一種非接觸式物體厚度的在線測量裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及非接觸檢測領域，特別涉及一種物體厚度的檢測裝置及方法。
【背景技術】
[0002]接觸式測量和非接觸式測量是現有的兩種測量方法。
[0003]接觸式測量操作簡單，但是也存在很明顯的缺陷，比如:1、測量過程中的探頭與表面頻繁接觸可能會破壞原有表面的光潔度，同時還可能造成探頭磨損從而影響了精度。2、接觸式測量一般來說速度都比較慢，不太適合采集大批的數據。同時也容易收到測量人員的操作和溫度等的影響，效率低下，穩定性也不高。
[0004]與此相比，非接觸式測量技術近年來因具有快速、準確、不損傷等優點發展迅速，并且越來越得到大家的重視和利用，在現有的非接觸測量技術中，光學檢測手段的光電非接觸檢測更漸漸成為主流趨勢。在非接觸檢測方法中有激光三角法、超聲波測厚、干涉法等，在其中激光三角法精度一般在3 μπι左右，對于一些精度比較高的測量來說達不到要求，而干涉法比較容易受到外界因素的影響，穩定性不是很好。
[0005]現在很多平薄板或者平板玻璃在制作時都會有厚度的要求，所以就需要對每批產品進行篩選，如果人工的話耗時而且效率不高。因此在本文中，提出了一種基于雙面光學共焦的在線物體測厚裝置。該裝置操作簡單，精度高，并且適用于透明和非透明的物體的測厚，包括平板玻璃和薄平板的篩查。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是:提供一種非接觸式物體厚度的在線測量裝置及方法。該裝置是將物體通過傳輸帶進入探頭的測量范圍，光源發出的光通過耦合進入光學探頭，然后利用共焦原理探頭2可以接收物體上表面反射回的光，探頭4接收下表面發射回的光，然后通過把數據反饋給計算機可以得到物體的厚度，然后把物體的信息傳回計算機，計算機對物體厚度進行檢測，當滿足條件時無提示，當超出所設定的范圍時計算機會提示物體不符合標準。
[0007]為了實現上述目的，本發明的技術方案是:一種非接觸式物體厚度的在線測量裝置，包括光源、第一光纖、第二光纖、第三光纖、光學探頭Α、光學探頭B、一維運動平臺支架、傳輸帶、滾輪、待測物體、一維運動平臺、運動控制器、光譜儀、數據線、數據線以及計算機；
[0008]所述光源通過第一光纖分別與光學探頭Α、光學探頭B的輸入端相連接，兩個光學探頭正對著固定在一維運動平臺支架上下端，且兩個光學探頭的中心位于同一軸線上，所述光學探頭Α、光學探頭B的輸出端均通過第二光纖與光譜儀相連，光譜儀通過數據線與計算機相連接，用以接收數據，一維運動平臺通過第三光纖與運動控制器相連接，運動控制器通過數據線與計算機相連接，從而使計算機可以控制一維工作平臺的移動，所述傳輸帶上帶有檢測孔，傳輸帶上的檢測孔穿過光學探頭Α、光學探頭B之間，且與兩個光學探頭相垂直。
[0009]進一步，所述光學探頭A、光學探頭B通過光開關來控制。
[0010]進一步，所述待測物體水平放置在所述傳輸帶檢測孔的正上方，所述檢測孔的形狀大小根據待測物體的形狀設置，所述傳輸帶上的檢測孔為多個，均勻布置在傳輸帶上。
[0011]進一步，所述傳輸帶通過滾輪的滾動傳送待測物體，所述光學探頭A、光學探頭B通過在一維運動平臺上的平移實現對檢測孔上方待測物體其他部位的厚度檢測，所述光學探頭A、光學探頭B平移移動的范圍限制在對應檢測孔的范圍內。
[0012]進一步，所述光譜儀型號為PRIMA2。
[0013]進一步，所述光學探頭A、光學探頭B型號均為CL5-MG20。
[0014]進一步，所述第一光纖、第二光纖、第三根光纖型號為E50-3。
[0015]本發明的方法的技術方案為:一種非接觸式物體厚度的在線測量方法，包括以下步驟:
[0016]SI，打開傳輸帶，打開光源，將待測物體放置在傳輸帶檢測孔的正上方；
[0017]S2，隨著傳輸帶的移動，待測物體進入探測范圍，這時，先由光開關控制光學探頭A處于工作狀態，探測光接觸到物體的上表面時會發生反射，光譜儀會接收到返回的光，然后把光信息傳遞給相連接的計算機，然后計算機會得到返回的波長信息；再將光學探頭B處于工作狀態，探測光接觸到物體的下表面時會發生反射，光譜儀會接收到返回的光，然后把光信息傳遞給相連接的計算機，然后計算機會得到返回的波長信息，利用已有的共焦法測厚方法，計算機可以根據返回的波長信息計算出待測物體的厚度；
[0018]S3，當有需要時，可通過與運動控制器相連接的計算機同時控制正對的兩個一維運動平臺進行移動，對檢測孔內待測物體的其他部位進行厚度的檢測；
[0019]S4，計算機對物體厚度進行判斷是否滿足標準，滿足無提示，不滿足的提示不符合標準。
[0020]本發明的有益效果為:
[0021]1、采用此裝置在線測量物體厚度時，操作簡單、精度高而且穩定性也高；
[0022]2、透明和非透明薄平板都適用，并且減去了透明材料因光進入內部發生折射反射等產生的誤差，提高了測量的精度；
[0023]3、適合大型流水線作業，高效快速。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明物體厚度測量裝置的示意圖；
[0025]圖2是本發明裝置的工作流程圖；
[0026]圖3是本發明共焦系統的測量原理圖。
[0027]圖中，光源1、第一光纖2、第二光纖2-1、第三光纖2-2、光學探頭A3、光學探頭B4、一維運動平臺支架5、傳輸帶6、滾輪7、待測物體8、一維運動平臺9、運動控制器10、光譜儀11、數據線12、數據線12-1、計算機13。
【具體實施方式】
[0028]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0029]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0030]本發明的目的是:提供一種非接觸式物體厚度的在線測量裝置。該裝置是將物體通過傳輸帶進入探頭的測量范圍，光源發出的光通過耦合進入光學探頭，然后利用共焦原理，探頭2可以接收物體上表面反射回的光，探頭4接收下表面反射回的光，然后通過把數據反饋給計算機可以得到物體的厚度，然后計算機對物體厚度進行判斷，當滿足條件時無提示，當超出所設定的范圍時計算機會提示物體不符合標準。
[0031]結合圖1，一種非接觸式物體厚度的在線測量裝置，包括光源1、第一光纖2、第二光纖2-1、第三光纖2-2、光學探頭A3、光學探頭B4、一維運動平臺支架5、傳輸帶6、滾輪7、待測物體8、一維運動平臺9、運動控制器10、光譜儀11、數據線12、數據線12-1以及計算機13 ;所述光源I通過第一光纖2分別與光學探頭A3、光學探頭B4的輸入端相連接，兩個光學探頭正對著固定在一維運動平臺支架5上下端，且兩個光學探頭的中心位于同一軸線上，所述光學探頭A3、光學探頭B4的輸出端均通過第二光纖2-1與光譜儀11相連，光譜儀11通過數據線12與計算機13相連接，用以接收數據，一維運動平臺9通過第三光纖2-2與運動控制器10相連接，運動控制器10通過數據線12-1與計算機13相連接，從而使計算機13可以控制一維工作平臺9的移動，所述傳輸帶6上帶有檢測孔，傳輸帶