厚度测量装置及激光切割设备的制作方法

1.本技术涉及厚度测量技术领域，尤其涉及一种厚度测量装置及激光切割设备。


背景技术：

2.自动化加工过程中，经常需要对工件的厚度进行测量。例如激光切割时，由于激光切割机采用自动上料的方式，需要确保每次上的料为单张板材，若不是单张板材，则激光切割机无法将板材切成合格的工件。因此，激光切割机自动上料前，需要通过一个板材厚测量装置来测量板材的厚度，并通过测量结果来判断本次上料是否为单张板材，若是单张板材，才进入下一步的切割操作。现有的厚度测量装置要么结构复杂，成本较高，要么测量结果不够准确。
3.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本技术提供一种能准确测量工件的厚度且结构简单、成本较低的厚度测量装置及激光切割设备。
5.为达此目的，本技术采用以下技术方案：
6.一种厚度测量装置，包括：
7.第一驱动装置；
8.第一夹紧组件，与所述第一驱动装置的输出端连接，能在所述第一驱动装置的驱动下沿第一方向移动；
9.第二驱动装置，与所述第一驱动装置的输出端连接；
10.第二夹紧组件，与所述第二驱动装置的输出端连接，在所述第二驱动装置的驱动下至少能沿所述第一方向移动，所述第二夹紧组件用于与所述第一夹紧组件配合以夹紧待测量的工件；
11.传感器组件，用于检测所述第二夹紧装置在所述第二驱动装置的驱动下沿所述第一方向移动的距离。
12.作为上述厚度测量装置的可选方案，所述第二驱动装置包括直线驱动部分以及旋转驱动部分，所述直线驱动部分能驱动所述第二夹紧组件沿所述第一方向移动，所述旋转驱动部分能驱动所述第二夹紧组件绕转动轴线转动，所述转动轴线与所述第一方向平行。
13.作为上述厚度测量装置的可选方案，所述第二驱动装置为旋转气缸，所述第一驱动装置为三轴气缸。
14.作为上述厚度测量装置的可选方案，所述传感器组件包括位移传感器以及检测杆，所述位移传感器以及所述检测杆的其中之一设于所述第一驱动装置的输出端，其中另一设于所述第二驱动装置的输出端。
15.作为上述厚度测量装置的可选方案，所述厚度测量装置还包括：
16.安装板，所述安装板沿第二方向的一端与所述第一驱动装置的输出端连接，所述
第一夹紧组件设于所述安装板沿所述第二方向的另一端，所述第二驱动装置设于所述安装板与所述第一驱动装置的输出端连接的一端；所述第二方向与所述第一方向垂直。
17.作为上述厚度测量装置的可选方案，所述第一夹紧组件包括：
18.第一夹臂，所述第一夹臂沿第一方向设置，所述第一夹臂的一端与所述安装板连接；
19.第一轴承单元，设于所述第一夹臂的另一端；
20.所述第二夹紧组件包括：
21.第二夹臂，所述第二夹臂沿与所述第一方向垂直的方向设置，所述第二夹臂的一端与所述第二驱动装置的输出端连接；
22.第二轴承单元，设于所述第二夹臂的另一端；
23.其中，所述第一轴承单元与所述第二轴承单元均用于与待检测的工件抵接以夹紧工件。
24.作为上述厚度测量装置的可选方案，所述第一轴承单元及所述第二轴承单元均包括：
25.销轴，穿设于夹臂上；
26.第一轴承，套设于所述销轴上。
27.作为上述厚度测量装置的可选方案，所述第二夹紧组件还包括：
28.连接头，与所述第二驱动装置的输出端连接，所述第二夹臂连接于所述连接头上；
29.锁紧件，用于将所述第二夹臂锁紧于所述连接头上。
30.作为上述厚度测量装置的可选方案，所述位移传感器设于所述第一驱动装置的输出端，所述检测杆设于所述第二驱动装置的输出端；
31.所述传感器组件还包括：
32.连接件，所述连接件沿所述第二方向的一端与所述检测杆连接，所述连接件沿所述第二方向的另一端与所述连接头转动连接；
33.导向件，所述导向件沿所述第一方向的一端与所述安装板连接，所述导向件沿所述第一方向的另一端与所述连接件配合，以对所述连接件进行导向。
34.一种激光切割设备，包括设备主体以及如上所述的厚度测量装置，所述厚度测量装置设于所述设备主体上。
35.本技术的有益之处在于：只通过两个驱动装置即可实现准确的测量，需要测量工件时，第一驱动装置驱动第一夹紧组件、第二驱动装置及第二夹紧组件一起向工件移动，使第一夹紧组件抵接在工件的一个表面，然后第二驱动装置驱动第二夹紧组件抵接在工件的另一个表面，通过传感器组件测量第二夹紧装置在第二驱动装置的驱动下移动的距离即可计算出工件的厚度，测量结果准确，结构简单，成本较低。
附图说明
36.图1是本技术一实施例中厚度测量装置处于第一状态的结构示意图；
37.图2是图1所示厚度测量装置的主视结构示意图；
38.图3是图1所示结构的侧视结构示意图；
39.图4是图3所示结构a-a截面的结构示意图；
40.图5是图4中c部分的放大示意图；
