自动化板材测厚机的制作方法

本发明涉及板材测厚领域，具体讲是一种自动化板材测厚机。

背景技术：

常用的板材大多经压机压合，然后由切割机裁边制成，由于压合后的板材厚度不一定满足要求，因此，需要对其进行测量。

目前，常用的测量方法为人工手持工具逐个对各板材进行测量，如此操作不仅需要大量的人力、物力和时间，而且测量的精度和效率也很不理想，产生的偏差将直接影响后续产品的质量。因此，一些生产厂家迫切需要一台自动化板材测厚设备，以满足实际生产的需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够大大降低工人劳动强度和生产成本，有效提高板材测量精度和生产效率的自动化板材测厚机。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的自动化板材测厚机，包括底架、用于将各板材整齐层叠在一起的储料机构、用于对各板材厚度进行测量的厚度检测机构、用于将储料机构中层叠的各板材逐个取出并放入厚度检测机构上的前取料输送机构、用于对测量后的板材进行分类存放的筛选分料工站以及用于将测量后的板材从厚度检测机构取出，并分类放入筛选分料工站的后取料输送机构；所述底架顶部安装有支撑底板，所述储料机构安装在支撑底板的左端，所述筛选分料工站安装在支撑底板的右端，所述厚度检测机构装在支撑底板上，并位于储料机构与筛选分料工站之间，所述前取料输送机构和后取料输送机构均可左右滑动地安装在支撑底板上，并且位于厚度检测机构的上方；所述前取料输送机构、厚度检测机构和后取料输送机构均与控制器电连接。

本发明所述的自动化板材测厚机，其中，所述储料机构包括l形储料限位板、储料调节组件和储料支撑板，所述l形储料限位板有两个，且沿待测板材的对角线方向设置，两个l形储料限位板的l形槽均朝内，所述储料调节组件连接在l形储料限位板与储料支撑板之间，用于对l形储料限位板进行前后、左右方向调节。

本发明所述的自动化板材测厚机，其中，所述储料机构有两组，前后设置，并且均安装在储料底板上，所述储料底板与支撑底板之间安装有直线滑轨组件以及用于驱使储料底板前后往复滑动的前换料气缸，对角线设置的l形储料限位板所围区域的储料底板上开设有通孔，所述支撑底板上安装有与通孔相配合的接近开关，该接近开关与控制器电连接。

本发明所述的自动化板材测厚机，其中，所述储料调节组件包括第一连接板、第一导杆、第一螺纹杆、第一梅花手柄、第二连接块、第二导杆、第二螺纹杆和第二梅花手柄，所述第二导杆有两根，且均安装在储料支撑板上，所述第二连接块与第二导杆左右滑动连接，所述第二螺纹杆穿过储料支撑板后与第二连接块螺纹连接，第二螺纹杆的端部装有第二梅花手柄，所述第一导杆有两根，且均安装在第一连接板上，第一导杆与第二连接块前后滑动连接，所述第一螺纹杆穿过第一连接板后与第二连接块螺纹连接，第一螺纹杆的端部安装有第一梅花手柄。

本发明所述的自动化板材测厚机，其中，所述厚度检测机构包括支撑座、十字板、前u形架、后u形架、测厚伺服电机以及激光测厚传感器，所述前u形架和后u形架的开口端相对，形成供板材穿过的通道，前、后u形架均通过滑轨组件安装在十字板上，前、后u形架开口端的上下边沿处均安装有一个激光测厚传感器，所述十字板通过滑轨组件安装在支撑座上，所述测厚伺服电机安装在支撑座上，通过螺杆与十字板连接，用于驱使十字板左右往复运动。

本发明所述的自动化板材测厚机，其中，所述前取料输送机构包括前取料支撑横梁、前上下驱动气缸、前导向杆、前取料板、前真空吸盘以及前左右搬料气缸，所述支撑底板的前后两侧均通过支架安装有直线导轨，所述前取料支撑横梁的前后两端分别与两个直线导轨可滑动连接，所述前左右搬料气缸装在支架上，用于驱使前取料支撑横梁左右滑动，所述前上下驱动气缸装在前取料支撑横梁上，且竖向设置，其活塞杆的底部与前取料板连接，所述前导向杆竖向设置，并通过导套与前取料支撑横梁上下滑动连接，所述前导向杆的底部与前取料板固定连接，所述前真空吸盘装在前取料板的底部，用于吸附板材，所述前上下驱动气缸、前左右搬料气缸和前真空吸盘均通过气管和电磁阀与外部气源连通，各电磁阀均与控制器电连接。

