專利名稱：非接觸式激光測(cè)厚裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用激光測(cè)量物體厚度的設(shè)備，更具體地說，涉及一種利用激光可通過非接觸式測(cè)量具有任意曲面形狀的物體(如乳罩的罩杯)剖面厚度的激光測(cè)厚裝置。
背景技術(shù)：
目前在工業(yè)上為了防止原先用于測(cè)量厚度的γ射線對(duì)人體的損害，而出現(xiàn)了一種激光測(cè)厚裝置，如中國(guó)專利第01246578.X號(hào)中公開的激光測(cè)厚裝置，雖然該激光測(cè)厚裝置利用了激光單束性良好和對(duì)檢測(cè)人員絕對(duì)安全的特點(diǎn)，但是該激光測(cè)厚裝置由于利用激光定位義及對(duì)發(fā)出的激光經(jīng)被測(cè)物體邊緣散射后的信號(hào)進(jìn)行處理的方式，從而只能測(cè)量出物體的邊緣厚度，為此，該激光測(cè)厚裝置只適用于厚薄均勻的板材類物體，而對(duì)于具有一定曲面形狀及厚薄不均勻的物體則無法進(jìn)行厚度測(cè)量，仍具有一定的局限性。
為此，本實(shí)用新型中的創(chuàng)作人憑借其多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，并經(jīng)潛心研究與開發(fā)，終于創(chuàng)造出一種可對(duì)具有任意曲面形狀及厚薄不均勻的物體進(jìn)行厚度檢測(cè)的激光測(cè)厚裝置，尤其是該激光測(cè)厚裝置可作非接觸式測(cè)量，并且還可測(cè)量軟質(zhì)物件的厚度，如海綿乳罩罩杯的剖面厚度。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型中的非接觸式激光測(cè)厚裝置主要是為了解決現(xiàn)有激光測(cè)厚裝置只能對(duì)厚薄均勻的板材類物體進(jìn)行測(cè)厚，而無法對(duì)具有任意曲面形狀物體進(jìn)行厚度測(cè)量的問題。
本實(shí)用新型中的非接觸式激光測(cè)厚裝置包括有一機(jī)架及一帶有操作軟件的計(jì)算機(jī)控制裝置，其特征在于在所述機(jī)架上設(shè)置有一可作平行移動(dòng)、用于支撐固定被測(cè)物體的支撐裝置，且在該機(jī)架上位于所述支撐裝置的上、下方分別固定設(shè)置有一感測(cè)單元。
最好，所述感測(cè)單元包括有一激光光源、一激光光束形成裝置及一CCD照相機(jī)，其中所述CCD照相機(jī)位于能夠覆蓋所述激光光束形成裝置發(fā)出的激光束在被測(cè)物體上成形的圖像的區(qū)域。
另外，所述激光光源與激光光束形成裝置通過一連接板固連成一體，該連接板通過連接件固定設(shè)置在所述機(jī)架上的支撐板上，同時(shí)，所述CCD照相機(jī)樞設(shè)在所述支撐板上。
另外，所述支撐裝置包括有四個(gè)用于支撐被測(cè)物體且可作前后伸縮的支撐臂，每一支撐臂分別固定設(shè)置在一可作上下調(diào)整及旋轉(zhuǎn)的支撐立柱上，而每一支撐立柱可配合被測(cè)物體的外形自由安裝在支撐板的安裝洞位內(nèi)，該設(shè)有多個(gè)安裝洞位的支撐板以可作水平移動(dòng)的方式設(shè)置在所述機(jī)架上。
另外，所述支撐立柱包括有一可固定在所述支撐板上的立柱，該立柱套設(shè)有一可沿其上、下移動(dòng)的滑塊，并在該滑塊與立柱之間通過一螺栓可拆卸式固定，所述滑塊另設(shè)有一與所述立柱呈垂直狀的穿孔，在該穿孔中通過螺栓拆卸式固定所述支撐臂。
本實(shí)用新型中的非接觸式激光測(cè)厚裝置借助于支撐裝置將具有任意曲面形狀及不同厚度的被測(cè)物體放置于機(jī)架的中間部位，并通過調(diào)整及移動(dòng)支撐裝置相對(duì)于感測(cè)單元的位置，使被測(cè)物體位于感測(cè)單元所發(fā)出的激光所能照射的范圍內(nèi)，再借助于兩組分別位于被測(cè)物體上下方的感測(cè)單元，使感測(cè)單元中激光光源發(fā)出的激光在被測(cè)物體的上下表面形成圖像，該圖像經(jīng)CCD照相機(jī)射像后將圖像的具體數(shù)字傳輸給計(jì)算機(jī)控制裝置，經(jīng)計(jì)算機(jī)控制裝置內(nèi)部軟件的計(jì)算可以得出激光所照射部位的被測(cè)物體的剖面厚度。


