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 蓝鹏测控-防水板土工膜生产线激光测厚仪

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防水板土工膜生产线激光测厚仪

 

1 测厚仪测量原理

蓝鹏测厚仪采用激光测厚的方法测量板材的厚度。其测量点由上、下两个对射的激光测头组成。

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基本测量原理如图1所示。

图中激光测头1和激光测头2以固定间距A相对布置,工作时激光测头1发射一束激光照射被测物的下表面,下表面光斑的漫反射光再返回到激光测头1内的CCD芯片上,通过对CCD芯片上光斑的位置分析和计算,可以得到激光测头1到被测物下表面的实际距离B1;同理可以得到激光测头2到被测物上表面的距离B2。用两个测头之间的间距A减去两个测头到被测物上下表面的距离B1B2即可得到被测物的厚度H

蓝鹏测厚仪采用日本进口高精度激光位移传感器作为厚度测头测头适用于透明体、半透明体和不透明体的测量,同时对于镜面反射物体也可正常测量。

2 测厚仪系统概述

测厚仪系统主要由O”型扫描器和操作员站两部分组成。系统组成及结构见图2

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2 测厚仪系统组成图

2.1 O型扫描器

1)扫描器包括扫描架本体、上扫描头、下扫描头、源状态指示灯、操作按钮和开关等。其主要组成部件有厚度测头(安装于上下扫描头内)、扫描架本体、伺服电机、伺服驱动器、导轨、滑块和通讯模块。扫描架是厚度测头的载体,保证厚度测头在被测物上平滑地、高精度地来回扫描。厚度测头的厚度信号通过通讯模块传输到操作员站。

2)在正常生产时,被测物穿过“O”型扫描架。厚度仪的上下探头靠伺服电机的牵引;伺服驱动器控制电机使厚度仪在被测物的上下面来回扫描。厚度仪上下探头被安装在扫描架上下梁的线性导轨下,可以保证厚度仪的高精度,平稳的来回扫描。

3)扫描架是高精度的设备。厚度仪来回运动中,必须保证在机械上的三维相对位置始终一致。在扫描架梁内,上下各有两根平行安装的线性导轨。在扫描架加工和组装时,已经保证了四根导轨相对平行。所以安装时,也必须保证它们在水平位置上保持水平。因此,严禁用起重设备在上下梁上吊装扫描架,严禁重物放在上下梁上,或人站立在上下梁上。

4)扫描架的传动机构为齿轮-齿条传动,伺服电机驱动。伺服驱动器自带旋转编码器,可以根据旋转编码器的数据标定扫描头的横向位置坐标。标定完成后可通过测量软件系统设置扫描的起点、终点确定扫描头的扫描范围。

5)柔性电缆通过扫描架上、下梁内高品质的保护拖链连接到伺服驱动器和通讯模块,伺服驱动器根据测量软件的指令控制伺服电机运动,厚度数据通过通过通讯模块传输到操作员站。

2.2 操作员站

1)操作员站主要由工业控制计算机、液晶显示器、通讯模块、声光报警器和控制柜组成。工业控制计算机通过通讯模块接收厚度测头送来的信号,处理成用户需要的各种显示。并通过高级控制算法去执行纵向和横向控制。

2)操作员站通过电源和数据线缆与扫描器连接。扫描器的启动、停止,以及扫描范围、扫描速度、定点测量等控制指令通过操作员站向伺服驱动器发送。

3)操作员站把厚度信号处理成各式各样的显示界面,便于操作员进行数据分析。显示界面有根据厚度数据拟合的截面图、趋势图、波动图、缺陷图等。

4)如果系统有纵向和横向控制要求,则会出现纵向和横向控制画面。同时,系统也可以实现厚度测头定点测量,快门关闭和手动标定;扫描头的自动扫描、进库、停止和自检;扫描位置的标定,工作单的管理,厚度仪的数据修正,和手动换卷等功能。

