本實(shí)用新型屬于在線檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種薄型材料厚度檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

薄型材料生產(chǎn)中，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，其厚度和重量都有嚴(yán)格要求。以膏藥為例，膏藥單位面積上的藥膏重量必須控制在一定范圍以?xún)?nèi)，既不能太低也不能太高——太低時(shí)起不到藥效，產(chǎn)品成為次品，這種膏藥進(jìn)入市場(chǎng)是對(duì)消費(fèi)者身體健康的不負(fù)責(zé)任；太高時(shí)則增加了生產(chǎn)廠家的制作成本，并造成了對(duì)原材料的浪費(fèi)。

因此，為了保證膏藥產(chǎn)品符合要求，膏藥廠家通常采用人工稱(chēng)重的方法來(lái)控制膏藥含膏量，具體做法為：涂膏后的膏藥布通過(guò)烘干機(jī)烘干后，在膏藥布不同位置處，工作人員裁剪出標(biāo)準(zhǔn)大小膏藥，并用天平稱(chēng)出每片膏藥重量，然后減去與稱(chēng)重膏藥大小一樣的裱背重量，即可得到每張膏藥上藥膏重量。工作人員通過(guò)將不同位置處藥膏重量與標(biāo)準(zhǔn)藥膏重量進(jìn)行對(duì)比，再對(duì)涂膏機(jī)進(jìn)行調(diào)整，以控制涂膏機(jī)對(duì)膏藥布的涂藥厚度，從而控制膏藥的質(zhì)量。

但是這種方法裁剪膏藥時(shí)，需要暫停涂膏機(jī)，因此人工稱(chēng)重抽檢膏藥不能過(guò)于頻繁，否則會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)效率。一般在涂布生產(chǎn)50～100m后，會(huì)抽檢一次。如果以這種方式進(jìn)行生產(chǎn)，極端情況下，會(huì)造成50～100m的膏藥全部成為廢品，人工和原材料都會(huì)造成浪費(fèi)，這對(duì)企業(yè)效益會(huì)造成極大影響。

專(zhuān)利《全自動(dòng)橡膠膏劑涂布裝備及工藝》(申請(qǐng)?zhí)?00810028987.2) 中，實(shí)用新型人提出了在線測(cè)厚的技術(shù)，利用伽馬射線，在膏藥面高速往復(fù)掃描，檢測(cè)膏藥的厚度，并將實(shí)時(shí)檢測(cè)值與預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較，比較結(jié)果反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再調(diào)整刮刀間隙，使膏藥涂敷厚度達(dá)到預(yù)設(shè)值。這種在線檢測(cè)的方法實(shí)時(shí)性較高，測(cè)量時(shí)不與膏藥接觸，不會(huì)對(duì)產(chǎn)品的造成損傷，但檢測(cè)的精度不夠。因?yàn)楦嗨幒穸纫话阍?.1～0.2mm，厚度誤差控制在10％以?xún)?nèi)，即檢測(cè)精度要達(dá)到10μm，對(duì)于這種利用反射或透射原理的測(cè)厚技術(shù)來(lái)說(shuō)，檢測(cè)精度是無(wú)法達(dá)到生產(chǎn)要求的。另外，伽馬射線輻射也會(huì)對(duì)操作人員健康造成極大威脅。

傳統(tǒng)的非在線檢測(cè)方法，效率低且響應(yīng)慢；而在線檢測(cè)方法，精度又無(wú)法達(dá)到要求。因此，研究一種響應(yīng)快且檢測(cè)精度高，又不影響生產(chǎn)效率的檢測(cè)設(shè)備具有極大的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種利用激光在線檢測(cè)薄型材料厚度的裝置，在薄型材料生產(chǎn)線上，用激光在線切割出標(biāo)準(zhǔn)大小的薄型材料樣片，并對(duì)樣片進(jìn)行稱(chēng)重，從而進(jìn)一步得到薄型材料厚度。利用本實(shí)用新型裝置，測(cè)厚速度快，精度高，同時(shí)不需要暫停生產(chǎn)線，不影響生產(chǎn)效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種薄型材料厚度檢測(cè)裝置，包括：激光器、激光切割頭、橫向?qū)к?、縱向?qū)к?、運(yùn)動(dòng)速度傳感器、薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及稱(chēng)重系統(tǒng)，其中：

所述薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)用于帶動(dòng)薄型材料運(yùn)動(dòng)；