下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型中的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是本實(shí)用新型中激光測(cè)厚裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中一感測(cè)單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型中支撐裝置支撐固定有被測(cè)物體時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中所示支撐裝置在支撐固定有被測(cè)物體時(shí)另一角度的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型中兩感測(cè)單元對(duì)一被測(cè)物體進(jìn)行激光測(cè)厚時(shí)的平面示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型中的非接觸式激光測(cè)厚裝置包括有一機(jī)架1、設(shè)在該機(jī)架1上的支撐裝置2、兩組分別設(shè)在支撐裝置2上、下方的感測(cè)單元3及計(jì)算機(jī)控制裝置(圖中未示出)，其中計(jì)算機(jī)控制裝置及設(shè)在該計(jì)算機(jī)控制裝置內(nèi)部的控制軟件與控制電路均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再另行說明。
如圖2所示，感測(cè)單元3包括有一激光光源30、一激光光束形成裝置31及一CCD照相機(jī)32，其中，激光光源30與激光光束形成裝置31通過連接板33固定成一體，并通過連接件(如螺栓或銷)可拆卸的固定在一支撐板34上，同時(shí)，CCD照相機(jī)32也通過連接件樞設(shè)在該支撐板34上，以便調(diào)整CCD照相機(jī)相對(duì)于激光光源與激光光束形成裝置的角度，從而可測(cè)量出被測(cè)物體(如乳罩罩杯)的剖面厚度。至于激光光源30、激光光束形成裝置31與CCD照相機(jī)32均采用市售成熟產(chǎn)品，為此對(duì)其內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu)及工作原理不再另行詳細(xì)說明。
如圖1、圖3和圖4所示，支撐裝置2用于固定設(shè)置被測(cè)物體4，該被測(cè)物體4可以是具有任意曲面形狀的硬質(zhì)或軟質(zhì)物體，如乳罩的罩杯，也可以是具有不同厚度或等厚的平板狀物體。支撐裝置2包括有四個(gè)相同的用于支撐被測(cè)物體4的支撐臂20、四個(gè)分別用于固定支撐所支撐臂20的支撐立柱21、及用于固定所述支撐立柱21的U型支撐板22。其中，四個(gè)支撐臂20為水平設(shè)置的圓柱形直桿，且在該直桿的前端切有一用于放置被測(cè)物體4的平臺(tái)210；四個(gè)支撐立柱21為四根相隔一定距離可自由固定在支撐板22上方的圓柱形立柱，在每一立柱的上端穿設(shè)有一滑塊24，在滑塊24與立柱21之間通過一螺栓25固定，當(dāng)該螺栓25往外旋松時(shí)，可使滑塊24沿著立柱21下移或上滑、并可轉(zhuǎn)動(dòng)滑塊24的方向，而當(dāng)螺栓25往內(nèi)旋緊時(shí)，滑塊24固定在立柱21的某一位置上；U型支撐板22設(shè)有多個(gè)用于自由安裝每一立柱21的安裝洞位28，以便為了配合被測(cè)物體的外形而隨時(shí)調(diào)整立柱21的位置。另外，該支撐立柱21也可以采用其他具有伸縮功能的結(jié)構(gòu)，如現(xiàn)有的傘桿結(jié)構(gòu)，因此，在此強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，只要支撐立柱采用具有相同功能的類似結(jié)構(gòu)，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型中的保護(hù)范圍。
如圖3和圖4所示，滑塊24設(shè)有另一與立柱21垂直的穿孔240，在該穿孔240內(nèi)穿設(shè)支撐臂20，使支撐臂20與立柱21呈相互垂直狀，在支撐臂20與滑塊24之間也通過一螺栓27固定，使支撐臂20也可以在滑塊24的穿孔240內(nèi)滑動(dòng)。
如圖1所示，U型支撐板22直接設(shè)在機(jī)架1的工作臺(tái)面上，并可在機(jī)架1的工作臺(tái)面上作水平移動(dòng)，由于支撐板22與機(jī)架工作臺(tái)面的連接方式可采用現(xiàn)有機(jī)械結(jié)構(gòu)中的多種方式(如滑塊與軌道)，是本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所能想到的，因此不再作詳細(xì)說明。