41.图6是图3所示结构b-b截面的结构示意图；
42.图7是图1所示厚度测量装置处于第二状态的结构示意图；
43.图8是图1所示厚度测量装置处于第三状态的结构示意图。
44.图中：
45.100、厚度测量装置；101、工件；102、转动轴线；103、安装板；104、安装架；
46.110、第一驱动装置；
47.120、第一夹紧组件；121、第一夹臂；122、第一轴承单元；
48.130、第二驱动装置；
49.140、第二夹紧组件；141、第二夹臂；142、第二轴承单元；1421、销轴；1422、第一轴承；1423、第一卡簧；143、连接头；144、锁紧件；
50.150、传感器组件；151、位移传感器；152、检测杆；153、连接件；154、导向件；155、第二轴承；156、第二卡簧。
具体实施方式
51.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。
52.在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的含义。
53.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
54.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
55.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。
56.本技术提供了一种厚度测量装置。如图1所示，本技术实施例的厚度测量装置100包括第一驱动装置110、第一夹紧组件120、第二驱动装置130、第二夹紧组件140以及传感器组件150。为了便于描述，本技术中定义了如图1所示的x方向、y方向及z方向，x方向、y方向及z方向两两垂直，z方向为第一方向，也可以称为上下方向，x方向为第二方向，也可以称为前后方向，y方向为第三方向，也可以称为左右方向。
57.第一夹紧组件120与第一驱动装置110的输出端连接，第一驱动装置110能驱动第一夹紧组件120沿第一方向移动，以夹紧工件101。如图1所示，本技术实施例中，工件101为待切割的板材，在其它实施例中，本技术的厚度测量装置100也可以对其它类型的工件101进行厚度测量。第二驱动装置130与第一驱动装置110的输出端连接。第二夹紧组件140与第二驱动装置130的输出端连接，第二夹紧组件140在第二驱动装置130的驱动下至少能沿第一方向移动，第二夹紧组件140用于与第一夹紧组件120配合以夹紧待测量的工件101。
58.本技术的厚度测量装置100在进行厚度测量时，当工件101还没有移动到厚度测量装置100处时，也就是厚度测量装置100处于初始状态下时，如图1至图3所示，第一夹紧组件120与第二夹紧组件140在第一方向(z方向)上相隔一定距离，以预留足够的空间使工件101可以移动到第一夹紧组件120与第二夹紧组件140之间；当工件101移动过来后，第一驱动装置110动作，第一驱动装置110驱动第一夹紧组件120及第二驱动装置130一起沿第一方向移动，使第一夹紧组件120向工件101靠近，第一夹紧组件120抵接在工件101的一个表面，如图7所示；然后第二驱动装置130动作，第二驱动装置130驱动第二夹紧组件140沿第一方向向第一夹紧组件120移动，直至第二夹紧装置抵接在工件101的另一个表面，如图8所示，使第二夹紧组件140与第一夹紧组件120一起共同将工件101夹紧。根据第二夹紧组件140在第二驱动装置130的驱动下沿第一方向移动的距离即可计算出板材的厚度。而传感器组件150则用于检测第二夹紧装置在第二驱动装置130的驱动下沿第一方向移动的距离。
59.本技术一实施例中，如图1所示，第一驱动装置110驱动第一夹紧组件120向下移动，第二驱动装置130驱动第二夹紧组件140向上移动，以使第一夹紧组件120和第二夹紧组件140共同将工件101夹紧。在其它实施例中，也可以设计为第一驱动装置110驱动第一夹紧组件120向上移动，第二驱动装置130驱动第二夹紧组件140向下移动，从而使第一夹紧组件120和第二夹紧组件140共同将工件101夹紧。也就是说，图1所示的结构上下倒过来，第一驱动装置110和第一夹紧组件120在下方，第二驱动装置130和第二夹紧组件140在上方，同样也可以实现夹紧工件101并检测工件101厚度的效果。
60.本技术中，只通过两个驱动装置即可实现工件101厚度的测量，结构简单，成本较低，且通过测量第二夹紧装置在第二驱动装置130的驱动下沿第一方向移动的距离即可计算出工件101的厚度，测量结果准确。