本发明所述的自动化板材测厚机，其中，所述前取料板上安装有前限位保护杆以及用于检测板材有无的接近开关，当前真空吸盘吸附板材时，接近开关的底面与板材顶面之间的距离小于前限位保护杆的底面与板材顶面之间的距离。

本发明所述的自动化板材测厚机，其中，所述后取料输送机构包括后取料支撑横梁、后上下驱动气缸、后导向杆、后取料板、后真空吸盘、后前后驱动伺服电机以及后左右驱动伺服电机，所述后取料支撑横梁的前后两端分别与两个直线导轨可滑动连接，所述后左右驱动伺服电机装在支架上，用于驱使后取料支撑横梁左右滑动，所述后上下驱动气缸通过滑板和导轨组件与后取料支撑横梁滑动连接，所述后前后驱动伺服电机安装在后取料支撑横梁上，通过丝杆驱使滑板前后滑动，所述后上下驱动气缸竖向设置，其活塞杆的底部穿过滑板后与后取料板连接，所述后导向杆竖向设置，并通过导套与滑板可上下滑动连接，所述后导向杆的底部与后取料板固定连接，所述后真空吸盘装在后取料板的底部，用于吸附板材，所述后上下驱动气缸和后真空吸盘均通过气管和电磁阀与外部气源连通，各电磁阀、后前后驱动伺服电机和后左右驱动伺服电机均与控制器电连接。

本发明所述的自动化板材测厚机，其中，所述后取料板上安装有后限位保护杆以及用于检测板材有无的接近开关，当后真空吸盘吸附板材时，接近开关的底面与板材顶面之间的距离小于后限位保护杆的底面与板材顶面之间的距离。

本发明所述的自动化板材测厚机，其中，所述筛选分料工站包括分料底板、对射式光电传感器和光电支撑杆，所述分料底板的底部装在支撑底板上，顶部设有四个板材分类摆放位置，所述光电支撑杆有四个，且分别安装在分料底板的四个边角处，各光电支撑杆的顶部均安装有一个对射式光电传感器，各对射式光电传感器均与控制器电连接。

采用以上结构后，与现有技术相比，本发明自动化板材测厚机具有以下优点：与现有技术通过人工手持工具逐个对各板材进行测量，致使消耗大量的人力、物力和时间，降低测量精度和效率不同，本发明通过自动化流程对各板材进行测量，更详细地说是：首先将各待测板材层叠在储料机构上，然后由前取料输送机构将待测板材从储料机构中逐个取出，并放置到厚度检测机构上进行厚度测量，测得的数据传输给控制器，随后，后取料输送机构将测量后的板材从厚度检测机构中取出，并根据测得结果，分类放置到筛选分料工站的预定位置。由此可见，本发明通过这种板材测厚机实现了板材的自动化测量，从而大大降低了工人的劳动强度和生产成本，并且有效提高了板材的测量精度和生产效率。本发明测厚机的检测精度可达到0.001mm，远远超过人工对板材的测量精度。

附图说明

图1是本发明自动化板材测厚机的立体结构示意图；

图2是图1中储料机构的立体放大结构示意图；

图3是图1中厚度检测机构的立体放大结构示意图；

图4是图1中前取料输送机构和后取料输送机构的立体放大结构示意图；

图5是图1中筛选分料工站的立体放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明自动化板材测厚机作进一步详细说明：

如图1所示，在本具体实施方式中，本发明自动化板材测厚机，包括底架10、用于将各板材整齐层叠在一起的储料机构20、用于对各板材厚度进行测量的厚度检测机构30、用于将储料机构20中层叠的各板材逐个取出并放入厚度检测机构30上的前取料输送机构40、用于对测量后的板材进行分类存放的筛选分料工站60以及用于将测量后的板材从厚度检测机构30取出，并分类放入筛选分料工站60的后取料输送机构50。底架10顶部安装有支撑底板11，储料机构20安装在支撑底板11的左端，筛选分料工站60安装在支撑底板11的右端；厚度检测机构30装在支撑底板11上，并位于储料机构20与筛选分料工站60之间；前取料输送机构40和后取料输送机构50均可左右滑动地安装在支撑底板11上，并且位于厚度检测机构30的上方；前取料输送机构40、厚度检测机构30和后取料输送机构50均与控制器电连接。

为了进一步确保本发明使用时的安全性，在支撑底板11的周圈通过铝型材安装有防护支架(图中未示出)，防护支架上安装有透明亚克力板防护罩，从而在保证使用安全的同时，有效提高可视性，方便工人透过防护罩实时观察本发明的测量情况。

