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

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內(nèi)，既不能太低也不能太高——太低時起不到藥效，產(chǎn)品成為次品，這種膏藥進入市場是對消費者身體健康的不負責(zé)任；太高時則增加了生產(chǎn)廠家的制作成本，并造成了對原材料的浪費。

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重的方法來控制膏藥含膏量，具體做法為：涂膏后的膏藥布通過烘干機烘干后，在膏藥布不同位置處，工作人員裁剪出標(biāo)準(zhǔn)大小膏藥，并用天平稱出每片膏藥重量，然后減去與稱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。工作人員通過將不同位置處藥膏重量與標(biāo)準(zhǔn)藥膏重量進行對比，再對涂膏機進行調(diào)整，以控制涂膏機對膏藥布的涂藥厚度，從而控制膏藥的質(zhì)量。

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

專利《全自動橡膠膏劑涂布裝備及工藝》(申請?zhí)?00810028987.2)中，實用新型人提出了在線測厚的技術(shù)，利用伽馬射線，在膏藥面高速往復(fù)掃描，檢測膏藥的厚度，并將實時檢測值與預(yù)設(shè)定值進行比較，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，使膏藥涂敷厚度達到預(yù)設(shè)值。這種在線檢測的方法實時性較高，測量時不與膏藥接觸，不會對產(chǎn)品的造成損傷，但檢測的精度不夠。因為膏藥厚度一般在0.1～0.2mm，厚度誤差控制在10％以內(nèi)，即檢測精度要達到10μm，對于這種利用反射或透射原理的測厚技術(shù)來說，檢測精度是無法達到生產(chǎn)要求的。另外，伽馬射線輻射也會對操作人員健康造成極大威脅。

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

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種利用激光在線檢測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，并對樣片進行稱重，從而進一步得到薄型材料厚度。利用本實用新型裝置，測厚速度快，精度高，同時不需要暫停生產(chǎn)線，不影響生產(chǎn)效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種薄型材料厚度檢測裝置，包括：激光器、振鏡系統(tǒng)、場鏡、運動速度傳感器、薄型材料運動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及稱重系統(tǒng)，其中：

所述薄型材料運動系統(tǒng)用于帶動薄型材料運動；

在所述激光器至薄型材料表面的激光傳輸光路上依次布置有所述振鏡系統(tǒng)和場鏡，所述振鏡系統(tǒng)用于控制所述激光器所發(fā)出激光的傳輸方向，所述場鏡用于對所述振鏡系統(tǒng)輸出的激光進行聚焦并照射到所述薄型材料表面；

所述運動速度傳感器，用于檢測所述薄型材料的運動速度；

所述控制系統(tǒng)的輸入端與所述運動速度傳感器相連，所述控制系統(tǒng)的輸出端與所述激光器和振鏡系統(tǒng)相連，用于根據(jù)所述薄型材料的運動速度控制所述激光器和振鏡系統(tǒng)在所述薄型材料上切割預(yù)設(shè)大小的樣片；

所述稱重系統(tǒng)用于對所述樣片進行稱重從而檢測所述薄型材料的厚度。

本實用新型的一個實施例中，所述薄型材料運動系統(tǒng)為傳送帶。

本實用新型的一個實施例中，所述運動速度傳感器安裝在所述薄型材料運動系統(tǒng)的一個輥軸上。

本實用新型的一個實施例中，所述樣片為圓形，或者三角形，或者矩形。

本實用新型的一個實施例中，所述樣片的面積為10～400cm²。

本實用新型的一個實施例中，所述激光器是連續(xù)激光器或脈沖激光器。

本實用新型的一個實施例中，所述激光器為100W連續(xù)CO₂激光器。

本實用新型的一個實施例中，所述稱重系統(tǒng)是天平，或者平臺秤，或者電子臺稱。

本實用新型的一個實施例中，所述薄型材料為膏藥。

本實用新型的一個實施例中，所述薄型材料的厚度不大于1.5毫米，薄型材料運動系統(tǒng)的運動速度為4-20m/min。

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

(1)、本實用新型提供的薄型材料厚度檢測裝置，通過運動速度傳感器檢測薄型材料的運動速度，控制系統(tǒng)根據(jù)所述薄型材料的運動速度控制所述激光器和振鏡系統(tǒng)在所述薄型材料上切割預(yù)設(shè)大小的樣片，由稱重系統(tǒng)對樣片稱重，從而得到樣片的厚度；實現(xiàn)了全自動化的厚度檢測，不需要在切割樣片時暫停生產(chǎn)線，并且能夠精確控制樣片的大小和形狀，既保證了高檢測精度也保證了高檢測效率，檢測效率高且不影響生產(chǎn)效率；

(2)、本實用新型提供的薄型材料厚度檢測裝置，通過振鏡系統(tǒng)和場鏡形成聚焦系統(tǒng)，并且通過振鏡系統(tǒng)調(diào)整激光的傳輸方向和切割點，從而能夠靈活準(zhǔn)確的切割出預(yù)設(shè)大小的樣片；實現(xiàn)了自動化的切割樣片，并且保證了切割樣片的效率和精確度；

(3)、本實用新型提供的薄型材料厚度檢測裝置，通過稱重系統(tǒng)對樣片進行稱重后，可以根據(jù)樣片的面積從而計算得到樣片的厚度，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一步在厚度不符合生產(chǎn)要求時調(diào)整生產(chǎn)線，對薄型材料的厚度進行調(diào)整；既保證了生產(chǎn)的效率，也保證在產(chǎn)品不符合質(zhì)量要求時能夠及時調(diào)整生產(chǎn)線，減小損失。