所述運(yùn)動(dòng)速度傳感器，用于檢測(cè)所述薄型材料的運(yùn)動(dòng)速度；

所述激光切割頭安裝在所述橫向?qū)к壣?，可沿所述橫向?qū)к墮M向移動(dòng)，所述橫向?qū)к壈惭b在所述縱向?qū)к壣?，可沿所述縱向?qū)к壙v向移動(dòng)，所述激光器輸出的激光經(jīng)激光切割頭聚焦到薄型材料表面；

所述控制系統(tǒng)的輸入端與所述運(yùn)動(dòng)速度傳感器相連，所述控制系統(tǒng)的輸出端與所述橫向?qū)к壓涂v向?qū)к壪噙B，用于根據(jù)所述薄型材料的運(yùn)動(dòng)速度控制所述橫向?qū)к壓涂v向?qū)к墡?dòng)所述激光切割頭運(yùn)動(dòng)，從而在所述薄型材料上切割預(yù)設(shè)大小的樣片；

所述稱(chēng)重系統(tǒng)用于對(duì)所述樣片進(jìn)行稱(chēng)重從而檢測(cè)所述薄型材料的厚度。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)為傳送帶。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述運(yùn)動(dòng)速度傳感器安裝在所述薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)輥軸上。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述樣片為圓形，或者三角形，或者矩形。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述樣片的面積為10～400cm²。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述激光器是連續(xù)激光器或脈沖激光器。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述激光器為100W連續(xù)CO₂激光器。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述稱(chēng)重系統(tǒng)是天平，或者平臺(tái)秤，或者電子臺(tái)稱(chēng)。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述薄型材料為膏藥。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述薄型材料的厚度不大于1.5毫米，薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)速度為4-20m/min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的薄型材料厚度檢測(cè)裝置具有以下有益效果：

(1)、本實(shí)用新型提供的薄型材料厚度檢測(cè)裝置，通過(guò)運(yùn)動(dòng)速度傳感器檢測(cè)薄型材料的運(yùn)動(dòng)速度，控制系統(tǒng)根據(jù)所述薄型材料的運(yùn)動(dòng)速度控制所述橫向?qū)к壓涂v向?qū)к墡?dòng)所述激光切割頭運(yùn)動(dòng)，從而在所述薄型材料上切割預(yù)設(shè)大小的樣片，由稱(chēng)重系統(tǒng)對(duì)樣片稱(chēng)重，從而得到樣片的厚度；實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化的厚度檢測(cè)，不需要在切割樣片時(shí)暫停生產(chǎn)線，并且能夠精確控制樣片的大小和形狀，既保證了高檢測(cè)精度也保證了高檢測(cè)效率，檢測(cè)效率高且不影響生產(chǎn)效率；

(2)、本實(shí)用新型提供的薄型材料厚度檢測(cè)裝置，通過(guò)橫向?qū)к壓涂v向?qū)к墡?dòng)所述激光切割頭運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)橫向?qū)к壓涂v向?qū)к壍膭?dòng)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向，從而能夠靈活準(zhǔn)確的切割出預(yù)設(shè)大小的樣片；實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的切割樣片，并且保證了切割樣片的效率和精確度；

(3)、本實(shí)用新型提供的薄型材料厚度檢測(cè)裝置，通過(guò)稱(chēng)重系統(tǒng)對(duì)樣片進(jìn)行稱(chēng)重后，可以根據(jù)樣片的面積從而計(jì)算得到樣片的厚度，或者將樣片的重量與預(yù)設(shè)大小的標(biāo)準(zhǔn)樣片的重量相比較，從而得到樣片的厚度是比標(biāo)準(zhǔn)樣片厚還是比標(biāo)準(zhǔn)樣片?。粡亩梢赃M(jìn)一步在厚度不符合生產(chǎn)要求時(shí)調(diào)整生產(chǎn)線，對(duì)薄型材料的厚度進(jìn)行調(diào)整；既保證了生產(chǎn)的效率，也保證在產(chǎn)品不符合質(zhì)量要求時(shí)能夠及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)線，減小損失；

(4)本實(shí)用新型提供的薄型材料厚度檢測(cè)裝置，采用激光頭切割，激光聚焦焦距可以比場(chǎng)鏡的焦距更短，聚焦效果更好，因此切割速度會(huì)更快。而且切割幅面不受場(chǎng)鏡系統(tǒng)幅面限制，因此可以切割面積較大的樣片，測(cè)量誤差會(huì)更小。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中薄型材料厚度檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中稱(chēng)重系統(tǒng)的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中切割過(guò)程示意圖；