结合图2，储料机构20包括l形储料限位板201、储料调节组件202和储料支撑板203。l形储料限位板201有两个，且沿待测板材的对角线方向设置；两个l形储料限位板201的l形槽均朝内，用于卡设在待测板材的棱角处；储料调节组件202连接在l形储料限位板201与储料支撑板203之间，用于对l形储料限位板201进行前后、左右方向调节。当将若干待测板材放置到两个l形储料限位板201所围区域内后，通过储料调节组件202对l形储料限位板201进行前后、左右调节，从而借助l形槽自动将各待测板材进行调整，使其上下平齐，确保各板材所处位置的准确性。

为了进一步提高生产效率，将储料机构20设计为两组，两组储料机构20前后设置，并且均安装在储料底板204上。储料底板204与支撑底板11之间安装有直线滑轨组件以及用于驱使储料底板204前后往复滑动的前换料气缸205，对角线设置的l形储料限位板201所围区域的储料底板204上开设有通孔2041，支撑底板11上安装有与通孔2041相配合的接近开关，该接近开关与控制器电连接，用于检测待测板材的有无。通过两组储料机构20可实现交替取放料，更详细地说是，当前取料输送机构40在其中一组储料机构20中取料时，工人可向另一组储料机构20放料；当接近开关检测到其中一组储料机构20中无待测板材时，向控制器发出信号，随后，前换料气缸205动作，驱使另一组储料机构20位于前取料输送机构40的正下方，而此时工人又可以向移出的储料机构20中放料，如此往复，实现交替取放料，从而大大提高了生产效率。

储料调节组件202包括第一连接板2022、第一导杆2024、第一螺纹杆2023、第一梅花手柄2021、第二连接块2025、第二导杆2027、第二螺纹杆2028和第二梅花手柄2026。第二导杆2027有两根，且均安装在储料支撑板203上；第二连接块2025与第二导杆2027左右滑动连接；第二螺纹杆2028穿过储料支撑板203后与第二连接块2025螺纹连接，第二螺纹杆2028的端部装有第二梅花手柄2026，便于手拧调节；第一导杆2024有两根，且均安装在第一连接板2022上；第一导杆2024与第二连接块2025前后滑动连接，第一螺纹杆2023穿过第一连接板2022后与第二连接块2025螺纹连接，第一螺纹杆2023的端部安装有第一梅花手柄2021，便于手拧调节。将储料调节组件202设计为上述结构，可在实现对l形储料限位板201进行前后、左右调节的情况下，有效节约制造成本。

结合图3，厚度检测机构30包括支撑座302、十字板308、前u形架304、后u形架307、测厚伺服电机301以及激光测厚传感器305。前u形架304和后u形架307的开口端相对，形成供待测板材穿过的通道306；前、后u形架304、307均通过滑轨组件安装在十字板308上，方便对前、后u形架304、307之间的距离进行调节；前、后u形架304、307开口端的上下边沿处均安装有一个激光测厚传感器305；十字板308通过滑轨组件安装在支撑座302上；测厚伺服电机301安装在支撑座302上，通过螺杆303与十字板308连接，用于驱使十字板308左右往复运动。当前取料输送机构40将待测板材放置到厚度检测机构30中的支撑基板309(见图1)顶面后，支撑基板309上的电磁铁将待测板材吸合，防止其在测量过程中移位；测厚伺服电机301在控制器的作用下动作，带动十字板308沿滑轨组件滑动，四个激光测厚传感器305开始对待测板材上预设的六个点厚度进行测量，然后取平均值，从而得出待测板材的厚度，最后由控制器判断该板材是否符合要求。

结合图4，前取料输送机构40包括前取料支撑横梁401、前上下驱动气缸402、前导向杆403、前取料板404、前真空吸盘405以及前左右搬料气缸406。支撑底板11的前后两侧均通过支架45安装有直线导轨，前取料支撑横梁401的前后两端分别与两个直线导轨可滑动连接；前左右搬料气缸406装在支架45上，用于驱使前取料支撑横梁401左右滑动；前上下驱动气缸402装在前取料支撑横梁401上，且竖向设置，其活塞杆的底部与前取料板404连接；前导向杆403竖向设置，并通过导套与前取料支撑横梁401上下滑动连接，前导向杆403的底部与前取料板404固定连接；前真空吸盘405装在前取料板404的底部，用于吸附待测板材；前上下驱动气缸402、前左右搬料气缸406和前真空吸盘405均通过气管和电磁阀与外部气源连通，各电磁阀均与控制器电连接。

前取料板404上安装有前限位保护杆和用于检测有无待测板材的接近开关。当前真空吸盘405吸附待测板材时，该接近开关的底面与板材顶面之间的距离小于前限位保护杆的底面与板材顶面之间的距离，从而避免待测板材与接近开关发生撞击，起到保护接近开关的作用。