5)控制柜上设置有声光报警器,测量软件系统可设置厚度尺寸的报警阈值,当测量值超过设定的阈值范围时系统自动驱动声光报警器声光报警。

3 测厚仪的软件系统

 “蓝鹏测控软件平台”是我公司具有自主知识产权的软件系统,系统采用模块化的方式搭建,可以根据客户要求任意设置软件的界面、功能、测头及传感器的型号、数量等。软件具有强大的数据分析能力,可以针对任意测量数据做统计分析并拟合波动图、缺陷图等统计图表。

3.1测量软件技术特点

★ 接口丰富,支持当前主流的各种接口方式和通信协议;

★ 模块化设计,各功能模块间相互独立,程序部署方便快捷;

★ 实用性更强,操作方便,人机交互更友好;

★ 后台采用数据库,方便各种数据统计和分析,更好满足客户需求;

★ 界面灵活可配置,通过配置可以按用户要求快速生成适合用户习惯的界面;

★ 实时测量,数据处理速度快,响应及时,满足高速在线测量需要。

3.2 测量软件界面及功能

1)主界面

测量软件系统登录后将直接进入主界面。主界面样式如图3所示。

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3 测量软件主界面(可按用户操作习惯配置)

如图3所示,测量系统主界面中可以实时显示被测板材的厚度值和横向坐标值;扫描测量时统计半个扫描周期内的最大厚度、最小厚度、平均厚度等;测量模式可当前测量模式为扫描测量定点测量;实时显示被测截面的动态图形;实时显示测量数据动态波动趋势。当测量数据在设定的范围内变动时,数据呈现绿色;当测量数据超差(即超出设定的范围)时,数据的颜色呈红色,相应动态图形轮廓超出最大/最小阈值。

2) 波动图、缺陷图界面

蓝鹏测量系统软件具有强大的图表分析功能,且可将每一个分析图表做成可独立弹出的界面。例如波动图界面可通过波动曲线显示出测量值的尺寸波动变化;缺陷分析图界面可通过进度条的颜色变化显示出测量值的缺陷位置及缺陷类型等等。波动图、缺陷图界面见下图:

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4 测量值波动图                     图5 测量值缺陷图

3)测量系统主要功能

产品参数设置:可设置产品规格、正负公差、卷号增量等参数;

系统参数设置:可设置通信端口、刷新频率、系统的校零等;

控制参数设置:可设置扫描宽度、扫描速度、定点测量等;

数据存储:可连续测量连续记录,记录结果可用测量软件打开,也可转换成Excel格式,存储时间大于1年;历史数据查询,可查询某一时刻的尺寸;

报警设置:可设置超差、超温报警的形式和阈值;

自动标定功能:在自动扫描和检测过程中,厚度测头会定期进入标定位置进行自动标定(一般是三十分钟一次)。自动标定时,厚度测头将对厚度信号进行自动检查和校正。检查和校正结束后,系统重新进入自动扫描状态。

手动标定功能:系统可以通过测量软件系统对厚度测头进行手动标定,手动标定时点击测量软件界面上的“标定”系统驱动厚度测头进入标定位置进行标定。

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8 其他功能工作界面

4 测厚仪系统的技术参数

4.1厚度测量范围(mm):020

4.2测量精度(mm):≤±0.02

4.3测量点数:1

4.4 测量方式:扫描测量、固定位置定点测量

4.5 测量频率(Hz):≥200

4.6 最大扫描宽度(mm):4100

4.7 扫描速度(mm/s):50150可调

4.8 电源电压VAC 220±10% 50Hz

4.9 被测物允许温度0200

4.10 允许被测物速度(m/s):≤10

4.11 测头总功率(W):≤20

4.12 系统总功率(kW):≤2

4.13 工作环境温度(045

4.14 工作环境湿度RH):90%(无冷凝)

4.15 预留通讯接口:RS485串口

4.16 数据传输距离(m):>100

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