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：1-激光器，2-激光切割頭，301-縱向?qū)к墸?02-橫向?qū)к墸?-運(yùn)動(dòng)速度傳感器，5-薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，6-控制系統(tǒng)，7稱(chēng)重系統(tǒng)，8-樣片。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種薄型材料厚度檢測(cè)裝置，包括：激光器1、激光切割頭2、橫向?qū)к?02、縱向?qū)к?01、運(yùn)動(dòng)速度傳感器4、薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)5、控制系統(tǒng)6以及稱(chēng)重系統(tǒng)7，其中：

所述薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)5用于帶動(dòng)薄型材料運(yùn)動(dòng)；

優(yōu)選地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)5可以為傳送帶，或者是其他傳送機(jī)構(gòu)。

所述運(yùn)動(dòng)速度傳感器4，用于檢測(cè)所述薄型材料的運(yùn)動(dòng)速度；通常情況下，所述薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)5包括有電機(jī)和輥軸，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述輥軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)薄型材料運(yùn)動(dòng)；為了檢測(cè)薄型材料的運(yùn)動(dòng)速度，可以將運(yùn)動(dòng)速度傳感器4安裝在所述薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)5的一個(gè)輥軸上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)速度和平移速度的換算，可以得到薄型材料的運(yùn)動(dòng)速度。

所述激光切割頭2安裝在所述橫向?qū)к?02上，可沿所述橫向?qū)к?02橫向移動(dòng)，所述橫向?qū)к?02安裝在所述縱向?qū)к?01上，可沿所述縱向?qū)к?01縱向移動(dòng)，所述激光器1輸出的激光經(jīng)激光切割頭2聚焦到薄型材料表面；其中，所述激光器1可以是連續(xù)激光器，也可以是脈沖激光器，例如可以是100W連續(xù)CO₂激光器；

所述控制系統(tǒng)6的輸入端與所述運(yùn)動(dòng)速度傳感器4相連，所述控制系統(tǒng)6的輸出端與所述橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01相連，用于根據(jù)所述薄型材料的運(yùn)動(dòng)速度控制所述橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01帶動(dòng)所述激光切割頭2運(yùn)動(dòng)，從而在所述薄型材料上切割預(yù)設(shè)大小的樣片8；

所述稱(chēng)重系統(tǒng)7用于對(duì)所述樣片8進(jìn)行稱(chēng)重從而檢測(cè)所述薄型材料的厚度；當(dāng)切割得到樣片8后將樣片8稱(chēng)重，并根據(jù)樣片8的面積從而計(jì)算得到樣片8的厚度；或者將樣片8的重量與預(yù)設(shè)大小的標(biāo)準(zhǔn)樣片的重量相比較，從而得到樣片8的厚度是比標(biāo)準(zhǔn)樣片厚還是比標(biāo)準(zhǔn)樣片?。辉趯?shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，所述樣片8可以為標(biāo)準(zhǔn)形狀，例如為圓形，或者三角形，或者矩形等標(biāo)準(zhǔn)形狀，也可以是非標(biāo)準(zhǔn)形狀。例如，為了方便切割樣本，可以為矩形。樣片8的大小應(yīng)當(dāng)適中，不宜太小否則難以切割得到準(zhǔn)確大小的樣片，也不宜太大，否則會(huì)造成原材料的浪費(fèi)。通常來(lái)說(shuō)，所述樣片8的面積可以為10～400cm²。

優(yōu)選地，所述稱(chēng)重系統(tǒng)7是天平，或者平臺(tái)秤，或者電子臺(tái)稱(chēng)。所述稱(chēng)重系統(tǒng)7可以放在薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)5的下方，當(dāng)切割得到樣片8后，樣片8直接落入稱(chēng)重系統(tǒng)7中從而方便稱(chēng)重，稱(chēng)重完成后可以將樣片8移走。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，當(dāng)?shù)弥獦悠?的厚度，或者得知樣片8的厚度是比標(biāo)準(zhǔn)樣片厚還是比標(biāo)準(zhǔn)樣片薄之后，可以進(jìn)一步調(diào)整生產(chǎn)線，對(duì)薄型材料的厚度進(jìn)行調(diào)整。例如如果是為了控制膏藥的生產(chǎn)質(zhì)量，可以調(diào)節(jié)藥膏的涂抹量，或者涂抹速度，或者薄型材料的運(yùn)動(dòng)速度。