结合图4，后取料输送机构50包括后取料支撑横梁502、后上下驱动气缸501、后导向杆504、后取料板506、后真空吸盘507、后前后驱动伺服电机509以及后左右驱动伺服电机503。后取料支撑横梁502的前后两端分别与两个直线导轨可滑动连接；后左右驱动伺服电机503装在支架45上，用于驱使后取料支撑横梁502左右滑动；后上下驱动气缸501通过滑板505和导轨组件与后取料支撑横梁502滑动连接，后前后驱动伺服电机509安装在后取料支撑横梁502上，通过丝杆驱使滑板505前后滑动；后上下驱动气缸501竖向设置，其活塞杆的底部穿过滑板505后与后取料板506连接；后导向杆504竖向设置，并通过导套与滑板505可上下滑动连接；后导向杆504的底部与后取料板506固定连接，后真空吸盘507装在后取料板506的底部，用于吸附测量后的板材。后上下驱动气缸501和后真空吸盘507均通过气管和电磁阀与外部气源连通，各电磁阀、后前后驱动伺服电机509和后左右驱动伺服电机503均与控制器电连接。

后取料板506上安装有后限位保护杆508以及用于检测有无板材的接近开关。当后真空吸盘507吸附测量后的板材时，接近开关的底面与板材顶面之间的距离小于后限位保护杆508的底面与板材顶面之间的距离，从而避免板材与接近开关发生撞击，起到保护接近开关的作用。

结合图5，筛选分料工站60包括分料底板601、对射式光电传感器603和光电支撑杆602。分料底板601的底部装在支撑底板11上，顶部设有四个测量后的板材分类摆放位置604；光电支撑杆602有四个，且分别安装在分料底板601的四个边角处；各光电支撑杆602的顶部均安装有一个对射式光电传感器603，各对射式光电传感器603均与控制器电连接。在人工取拿测量后的板材时，对射式光电传感器603能够确保本发明测厚机不运作，起到保护的作用。

在本发明自动化板材测厚机设计制作完成后，本申请人对其进行了测试，每测量一块板材仅需要10秒的时间，这与人工手动测量板材相比，大大提高了作业的效率。本发明还能够测量多种规格的板材，多位置检测，且具有声光报警功能，可实时记录数据，智能筛选分类，符合人体工程学设计。

本发明测厚机的工作原理如下：见图1所示，首先由人工将待测板材放置到储料机构20中两个对角设置的l形储料限位板201之间，通过储料调节组件202使各待测板材上下平齐；随后接通控制器电源，储料机构20中的接近开关检测有无板材，若有，前上下驱动气缸402滑移并下降，前真空吸盘405吸住待测板材；前取料输送机构40中的接近开关检测有无吸附板材，若有，前上下驱动气缸402上升，前左右搬料气缸406驱使前上下驱动气缸402移至厚度检测机构30的上方；前上下驱动气缸402带动前取料板404下降，前真空吸盘405放下待测板材；支撑基板上的电磁铁吸住待测板材，前上下驱动气缸402和前左右搬料气缸406复位。测厚伺服电机301在控制器的作用下动作，带动十字板308沿滑轨组件移动，四个激光测厚传感器305开始对待测板材上预设的六个点进行厚度测量，然后取平均值，并输出至控制器；控制器判断该数值是否满足要求，随后驱使后前后驱动伺服电机509、后左右驱动伺服电机503和后上下驱动气缸501动作，使后取料板506位于厚度检测机构30的正上方并下降，借助后真空吸盘507吸住检测后的板材；后取料输送机构50中的接近开关检测有无板材，若有，后上下驱动气缸501带动后取料板506上升，根据测得结果，由后前后驱动伺服电机509和后左右驱动伺服电机503将板材输送至筛选分料工站60中分料底板601上的设定摆放位置处，进行分类摆放，达到筛选板材的目的。重复上述过程，完成对所有待测板材的测量。综上所述，在本发明通电、通气后，由控制器控制各电磁阀、伺服电机及接近开关等按照指令工作，再由电磁阀控制气缸动作，进而达到想要的检测流程及效果。

在本具体实施方式中，所述的控制器、滑轨组件、直线导轨、接近开关、电磁铁、前换料气缸205、测厚伺服电机301、激光测厚传感器305、前上下驱动气缸402、前真空吸盘405、前左右搬料气缸406、电磁阀、后上下驱动气缸501、后真空吸盘507、后前后驱动伺服电机509、后左右驱动伺服电机503和对射式光电传感器603均为目前市售产品，本领域技术人员在阅读本发明说明书内容后，结合行业知识，完全能够根据需要自行进行选择，故其具体结构不在此赘述。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围内。