)的⑶D5均連接至微處理器6,微處理器6連接顯示器7。
[0017] ⑶D5通過(guò)無(wú)線通信模塊連接至微處理器6。
[0018] 在待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)上還設(shè)有待測(cè)薄片位置傳感器，位置傳感器與微處理器6連 接。
[0019] 在待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)上還設(shè)有待測(cè)薄片姿態(tài)傳感器，姿態(tài)傳感器也與微處理器6 連接；左、右兩側(cè)的激光發(fā)射器2均安裝在調(diào)節(jié)架8上，調(diào)節(jié)架8底部安裝有可調(diào)節(jié)氣缸9， 可調(diào)節(jié)氣缸9和激光發(fā)射器2均與微處理器6連接。
[0020] 該薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：待測(cè)薄片1通過(guò)待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)傳送至 該薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)的工作區(qū)域，通過(guò)待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)上的位置傳感器檢測(cè)待測(cè)薄片1 是否到達(dá)待測(cè)位置，若待測(cè)薄片1偏離待檢區(qū)域，則位置傳感器將信號(hào)傳送至微處理器6， 微處理器6將信息顯示在顯示器7上，工作人員通過(guò)顯示器7的信息，及時(shí)調(diào)整待測(cè)薄片傳 送系統(tǒng)，使待測(cè)薄片1到達(dá)待檢位置；在待測(cè)薄片1處于待測(cè)位置時(shí)，由姿態(tài)傳感器檢測(cè)待 測(cè)薄片1的兩個(gè)待側(cè)面是否與左、右兩側(cè)的激光發(fā)射器2發(fā)射的激光束垂直，若不垂直，則 姿態(tài)傳感器將信號(hào)傳送至微處理器6,微處理器6通過(guò)向激光發(fā)射器2發(fā)出信號(hào)，通過(guò)可調(diào) 節(jié)氣缸9調(diào)整激光發(fā)射器2的位置，最終使待測(cè)薄片1的兩個(gè)待側(cè)面與待測(cè)薄片1兩側(cè)的 激光發(fā)射器2發(fā)射的激光束垂直。
[0021] 側(cè)厚時(shí)，將左、右兩側(cè)⑶D5上的兩個(gè)像點(diǎn)位置與原先位于零平面上0點(diǎn)的激光面 的成像位置進(jìn)行比較，則可測(cè)出左側(cè)像點(diǎn)的位移量XI和右側(cè)像點(diǎn)的位移量X2。通過(guò)幾何換 算，可根據(jù)像點(diǎn)的位移量XI和X2求出左側(cè)像點(diǎn)與零平面上的0點(diǎn)的間距H1和右側(cè)像點(diǎn)與 零平面上的0點(diǎn)的間距H2，H1和H2經(jīng)電腦預(yù)算后，即可得出被測(cè)物的厚度h。因此，只要能 精確地測(cè)出像點(diǎn)的位移量XI和X2,即可精確測(cè)定被測(cè)薄片的厚度h。根據(jù)光學(xué)成像理論， 設(shè)光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)為：接收鏡頭I 3與接收鏡頭II 4的焦距均為f，激光發(fā)射器2為垂直照 射，激光發(fā)射系統(tǒng)與接收鏡頭的夾角為9，物距為1，系統(tǒng)的放大倍率為0，接收鏡頭I 3光 軸與左側(cè)⑶D5光敏面的夾角為巾，接收鏡頭II 4光軸與右側(cè)⑶D5光敏面的夾角也為小， 被測(cè)物體兩個(gè)表面與測(cè)量零平面的相對(duì)位置分別為H1和H2,左側(cè)像點(diǎn)在左側(cè)CDD5右的相 對(duì)位置分別為XI、右側(cè)像點(diǎn)在右側(cè)CDD5右的相對(duì)位置為X2,則左右兩個(gè)光路的物象關(guān)系都 滿足如下關(guān)系式：
[0022]
[0023] 上式表明，被測(cè)薄片1的表面位置和像點(diǎn)在⑶D右的位置x之間存在單調(diào)的和非 線性的關(guān)系，則被測(cè)目標(biāo)的厚度為h=H2_Hl。
[0024] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型采用的是非接觸式的測(cè)量，精度高、無(wú)輻射、安全性 能好、響應(yīng)快速、不受被測(cè)物體材質(zhì)的影響，不僅僅可適用與電子產(chǎn)品刀具行業(yè)，在其他行 業(yè)如鋼板測(cè)厚，紙張測(cè)厚等同樣適用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)，包括分別位于待測(cè)薄片兩側(cè)的激光發(fā)射器，左、右兩側(cè)的激 光發(fā)射器發(fā)射的激光束垂直投射到待測(cè)薄片的兩個(gè)側(cè)面上形成光斑；光斑上的激光漫反射 的能量經(jīng)接收光學(xué)系統(tǒng)的接收鏡頭I和接收鏡頭II分別成像在CDD上；其特征在于：所述 激光發(fā)射器位于待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)的兩側(cè)，所述的接收鏡頭和CDD均安裝在待測(cè)薄片傳送 系統(tǒng)的機(jī)架上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)，其特征在于：待測(cè)薄片兩側(cè)的CDD 均連接至微處理器，微處理器連接顯示器。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)，其特征在于：所述CDD通過(guò)無(wú)線通 信模塊連接至微處理器。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)，其特征在于：在待測(cè)薄片傳送系統(tǒng) 上還設(shè)有待測(cè)薄片位置傳感器，所述的位置傳感器與微處理器連接。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)，其特征在于：在待測(cè)薄片傳送系統(tǒng) 上還設(shè)有待測(cè)薄片姿態(tài)傳感器，姿態(tài)傳感器也與微處理器連接；所述左右兩側(cè)的激光發(fā)射 器均安裝在調(diào)節(jié)架上，調(diào)節(jié)架底部安裝有可調(diào)節(jié)氣缸，可調(diào)節(jié)氣缸和激光發(fā)射器均與微處 理器連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)，包括分別位于待測(cè)薄片兩側(cè)的激光發(fā)射器，左、右兩側(cè)的激光發(fā)射器發(fā)射的激光束垂直投射到待測(cè)薄片的兩個(gè)側(cè)面上形成光斑；光斑上的激光漫反射的能量經(jīng)接收光學(xué)系統(tǒng)的接收鏡頭Ⅰ和接收鏡頭Ⅱ分別成像在電荷藕合元件(CDD)上；待測(cè)薄片通過(guò)待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)傳送至薄片激光測(cè)厚系統(tǒng)，激光發(fā)射器位于待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)的兩側(cè)，接收鏡頭和CDD均安裝在待測(cè)薄片傳送系統(tǒng)的機(jī)架上。本實(shí)用新型采用的是非接觸式的測(cè)量，相比對(duì)于接觸式的測(cè)厚儀更加精確，不會(huì)因?yàn)槟p而損失精度，相比于超聲波測(cè)厚儀精度更高。
【IPC分類】G01B11/06
【公開(kāi)號(hào)】CN204924188
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520349723
【發(fā)明人】吳轉(zhuǎn)運(yùn)
【申請(qǐng)人】鄭州宏拓超硬材料制品有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月27日