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

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型中的非接觸式激光測厚裝置主要是為了解決現(xiàn)有激光測厚裝置只能對厚薄均勻的板材類物體進行測厚，而無法對具有任意曲面形狀物體進行厚度測量的問題。
本實用新型中的非接觸式激光測厚裝置包括有一機架及一帶有操作軟件的計算機控制裝置，其特征在于在所述機架上設置有一可作平行移動、用于支撐固定被測物體的支撐裝置，且在該機架上位于所述支撐裝置的上、下方分別固定設置有一感測單元。
最好，所述感測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，其中所述CCD照相機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置在所述機架上的支撐板上，同時，所述CCD照相機樞設在所述支撐板上。
另外，所述支撐裝置包括有四個用于支撐被測物體且可作前后伸縮的支撐臂，每一支撐臂分別固定設置在一可作上下調(diào)整及旋轉(zhuǎn)的支撐立柱上，而每一支撐立柱可配合被測物體的外形自由安裝在支撐板的安裝洞位內(nèi)，該設有多個安裝洞位的支撐板以可作水平移動的方式設置在所述機架上。
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，該立柱套設有一可沿其上、下移動的滑塊，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。
本實用新型中的非接觸式激光測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物體放置于機架的中間部位，并通過調(diào)整及移動支撐裝置相對于感測單元的位置，使被測物體位于感測單元所發(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物體上下方的感測單元，使感測單元中激光光源發(fā)出的激光在被測物體的上下表面形成圖像，該圖像經(jīng)CCD照相機射像后將圖像的具體數(shù)字傳輸給計算機控制裝置，經(jīng)計算機控制裝置內(nèi)部軟件的計算可以得出激光所照射部位的被測物體的剖面厚度。


下面將結(jié)合附圖對本實用新型中的具體實施例作進一步詳細說明。
圖1是本實用新型中激光測厚裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型中一感測單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型中支撐裝置支撐固定有被測物體時的立體結(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物體時另一角度的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型中兩感測單元對一被測物體進行激光測厚時的平面示意圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，本實用新型中的非接觸式激光測厚裝置包括有一機架1、設在該機架1上的支撐裝置2、兩組分別設在支撐裝置2上、下方的感測單元3及計算機控制裝置(圖中未示出)，其中計算機控制裝置及設在該計算機控制裝置內(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，CCD照相機32也通過連接件樞設在該支撐板34上，以便調(diào)整CCD照相機相對于激光光源與激光光束形成裝置的角度，從而可測量出被測物體(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32均采用市售成熟產(chǎn)品，為此對其內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu)及工作原理不再另行詳細說明。
如圖1、圖3和圖4所示，支撐裝置2用于固定設置被測物體4，該被測物體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包括有四個相同的用于支撐被測物體4的支撐臂20、四個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，四個支撐臂20為水平設置的圓柱形直桿，且在該直桿的前端切有一用于放置被測物體4的平臺210；四個支撐立柱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有一滑塊24，在滑塊24與立柱21之間通過一螺栓25固定，當該螺栓25往外旋松時，可使滑塊24沿著立柱21下移或上滑、并可轉(zhuǎn)動滑塊24的方向，而當螺栓25往內(nèi)旋緊時，滑塊24固定在立柱21的某一位置上；U型支撐板22設有多個用于自由安裝每一立柱21的安裝洞位28，以便為了配合被測物體的外形而隨時調(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，在此強調(diào)一點，只要支撐立柱采用具有相同功能的類似結(jié)構(gòu)，均應屬于本實用新型中的保護范圍。
如圖3和圖4所示，滑塊24設有另一與立柱21垂直的穿孔240，在該穿孔240內(nèi)穿設支撐臂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。
如圖1所示，U型支撐板22直接設在機架1的工作臺面上，并可在機架1的工作臺面上作水平移動，由于支撐板22與機架工作臺面的連接方式可采用現(xiàn)有機械結(jié)構(gòu)中的多種方式(如滑塊與軌道)，是本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員所能想到的，因此不再作詳細說明。
如圖1和圖5所示，本實用新型中非接觸式激光測厚裝置的工作原理是借助于支撐裝置將被測物體放置于機架的中間部位，并通過調(diào)整及移動支撐裝置相對于感測單元的位置，使被測物體位于感測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物體上下方的感測單元發(fā)出激光束，照射至被測物體的上下表面，激光在被測物體上下表面形成的圖像經(jīng)CCD照相機射像后將圖像的具體數(shù)字傳輸給計算機控制裝置，經(jīng)計算機控制裝置內(nèi)部軟件的計算可以得出激光所照射部位的被測物體的剖面厚度。此時，若移動支撐裝置2改變被測物體4的位置，但仍在感測單元3的照射范圍內(nèi)，重復上述動作，可以測出被側(cè)物體不同點的剖面厚度。
綜上所述，本實用新型中的非接觸式激光測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物體，再借助于兩組感測單元的設置，可以有效的測出具有任意曲面形狀的被測物體的剖面厚度。
權(quán)利要求1.一種非接觸式激光測厚裝置，包括有一機架及一帶有操作軟件的計算機控制裝置，其特征在于在所述機架上設置有一可作平行移動、用于支撐固定被測物體的支撐裝置，且在該機架上位于所述支撐裝置的上、下方分別固定設置有一感測單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的非接觸式激光測厚裝置，其特征在于所述感測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，其中，所述CCD照相機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置在所述機架上的支撐板上，同時，所述CCD照相機樞設在所述支撐板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的非接觸式激光測厚裝置，其特征在于所述支撐裝置包括有四個用于支撐被測物體且可作前后伸縮的支撐臂，每一支撐臂分別固定設置在一可作上下調(diào)整及旋轉(zhuǎn)的支撐立柱上，而每一支撐立柱可配合被測物體的外形自由安裝在支撐板的安裝洞位內(nèi)，該設有多個安裝洞位的支撐板以可作水平移動的方式設置在所述機架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的非接觸式激光測厚裝置，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，該立柱套設有一可沿其上、下移動的滑塊，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厚裝置，其特征在于所述支撐臂在其前端設置有一用于放置被測物體的平臺。
專利摘要一種非接觸式激光測厚裝置包括有一機架、一帶有操作軟件的計算機控制裝置、一支撐裝置及二組感測單元。支撐裝置可作平行移動的設置在機架上，且在支撐裝置的上、下方分別固定設置有一感測單元，該感測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。支撐裝置包括有四個用于支撐被測物體的支撐臂，該可前后伸縮的支撐臂分別固定設置在一可作上下調(diào)整及旋轉(zhuǎn)的支撐立柱上，而每一支撐立柱固定設置在一可在機架內(nèi)作水平移動的支撐板上。該激光測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物體，再借助于兩組感測單元的設置，從而可以非接觸地有效測出具有任意曲面形狀的被測物體的剖面厚度。
文檔編號G01B21/06GK2632629SQ03256430
公開日2004年8月11日 申請日期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 申請人:香港生產(chǎn)力促進局