金属板厚度及平面度自动检测装置设计.pdf

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金属板厚度及平面度自动检测装置设计

学兔兔 、l注 lI5 化 每 她 金属板厚度及平面度 自动检测装置设计 Designofequipmentforautom aticallymeasuring thethicknessandflatnessofsheetmetals 吴 晓’,薛春娥 ,何吕涛。 W UXiao。.XUEChun.e,HELv.tao (1.武汉纺织大学机械工程与自动化学院,武汉430074;2.长江职业学院机电学院,武汉430074; 3.武汉洛特福汽车排放技术有限公司,武汉 430058) 摘 要 :利用涡流感应技术,研发了一种金属薄板厚度及平面度检测装置。该装置可以实现对金属薄板 类零件厚度及平面度的在线自动检测,具有检测精度高、结构简单、操作方便、无需对被测 件精确定位等一系列优点。在生产应用中产生了很高的经济效益。 关键词:金属薄板;厚度;平面度;自动检测装置;涡流感应 中图分类号 :TH711 文献标识码:A 文章编号:1009-0134(2014)07(上)-0054-04 Doi:10.3969l/J.issn.1009-0134.2014.07(I-).16 0 引言 的磁通 发生变化而引起 自感量变化,在线圈中产 金属锯片等平板类零件的厚度和平面度是重 生感应电势 。电感将随涡流的强弱而变 ,而涡流强 要的技术指标,需要对其进行精确测量和控制 。 度又随线圈与金属板间的距离X而变化,因此可以用 高频反射式涡流传感器来测量位移x的变化 【。 近年来,人们对平面度测量技术 以及测量装置进 行了大量研究工作 ,目前生产企业常采用的厚 度及平面度检测装置主要有激光测试仪、三维座 标测试仪或千分尺 。激光式测量仪价格昂贵;三 维座标测试仪操作复杂,一般无法进行全 自动检 测,测试速度极慢,成本高,难以普及 ;人工测 试法的人为误差较大,而且千分尺本身测量的运 行区域有很大限制,难以对大尺寸零件 中心区域 进行测量,再者人工测量只能检测零件的厚度, (a)涡流传感器原理 (b)测厚示意图 不能检测平面度 】。上述的厚度及平面度检测装置 图1 涡流传感器原理及测厚不意图 在检测时一般都要求被测件表面整洁,并要求具 利用涡流传感器原理测量金属板厚度 的方法 有较高精度的定位基准 。 如图1(b)所示,在金属板两侧分别设置线圈探测 本文利用涡流感应技术,研发了一种厚度及 头,测量上、下检测头到金属板的距离x和x:,则 平面度自动检测装置,该装置能有效排除被测件上 被测金属板的厚度h=D一(x+x)。测量值不受金属 水分及其它非金属杂物的干扰,检测时无需对被测 板表面平整度或移动过程中上下波动的影响。本 零件进行精确定位,操作简单,检测结果精准。 文正是利用该理论来设计金属薄板厚度及平面度 1 技术基础 检测装置 。 如图1(a)所示,高频交流信号在线圈中产生的 2 整体方案设计 高频磁场作用于金属板表面薄层,并在这薄层中产 2.1总体要求

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