附圖說明

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

圖2為本實用新型實施例中稱重系統(tǒng)的示意圖；

圖3為本實用新型實施例中切割樣片過程示意圖；

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：1-激光器，2-振鏡系統(tǒng)，3-場鏡，4-運動速度傳感器，5-薄型材料運動系統(tǒng)，6-控制系統(tǒng)，7-稱重系統(tǒng)，8-樣片。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實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，本實用新型提供了一種薄型材料厚度檢測裝置，包括：激光器1、振鏡系統(tǒng)2、場鏡3、運動速度傳感器4、薄型材料運動系統(tǒng)5、控制系統(tǒng)6以及稱重系統(tǒng)7，其中：

所述薄型材料運動系統(tǒng)5用于帶動薄型材料運動；

優(yōu)選地，在本實用新型實施例中，所述薄型材料運動系統(tǒng)5可以為傳送帶，或者是其他傳送機構(gòu)。

在所述激光器1至薄型材料表面的激光傳輸光路上依次布置有所述振鏡系統(tǒng)2和場鏡3，所述振鏡系統(tǒng)2用于控制所述激光器1所發(fā)出激光的傳輸方向，所述場鏡3用于對所述振鏡系統(tǒng)2輸出的激光進行聚焦并照射到所述薄型材料表面；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。

所述運動速度傳感器4，用于檢測所述薄型材料的運動速度；通常情況下，所述薄型材料運動系統(tǒng)5包括有電機和輥軸，由電機驅(qū)動所述輥軸轉(zhuǎn)動從而帶動薄型材料運動；為了檢測薄型材料的運動速度，可以將運動速度傳感器4安裝在所述薄型材料運動系統(tǒng)5的一個輥軸上，通過轉(zhuǎn)動速度和平移速度的換算，可以得到薄型材料的運動速度。

所述控制系統(tǒng)6的輸入端與所述運動速度傳感器4相連，所述控制系統(tǒng)6的輸出端與所述激光器1和振鏡系統(tǒng)2相連，用于根據(jù)所述薄型材料的運動速度控制所述激光器1和振鏡系統(tǒng)2在所述薄型材料上切割預(yù)設(shè)大小的樣片8；具體地，通過控制激光器1是否輸出，以及振鏡系統(tǒng)2中兩個振鏡的方向，從而控制場境3中激光的輸出位置，實現(xiàn)在所述薄型材料上切割預(yù)設(shè)大小的樣片8；

所述稱重系統(tǒng)7用于對所述樣片8進行稱重從而檢測所述薄型材料的厚度；當(dāng)切割得到樣片8后將樣片8稱重，并根據(jù)樣片8的面積從而計算得到樣片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??；在實際生產(chǎn)過程中，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，否則會造成原材料的浪費。通常來說，所述樣片8的面積可以為10～400cm²。

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

在實際生產(chǎn)過程，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，可以進一步調(diào)整生產(chǎn)線，對薄型材料的厚度進行調(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，或者薄型材料的運動速度。

進一步地，所述薄型材料的厚度不大于1.5毫米，薄型材料運動系統(tǒng)5的運動速度為4-20m/min。

在實際生產(chǎn)中，可以利用本實用新型所提供的薄型材料厚度檢測裝置對薄型材料進行厚度檢測，從而在生產(chǎn)質(zhì)量不合格時調(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接收薄型材料運動速度傳感器4輸出的速度信號，計算出激光切割起始點和切割速度；

(2)控制系統(tǒng)6控制激光器1輸出激光，并通過振鏡系統(tǒng)2和場鏡3聚焦到薄型材料表面，控制系統(tǒng)6控制激光器1和振鏡系統(tǒng)2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，利用稱重系統(tǒng)7對薄型材料樣片8進行稱重，將稱重結(jié)果與薄型材料生產(chǎn)需求對比；

(4)依次重復(fù)(1)～(3)，根據(jù)對比結(jié)果，實時調(diào)整薄型材料生產(chǎn)線。

以下結(jié)合具體實施例來說明本實用新型薄型材料厚度檢測裝置在實際生產(chǎn)中的運用：

本實施例中，薄型材料運動系統(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，依次通過振鏡系統(tǒng)2、場鏡3后，聚焦到薄型材料運動系統(tǒng)5中的膏藥面上。膏藥的運行速度由運動速度傳感器4測得，并反饋到控制系統(tǒng)6中?？刂葡到y(tǒng)6結(jié)合所測得的膏藥運行速度，控制振鏡系統(tǒng)2，實現(xiàn)在膏藥面上的二維切割。

激光器1為100W連續(xù)CO₂激光器，切割膏藥面速度為15m/min，場鏡3焦距為150mm，切割幅面為100mm*100mm，膏藥厚度為0.2mm，膏藥運行速度為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程為(如圖3)：

(1)膏藥自右向左運動，選擇右下角A點為切割起點，控制系統(tǒng)6通過振鏡系統(tǒng)2控制激光自A點向B點切割(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動速度的三倍，所以A、B兩點在x軸方向的距離為33mm。

(2)振鏡激光由B點沿x軸方向切割至C點，在膏藥面上切割出一條50mm縫隙，由于膏藥自身的運動，B、C兩點間的距離為33mm。

(3)振鏡控制激光迅速從C點運動到D點，再從D點開始切割膏藥。為使切縫與(1)中切縫相接，A、D兩點間距50mm。切縫長度50mm，則D、E兩點間距33mm。

(4)由E點斜向左上方切割至F點(EF與AB等長平行)，切割出最后一條切縫，切縫長度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，在稱重系統(tǒng)7上進行稱重，并將稱重結(jié)果與膏藥生產(chǎn)需求對比，實時調(diào)整膏藥生產(chǎn)線。

樣片8可根據(jù)實際需求，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，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。