一种玻璃板厚度测量装置的制作方法

本实用新型属于玻璃深加工技术领域，具体涉及一种玻璃板厚度测量装置。

背景技术：

在玻璃钢化技术领域中，为了实现生产系统的全自动化管理，人们开始研究如何通过测量设备快速、准确获取玻璃板的长度、宽度和厚度等几何参数。目前，主要采用光学测量的方法测量玻璃的厚度，光学测量方法不仅精度高，而且能够实现非接触测量。现有的用于测量玻璃厚度的光学测量方法中主要是利用光的折射和反射的原理，用一束光斜射在被测玻璃上，经过玻璃折射后的光束被光电二极管传感器接收，由计算机或单片机进行运算得到玻璃厚度值。例如申请号为200920201105.8的专利公开了一种玻璃厚度测量仪。又如本申请人在申请号为201620192378.0的专利中公开了一种玻璃板几何参数检测装置，采用激光雷达扫描玻璃板的方式获取玻璃板的信息，从而计算出玻璃板的厚度。然而，上述装置在测量玻璃板的厚度时存在以下缺点：其一、在使用过程中对光的入射角度和检测面的角度有特殊要求，当安装角度存在偏差时，测量所得到的数据也存在较大误差，因此安装调试较为繁琐；其二、该设备测量过程中易受到环境光的影响，这将导致测量的数据不准确。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种玻璃板的厚度测量装置，结构简单，安装调试方便快捷，采用超声波接触式测量，以避免环境光的干扰，提高测量精度，并引入修正机构，减少仪器误差对测量结果的影响。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种玻璃板厚度测量装置，包括工控机、超声波发射/接收模块、探头和人机界面，探头设置在待测的玻璃板的上方或下方，与超声波发射/接收模块连接，超声波发射/接收模块与工控机连接以实现信号的传递，所述探头通过缓冲装置安装在升降装置上，升降装置通过控制单元与工控机连接。

优选的，在所述的玻璃板的上方或下方设有修正机构，修正机构包括已知厚度的标准玻璃片和驱动装置，驱动装置与所述的控制单元连接。

优选的，所述的升降装置和驱动装置均为气缸，所述的控制单元为气动控制单元。

优选的，所述的缓冲装置为弹簧。

优选的，所述的工控机与钢化炉控制单元通过信号线连接，将探头测得的玻璃板的厚度反馈给钢化炉控制单元。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

第一，本实用新型采用超声波技术接触式测量玻璃板的厚度，完全避免环境光的干扰，测量精确度高，可达到±0.01mm以上；引入修正机构，对探头测得的厚度值进行修正，以减少装置本身的测量误差，提高整个装置的测量准确性。

第二，探头通过缓冲装置设置在升降装置上，可以在升降装置升起的过程中，避免探头顶在玻璃板上的力过大将玻璃板顶起，从而保护探头以及玻璃板。

第三，工控机和钢化炉控制单元连接，可以将厚度测量结果反馈给钢化炉控制单元，从而控制加热元件的加热参数（加热时间、加热功率、加热区域）和/或冷却元件的冷却参数（风压、冷却时间）。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是探头测量玻璃板厚度时的状态图；

附图标记：1、工控机，2、超声波发射/接收模块，3、同轴电缆，4、辊道，5、玻璃板，6、标准玻璃片，7、驱动装置，8、探头，9、缓冲装置，10、升降装置，11、控制单元，12、人机界面，13、钢化炉控制单元，14、加热元件，15、冷却元件。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体的实施方式对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

如图所示，一种玻璃板厚度测量装置，包括工控机1、探头8、超声波发射/接收模块2、人机界面12、控制单元11、升降装置10和修正机构，探头8设置在待测的玻璃板5下方，通过同轴电缆3与超声波发射/接收模块2连接，由工控机1控制发射超声波以及接收回波信号，本例中还可以将探头8和升降装置10设置在玻璃板5的上方。本例中的升降装置10采用气缸，控制单元11相应的为气动控制单元，气动控制单元设有与气缸连接的电磁阀，气缸的活塞杆顶端设置弹簧作为安装探头8的缓冲装置9，探头8固定设置在弹簧上；所述的修正机构由驱动装置7和已知厚度的标准玻璃片6组成，本例中采用气缸作为驱动装置7，该气缸同样的由所述的气动控制单元上相对应的电磁阀控制，在该气缸的活塞杆上设置一个支架，标准玻璃片6即设置在此支架上；所述的气动控制单元可以接受工控机1发出的气动控制信号，控制相应气缸的工作。

进一步的，所述的工控机1还与钢化炉控制单元13连接，将所测得的辊道4上玻璃板5的厚度反馈给钢化炉控制单元13，使其根据玻璃板5的厚度，控制加热元件14的加热参数（加热时间、加热功率、加热区域）和/或冷却元件15的冷却参数（风压、冷却时间）。

其中工控机1、超声波发射/接收模块2与探头8均采用市售产品，具体的结构与工作原理在此不做赘述。

本装置的工作过程为：

待测玻璃板5在辊道4上定位后，由工控机1发出指令，升降装置10动作，带动探头8顶靠在玻璃板5的下表面，然后，超声波发射/接收模块2和探头8开始工作对玻璃板5的厚度进行测量，之后将测量信号反馈至工控机1，由工控机1计算出玻璃板5厚度并显示在人机界面12上；进一步的，工控机1将厚度测量结果反馈给钢化炉控制单元13，从而控制加热元件14的加热参数（加热时间、加热功率、加热区域）和/或冷却元件15的冷却参数（风压、冷却时间）。

为了保证测量结果的准确性，在玻璃板5测量前或测量后，通过所述的修正机构对测量结果进行修正，具体的修正操作为：

由工控机1向气动控制单元发出控制信号，控制升降装置10和修正机构的驱动装置7对探头8以及标准玻璃片6的位置进行调整，使得探头8顶靠在标准玻璃片6的下表面，对已知厚度为H的标准玻璃片6进行厚度测量，再由工控机1计算出实际测量结果与H的差值，将该差值作为修正值存储于工控机1，从而对玻璃板5的厚度测量结果进行修正；为了更进一步的保证每片玻璃板5厚度的测量结果的准确性，应该对每一片玻璃板5的测量结果进行上述修正过程。