如圖1和圖5所示，本實(shí)用新型中非接觸式激光測(cè)厚裝置的工作原理是借助于支撐裝置將被測(cè)物體放置于機(jī)架的中間部位，并通過調(diào)整及移動(dòng)支撐裝置相對(duì)于感測(cè)單元的位置，使被測(cè)物體位于感測(cè)單元中激光所能照射的范圍內(nèi)，再借助于兩組分別位于被測(cè)物體上下方的感測(cè)單元發(fā)出激光束，照射至被測(cè)物體的上下表面，激光在被測(cè)物體上下表面形成的圖像經(jīng)CCD照相機(jī)射像后將圖像的具體數(shù)字傳輸給計(jì)算機(jī)控制裝置，經(jīng)計(jì)算機(jī)控制裝置內(nèi)部軟件的計(jì)算可以得出激光所照射部位的被測(cè)物體的剖面厚度。此時(shí)，若移動(dòng)支撐裝置2改變被測(cè)物體4的位置，但仍在感測(cè)單元3的照射范圍內(nèi)，重復(fù)上述動(dòng)作，可以測(cè)出被側(cè)物體不同點(diǎn)的剖面厚度。
綜上所述，本實(shí)用新型中的非接觸式激光測(cè)厚裝置借助于支撐裝置的特殊結(jié)構(gòu)，可以固定支撐具有任意曲面形狀及不同厚度的被測(cè)物體，再借助于兩組感測(cè)單元的設(shè)置，可以有效的測(cè)出具有任意曲面形狀的被測(cè)物體的剖面厚度。
權(quán)利要求1.一種非接觸式激光測(cè)厚裝置，包括有一機(jī)架及一帶有操作軟件的計(jì)算機(jī)控制裝置，其特征在于在所述機(jī)架上設(shè)置有一可作平行移動(dòng)、用于支撐固定被測(cè)物體的支撐裝置，且在該機(jī)架上位于所述支撐裝置的上、下方分別固定設(shè)置有一感測(cè)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的非接觸式激光測(cè)厚裝置，其特征在于所述感測(cè)單元包括有一激光光源、一激光光束形成裝置及一CCD照相機(jī)，其中，所述CCD照相機(jī)位于能夠覆蓋所述激光光束形成裝置發(fā)出的激光束在被測(cè)物體上成形的圖像的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的非接觸式激光測(cè)厚裝置，其特征在于所述激光光源與激光光束形成裝置通過一連接板固連成一體，該連接板通過連接件固定設(shè)置在所述機(jī)架上的支撐板上，同時(shí)，所述CCD照相機(jī)樞設(shè)在所述支撐板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的非接觸式激光測(cè)厚裝置，其特征在于所述支撐裝置包括有四個(gè)用于支撐被測(cè)物體且可作前后伸縮的支撐臂，每一支撐臂分別固定設(shè)置在一可作上下調(diào)整及旋轉(zhuǎn)的支撐立柱上，而每一支撐立柱可配合被測(cè)物體的外形自由安裝在支撐板的安裝洞位內(nèi)，該設(shè)有多個(gè)安裝洞位的支撐板以可作水平移動(dòng)的方式設(shè)置在所述機(jī)架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的非接觸式激光測(cè)厚裝置，其特征在于支撐立柱包括有一可固定在所述支撐板上的立柱，該立柱套設(shè)有一可沿其上、下移動(dòng)的滑塊，并在該滑塊與立柱之間通過一螺栓可拆卸式固定，所述滑塊另設(shè)有一與所述立柱呈垂直狀的穿孔，在該穿孔中通過螺栓拆卸式固定所述支撐臂。
6.根據(jù)權(quán)利要求4和5中所述的非接觸式激光測(cè)厚裝置，其特征在于所述支撐板呈U型。
7.根據(jù)權(quán)利要求4和5中所述的非接觸式激光測(cè)厚裝置，其特征在于所述支撐臂與立柱均為圓柱形。
8.根據(jù)權(quán)利要求4和5中所述的非接觸式激光測(cè)厚裝置，其特征在于所述支撐臂在其前端設(shè)置有一用于放置被測(cè)物體的平臺(tái)。
專利摘要一種非接觸式激光測(cè)厚裝置包括有一機(jī)架、一帶有操作軟件的計(jì)算機(jī)控制裝置、一支撐裝置及二組感測(cè)單元。支撐裝置可作平行移動(dòng)的設(shè)置在機(jī)架上，且在支撐裝置的上、下方分別固定設(shè)置有一感測(cè)單元，該感測(cè)單元包括有一激光光源、一激光光束形成裝置及一CCD照相機(jī)。支撐裝置包括有四個(gè)用于支撐被測(cè)物體的支撐臂，該可前后伸縮的支撐臂分別固定設(shè)置在一可作上下調(diào)整及旋轉(zhuǎn)的支撐立柱上，而每一支撐立柱固定設(shè)置在一可在機(jī)架內(nèi)作水平移動(dòng)的支撐板上。該激光測(cè)厚裝置借助于支撐裝置的特殊結(jié)構(gòu)，以用于固定支撐具有任意曲面形狀的被測(cè)物體，再借助于兩組感測(cè)單元的設(shè)置，從而可以非接觸地有效測(cè)出具有任意曲面形狀的被測(cè)物體的剖面厚度。
文檔編號(hào)G01B21/06GK2632629SQ03256430
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2003年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月28日
發(fā)明者李利民, 雷致行, 陳梓航 申請(qǐng)人:香港生產(chǎn)力促進(jìn)局