专利名称：非接触式激光测厚装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用激光测量物体厚度的设备，更具体地说，涉及一种利用激光可通过非接触式测量具有任意曲面形状的物体(如乳罩的罩杯)剖面厚度的激光测厚装置。
背景技术：
目前在工业上为了防止原先用于测量厚度的γ射线对人体的损害，而出现了一种激光测厚装置，如中国专利第01246578.X号中公开的激光测厚装置，虽然该激光测厚装置利用了激光单束性良好和对检测人员绝对安全的特点，但是该激光测厚装置由于利用激光定位义及对发出的激光经被测物体边缘散射后的信号进行处理的方式，从而只能测量出物体的边缘厚度，为此，该激光测厚装置只适用于厚薄均匀的板材类物体，而对于具有一定曲面形状及厚薄不均匀的物体则无法进行厚度测量，仍具有一定的局限性。
为此，本实用新型中的创作人凭借其多年从事相关行业的经验与实践，并经潜心研究与开发，终于创造出一种可对具有任意曲面形状及厚薄不均匀的物体进行厚度检测的激光测厚装置，尤其是该激光测厚装置可作非接触式测量，并且还可测量软质物件的厚度，如海绵乳罩罩杯的剖面厚度。
发明内容
本实用新型中的非接触式激光测厚装置主要是为了解决现有激光测厚装置只能对厚薄均匀的板材类物体进行测厚，而无法对具有任意曲面形状物体进行厚度测量的问题。
本实用新型中的非接触式激光测厚装置包括有一机架及一带有操作软件的计算机控制装置，其特征在于在所述机架上设置有一可作平行移动、用于支撑固定被测物体的支撑装置，且在该机架上位于所述支撑装置的上、下方分别固定设置有一感测单元。
最好，所述感测单元包括有一激光光源、一激光光束形成装置及一CCD照相机，其中所述CCD照相机位于能够覆盖所述激光光束形成装置发出的激光束在被测物体上成形的图像的区域。
另外，所述激光光源与激光光束形成装置通过一连接板固连成一体，该连接板通过连接件固定设置在所述机架上的支撑板上，同时，所述CCD照相机枢设在所述支撑板上。
另外，所述支撑装置包括有四个用于支撑被测物体且可作前后伸缩的支撑臂，每一支撑臂分别固定设置在一可作上下调整及旋转的支撑立柱上，而每一支撑立柱可配合被测物体的外形自由安装在支撑板的安装洞位内，该设有多个安装洞位的支撑板以可作水平移动的方式设置在所述机架上。
另外，所述支撑立柱包括有一可固定在所述支撑板上的立柱，该立柱套设有一可沿其上、下移动的滑块，并在该滑块与立柱之间通过一螺栓可拆卸式固定，所述滑块另设有一与所述立柱呈垂直状的穿孔，在该穿孔中通过螺栓拆卸式固定所述支撑臂。
本实用新型中的非接触式激光测厚装置借助于支撑装置将具有任意曲面形状及不同厚度的被测物体放置于机架的中间部位，并通过调整及移动支撑装置相对于感测单元的位置，使被测物体位于感测单元所发出的激光所能照射的范围内，再借助于两组分别位于被测物体上下方的感测单元，使感测单元中激光光源发出的激光在被测物体的上下表面形成图像，该图像经CCD照相机射像后将图像的具体数字传输给计算机控制装置，经计算机控制装置内部软件的计算可以得出激光所照射部位的被测物体的剖面厚度。
下面将结合附图对本实用新型中的具体实施例作进一步详细说明。
图1是本实用新型中激光测厚装置的立体结构示意图；图2是本实用新型中一感测单元的立体结构示意图；图3是本实用新型中支撑装置支撑固定有被测物体时的立体结构示意图；图4是图3中所示支撑装置在支撑固定有被测物体时另一角度的立体结构示意图；图5是本实用新型中两感测单元对一被测物体进行激光测厚时的平面示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型中的非接触式激光测厚装置包括有一机架1、设在该机架1上的支撑装置2、两组分别设在支撑装置2上、下方的感测单元3及计算机控制装置(图中未示出)，其中计算机控制装置及设在该计算机控制装置内部的控制软件与控制电路均为现有技术，在此不再另行说明。
如图2所示，感测单元3包括有一激光光源30、一激光光束形成装置31及一CCD照相机32，其中，激光光源30与激光光束形成装置31通过连接板33固定成一体，并通过连接件(如螺栓或销)可拆卸的固定在一支撑板34上，同时，CCD照相机32也通过连接件枢设在该支撑板34上，以便调整CCD照相机相对于激光光源与激光光束形成装置的角度，从而可测量出被测物体(如乳罩罩杯)的剖面厚度。至于激光光源30、激光光束形成装置31与CCD照相机32均采用市售成熟产品，为此对其内部的具体结构及工作原理不再另行详细说明。