61.于一实施例中，可以将第二夹紧组件140设计为可转动的形式，也就是说，第二驱动装置130不仅能驱动第二夹紧组件140沿第一方向移动，如图7及图8所示，还能同时驱动第二夹紧组件140绕转动轴线102旋转，转动轴线102与第一方向平行。例如第二驱动装置130采用旋转气缸，这样在第二驱动装置130的活塞伸缩和旋转时就能驱动第二夹紧组件140移动和旋转了。如图7和图8所示，当第二驱动装置130为旋转气缸时，旋转轴线为旋转气缸活塞的中轴线。第二夹紧组件140能旋转的好处是：如图2及图7所示，当第二夹紧组件140在未夹紧工件101时，可以旋转至与y方向平行的位置，也就是位于工件101的一侧，这样就不会干涉到工件101移动到检测位；如图8所示，当第二夹紧组件140需要夹紧工件101时，第二夹紧组件140旋转至与x方向平行的位置，使得第二夹紧组件140位于第一夹紧组件120的正下方位置，也就是使第二夹紧组件140位于工件101下方，第二夹紧组件140与第一夹紧组件120上下相对，使得第二夹紧组件140与第一夹紧组件120一起夹紧工件101，以测量工件101厚度。
62.第二驱动装置130不仅可以采用旋转气缸，也可以采用其它能同时实现直线驱动和旋转驱动的驱动装置。因此，概括而言，第二驱动装置130包括直线驱动部分以及旋转驱动部分，直线驱动部分能驱动第二夹紧组件140沿第一方向移动，旋转驱动部分能驱动第二夹紧组件140绕转动轴线102转动，转动轴线102与第一方向平行。
63.较佳的实施例中，第二驱动装置130采用旋转气缸，第一驱动装置110采用三轴气缸，使得本技术的厚度测量装置100的驱动件只包括三轴气缸和旋转气缸，结构简单，成本较低。
64.本技术中，传感器组件150只要能检测第二夹紧组件140在第二驱动装置130的驱动下沿第一方向移动的距离即可，对于传感器组件150的具体结构不作限制。于一实施例中，如图3所示，传感器组件150包括位移传感器151以及检测杆152，位移传感器151以及检测杆152的其中之一设置在第一驱动装置110的输出端，也可以说是设置在第二驱动装置130的主体上，使位移传感器151与第二驱动装置130的主体相对固定，位移传感器151以及检测杆152的其中另一设置在第二驱动装置130的输出端。本技术实施例中，如图3所示，位移传感器151设置在第一驱动装置110的输出端，检测杆152设置在第二驱动装置130的输出端，位移传感器151与第二驱动装置130的主体相对固定，当第二驱动装置130的输出端带动第二夹紧组件140向上移动夹紧工件101时，检测杆152也同步被第二驱动装置130的输出端带动向上移动，位移传感器151能检测到检测杆152的位移，从而间接的检测到第二夹紧组件140的位移，也就能计算出工件101的厚度了。
65.如图1及图3所示，本技术的厚度测量装置100还包括安装板103。安装板103沿第二方向(x方向，也即前后方向)的一端(即后端)与第一驱动装置110的输出端连接，第一夹紧组件120设置在安装板103沿第二方向的另一端(即前端)，第二驱动装置130设置在安装板103与第一驱动装置110的输出端连接的一端(即后端)。以上结构使得第一夹紧组件120与第二驱动装置130分别设置在安装板103的前端和后端，也就使得第二夹紧组件140与第一夹紧组件120在前后方向上错位，从而使第二夹紧组件140可以旋转至工件101的一侧，避免第二夹紧组件140干涉到工件101的移动。如图3所示，位移传感器151设置在安装板103上。
66.如图7所示，第一夹紧组件120包括第一夹臂121及第一轴承单元122。第一夹臂121沿第一方向(上下方向)设置。第一夹臂121的一端与安装板103连接，第一轴承单元122设置在第一夹臂121的另一端。图7所示的实施例中，第一夹臂121的上端与安装板103连接，第一轴承单元122设置在第一夹臂121的下端。在其它实施例中，如前文所述，当图7所示的厚度测量装置100上下颠倒过来设置时，则第一夹臂121沿的下端与安装板103连接，第一轴承单元122设置在第一夹臂121的上端。请继续参考图7，第二夹紧组件140包括第二夹臂141及第二轴承单元142。第二夹臂141沿与第一方向(上下方向)垂直的方向设置，第二夹臂141的一端与第二驱动装置130的输出端连接，第二轴承单元142设置在第二夹臂141的另一端。第一轴承单元122与第二轴承单元142均用于与待检测的工件101抵接以夹紧工件101。通过轴承来夹紧工件101，轴承与工件101的接触为线接触，相对于面接触，可以提高检测的准确性。另外，轴承可以转动，还能避免划伤工件101。