進(jìn)一步地，所述薄型材料的厚度不大于1.5毫米，薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)5的運(yùn)動(dòng)速度為4-20m/min。

在實(shí)際生產(chǎn)中，可以利用本實(shí)用新型所提供的薄型材料厚度檢測(cè)裝置對(duì)薄型材料進(jìn)行厚度檢測(cè)，從而在生產(chǎn)質(zhì)量不合格時(shí)調(diào)整生產(chǎn)線。具體地，可以采用如下的技術(shù)方案：

(1)控制系統(tǒng)6接收薄型材料運(yùn)動(dòng)速度傳感器4輸出的速度信號(hào)，計(jì)算出激光切割起始點(diǎn)和切割速度；

(2)控制系統(tǒng)6控制激光器1輸出激光，控制系統(tǒng)6控制橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01帶動(dòng)激光切割頭2運(yùn)動(dòng)，在薄型材料上切割出預(yù)設(shè)大小的樣片8；

(3)收集樣片8，利用稱(chēng)重系統(tǒng)7對(duì)薄型材料樣片8進(jìn)行稱(chēng)重，將稱(chēng)重結(jié)果與薄型材料生產(chǎn)需求對(duì)比；

(4)依次重復(fù)(1)～(3)，根據(jù)對(duì)比結(jié)果，實(shí)時(shí)調(diào)整薄型材料生產(chǎn)線。

以下結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型薄型材料厚度檢測(cè)裝置在實(shí)際生產(chǎn)中的運(yùn)用：

本實(shí)施例中，薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)5中所生產(chǎn)的的薄型材料為膏藥。

如圖1所示，激光器1輸出激光經(jīng)激光切割頭2，聚焦到薄型材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)5中的膏藥面上。膏藥的運(yùn)行速度由運(yùn)動(dòng)速度傳感器4測(cè)得，并反饋到控制系統(tǒng)6中?？刂葡到y(tǒng)6結(jié)合所測(cè)得的膏藥運(yùn)行速度，利用縱向?qū)к?01和橫向?qū)к?02，控制激光切割頭2，在膏藥面上進(jìn)行二維切割。

其中，激光器1為100W連續(xù)CO₂激光器，切割膏藥面速度為15m/min，切割幅面為1.5m*1.5m，膏藥厚度為0.2mm，膏藥運(yùn)行速度為5～10m/min，以5m/min為例，在膏藥面上切割50mm*100mm膏藥樣片的具體切割過(guò)程為(如圖3)：

(1)膏藥自右向左運(yùn)動(dòng)，選擇右下角A點(diǎn)為切割起點(diǎn)，控制系統(tǒng)6通過(guò)橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01控制激光自A點(diǎn)向B點(diǎn)切割(斜向左上方向)，在膏藥面上切割出一條100mm縫隙(y軸方向)。由于激光切割速度是膏藥運(yùn)動(dòng)速度的三倍，所以A、B兩點(diǎn)在x軸方向的距離為33mm。

(2)控制系統(tǒng)6通過(guò)橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01控制激光由B點(diǎn)沿x軸方向切割至C點(diǎn)，在膏藥面上切割出一條50mm縫隙，由于膏藥自身的運(yùn)動(dòng)，B、C兩點(diǎn)間的距離為33mm。

(3)控制系統(tǒng)6通過(guò)橫向?qū)к?02和縱向?qū)к?01控制激光迅速?gòu)腃點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，再?gòu)腄點(diǎn)開(kāi)始切割膏藥。為使切縫與(1)中切縫相接，A、D兩點(diǎn)間距50mm。切縫長(zhǎng)度50mm，則D、E兩點(diǎn)間距33mm。

(4)由E點(diǎn)斜向左上方切割至F點(diǎn)(EF與AB等長(zhǎng)平行)，切割出最后一條切縫，切縫長(zhǎng)度100mm，即可得到一片50mm*100mm矩形膏藥樣片。

如圖2，將切割所得的膏藥的樣片8，在稱(chēng)重系統(tǒng)7上進(jìn)行稱(chēng)重，并將稱(chēng)重結(jié)果與膏藥生產(chǎn)需求對(duì)比，實(shí)時(shí)調(diào)整膏藥生產(chǎn)線。

樣片8可根據(jù)實(shí)際需求，切割成圓形、三角形等任意圖形。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。