如图1、图3和图4所示，支撑装置2用于固定设置被测物体4，该被测物体4可以是具有任意曲面形状的硬质或软质物体，如乳罩的罩杯，也可以是具有不同厚度或等厚的平板状物体。支撑装置2包括有四个相同的用于支撑被测物体4的支撑臂20、四个分别用于固定支撑所支撑臂20的支撑立柱21、及用于固定所述支撑立柱21的U型支撑板22。其中，四个支撑臂20为水平设置的圆柱形直杆，且在该直杆的前端切有一用于放置被测物体4的平台210；四个支撑立柱21为四根相隔一定距离可自由固定在支撑板22上方的圆柱形立柱，在每一立柱的上端穿设有一滑块24，在滑块24与立柱21之间通过一螺栓25固定，当该螺栓25往外旋松时，可使滑块24沿着立柱21下移或上滑、并可转动滑块24的方向，而当螺栓25往内旋紧时，滑块24固定在立柱21的某一位置上；U型支撑板22设有多个用于自由安装每一立柱21的安装洞位28，以便为了配合被测物体的外形而随时调整立柱21的位置。另外，该支撑立柱21也可以采用其他具有伸缩功能的结构，如现有的伞杆结构，因此，在此强调一点，只要支撑立柱采用具有相同功能的类似结构，均应属于本实用新型中的保护范围。
如图3和图4所示，滑块24设有另一与立柱21垂直的穿孔240，在该穿孔240内穿设支撑臂20，使支撑臂20与立柱21呈相互垂直状，在支撑臂20与滑块24之间也通过一螺栓27固定，使支撑臂20也可以在滑块24的穿孔240内滑动。
如图1所示，U型支撑板22直接设在机架1的工作台面上，并可在机架1的工作台面上作水平移动，由于支撑板22与机架工作台面的连接方式可采用现有机械结构中的多种方式(如滑块与轨道)，是本技术领域的普通技术人员所能想到的，因此不再作详细说明。
如图1和图5所示，本实用新型中非接触式激光测厚装置的工作原理是借助于支撑装置将被测物体放置于机架的中间部位，并通过调整及移动支撑装置相对于感测单元的位置，使被测物体位于感测单元中激光所能照射的范围内，再借助于两组分别位于被测物体上下方的感测单元发出激光束，照射至被测物体的上下表面，激光在被测物体上下表面形成的图像经CCD照相机射像后将图像的具体数字传输给计算机控制装置，经计算机控制装置内部软件的计算可以得出激光所照射部位的被测物体的剖面厚度。此时，若移动支撑装置2改变被测物体4的位置，但仍在感测单元3的照射范围内，重复上述动作，可以测出被侧物体不同点的剖面厚度。
综上所述，本实用新型中的非接触式激光测厚装置借助于支撑装置的特殊结构，可以固定支撑具有任意曲面形状及不同厚度的被测物体，再借助于两组感测单元的设置，可以有效的测出具有任意曲面形状的被测物体的剖面厚度。
权利要求1.一种非接触式激光测厚装置，包括有一机架及一带有操作软件的计算机控制装置，其特征在于在所述机架上设置有一可作平行移动、用于支撑固定被测物体的支撑装置，且在该机架上位于所述支撑装置的上、下方分别固定设置有一感测单元。
2.根据权利要求1中所述的非接触式激光测厚装置，其特征在于所述感测单元包括有一激光光源、一激光光束形成装置及一CCD照相机，其中，所述CCD照相机位于能够覆盖所述激光光束形成装置发出的激光束在被测物体上成形的图像的区域。
3.根据权利要求2中所述的非接触式激光测厚装置，其特征在于所述激光光源与激光光束形成装置通过一连接板固连成一体，该连接板通过连接件固定设置在所述机架上的支撑板上，同时，所述CCD照相机枢设在所述支撑板上。
4.根据权利要求1中所述的非接触式激光测厚装置，其特征在于所述支撑装置包括有四个用于支撑被测物体且可作前后伸缩的支撑臂，每一支撑臂分别固定设置在一可作上下调整及旋转的支撑立柱上，而每一支撑立柱可配合被测物体的外形自由安装在支撑板的安装洞位内，该设有多个安装洞位的支撑板以可作水平移动的方式设置在所述机架上。
5.根据权利要求4中所述的非接触式激光测厚装置，其特征在于支撑立柱包括有一可固定在所述支撑板上的立柱，该立柱套设有一可沿其上、下移动的滑块，并在该滑块与立柱之间通过一螺栓可拆卸式固定，所述滑块另设有一与所述立柱呈垂直状的穿孔，在该穿孔中通过螺栓拆卸式固定所述支撑臂。
6.根据权利要求4和5中所述的非接触式激光测厚装置，其特征在于所述支撑板呈U型。
7.根据权利要求4和5中所述的非接触式激光测厚装置，其特征在于所述支撑臂与立柱均为圆柱形。
8.根据权利要求4和5中所述的非接触式激光测厚装置，其特征在于所述支撑臂在其前端设置有一用于放置被测物体的平台。
专利摘要一种非接触式激光测厚装置包括有一机架、一带有操作软件的计算机控制装置、一支撑装置及二组感测单元。支撑装置可作平行移动的设置在机架上，且在支撑装置的上、下方分别固定设置有一感测单元，该感测单元包括有一激光光源、一激光光束形成装置及一CCD照相机。支撑装置包括有四个用于支撑被测物体的支撑臂，该可前后伸缩的支撑臂分别固定设置在一可作上下调整及旋转的支撑立柱上，而每一支撑立柱固定设置在一可在机架内作水平移动的支撑板上。该激光测厚装置借助于支撑装置的特殊结构，以用于固定支撑具有任意曲面形状的被测物体，再借助于两组感测单元的设置，从而可以非接触地有效测出具有任意曲面形状的被测物体的剖面厚度。
文档编号G01B21/06GK2632629SQ03256430
公开日2004年8月11日 申请日期2003年4月28日 优先权日2003年4月28日
发明者李利民, 雷致行, 陈梓航 申请人:香港生产力促进局