67.第一轴承单元122及第二轴承单元142基本相同，如图6所示，以第二轴承单元142为例来对第一轴承单元122和第二轴承单元142的结构进行说明。如图6所示，第二轴承单元142包括销轴1421及第一轴承1422。销轴1421穿设于夹臂上。具体的，第一轴承单元122的销
轴1421穿设在第一夹臂121上，第二轴承单元142的销轴1421穿设在第二夹臂141上。第一轴承1422则套设在销轴1421上，这样就能使第一轴承1422安装至第二夹臂141了。如图6所示，第二夹臂141上形成有用于避让第一轴承1422的开口，第一轴承1422位于该开口中，销轴1421的两端则分别穿设在开口的两侧。进一步的，如图6所示，第二轴承单元142还包括第一卡簧1423，第一卡簧1423用于将销轴1421固定第二夹臂141上。如图6所示，第一卡簧1423卡在销轴1421上，从而将销轴1421固定在第二夹臂141上。第一轴承单元122与第二轴承单元142结构基本相同，也包括销轴1421、第一轴承1422和第一卡簧1423。
68.请结合图4及图5，第二夹紧组件140还包括连接头143及锁紧件144。第二夹臂141通过连接头143和锁紧件144固定在第二驱动装置130的输出端。连接头143与第二驱动装置130的输出端连接，第二夹臂141连接于连接头143上。锁紧件144则用于将第二夹臂141锁紧在连接头143上。于一实施例中，如图5所示，连接头143的顶端与第二驱动装置130的输出端通过螺纹连接，第二夹臂141则套设在连接头143上，连接头143的中间部位设置有一圈凸台，第二夹臂141的顶端与凸台抵接，锁紧件144采用挡片，第二夹臂141的底端通过挡片进行限位，挡片通过螺钉固定在连接头143上，以使第二夹臂141被挡片固定在连接头143上。
69.如前文所述，在一些实施例中，位移传感器151可设置在第一驱动装置110的输出端，检测杆152可设置在第二驱动装置130的输出端。于一实施例中，如图3及图8所示，传感器组件150还包括连接件153和导向件154。连接件153沿第二方向(x方向，也即前后方向)的一端与检测杆152连接，连接件153沿第二方向的另一端与连接头143转动连接。本技术实施例中，连接件153的后端与检测杆152连接，连接件153的前端与连接头143转动连接。导向件154沿第一方向(z方向，也即上下方向)的一端与安装板103连接，导向件154沿第一方向的另一端与连接件153配合，以对连接件153进行导向。本技术实施例中，导向件154的上端与安装板103连接，导向件154的下端与连接件153配合。导向件154包括相对设置的两片导向片，连接件153则夹设在两片导向片之间，在两片导向片之间上下移动。参考图5，连接件153通过第二轴承155与连接头143实现转动连接，参考图8，而连接件153的后端则与检测杆152固定在一起。因此，当连接头143在第二驱动组件的驱动下旋转时，由于第二轴承155的设置，使得连接件153不跟随连接头143旋转，从而保证整体结构的可靠性以及保证检测的准确性。如图5所示，连接头143上还设置有第二卡簧156，第二卡簧156用于将第二轴承155固定在连接头143上。
70.本技术中厚度测量装置100的工作过程为：
71.第一驱动装置110驱动第一夹紧组件120以及第二驱动装置130一起向下移动，使第一夹紧组件120上的第一轴承1422抵住工件101的上表面；
72.第二驱动装置130驱动第二夹紧组件140向上移动的同时驱动第二夹紧组件140旋转，也可以先驱动第二夹紧组件140旋转再驱动第二夹紧组件140向上移动，使第二夹紧组件140旋转至工件101及第一夹紧组件120的下方，且第二夹紧组件140向上移动，第二夹紧组件140上的第一轴承1422抵接在工件101的下表面，第二夹紧组件140与第一夹紧组件120一起夹紧工件101；
73.第二驱动装置130在驱动第二夹紧组件140向上移动的同时带动检测杆152同步向上移动，位移传感器151可以检测到检测杆152向上移动的位移，也就是第二夹紧组件140向上移动的位移，通过该位移即可计算出板材的厚度。
74.本技术还公开一种激光切割设备。激光切割设备包括设备主体以及如上所述的厚度测量装置100，厚度测量装置100固定在设备主体上。测量时，板材通过吸盘吸住移动至厚度测量装置100处进行厚度检测，当经过厚度检测后确定板材为单张板材时，才进行下一步的激光切割操作。
75.请参考图7，厚度测量装置100还包括安装架104，第一驱动装置的主体部分与安装架104连接，厚度测量装置100通过安装架104安装至激光切割设备的设备主体上。
76.显然，本技术的上述实施例仅仅是为了清楚说明本技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术权利要求的保护范围之内。