本发明涉及非接触式激光厚度检测，具体为一种具有多点式多姿态激光同轴度校验装置及方法。
背景技术：
1、对于膜材、胶带、锂电池极片和金属箔材等高精度要求材质的厚度测量上，通常采用激光测厚设备进行非接触式测量，激光测厚设备通过固定安装两个激光位移传感器，分别检测被测物两面位移，通过计算两个激光位移传感器的测量值获得被测物厚度。
2、为保证测量的精度，在测量过程中必须保证安装的两个激光位移传感器的同轴度，传感器安装过程中同轴度调节比较费时费力，并且没有有效的方法将同轴度结果直观的输出，影响测量准确性。如何高效地提高传感器安装的同轴度成为激光测厚技术领域一项难点。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种具有多点式多姿态激光同轴度校验装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有多点式多姿态激光同轴度校验装置，包括标准片，所述校验装置包括基座、安装支架，所述基座两端安装有支座，基座通过支座安装在激光测厚设备上，基座上方安装有控制箱，所述控制箱的上方安装有卡台，所述安装支架水平安装在卡台上，安装支架上安装有调整机构，所述标准片安装在调整机构上，调整机构对标准片进行x轴方向或者y轴方向的角度调整，标准片位于激光测厚设备上的两个激光传感器的中间位置。将校验装置通过支座安装在激光测厚设备上，让标准片处于两个激光传感器的中间位置，可以同时将三个标准片安装在调整机构上，位于中间位置的标准片处于水平状态，位于两侧的两个标准片分别在x轴和y轴方向上存在角度偏转，或者将一个标准片安装在调整机构上，通过调整机构对标准片进行x轴方向或y轴方向上的角度偏转，通过三个不同角度的标准片的设置，实现对激光传感器多点位多姿态的检测，通过校验装置可以得出两个激光传感器之间的位置偏差，使两个激光传感器完成同轴度调整。
3、所述安装支架上对称开设有卡槽，两个所述卡槽的中部均对称开设有空槽，所述调整机构包括安装在卡槽下方的切换缸，所述切换缸的输出端贯穿安装支架并安装有滑轨，所述滑轨上滑动安装有安装板，所述标准片安装在安装板上。切换缸将滑轨往上推送，使安装板的上端面超出安装支架的上端面，且安装板的下端面低于安装支架的上端面，使安装板位于卡槽内，通过卡槽限制安装板的位置，以不同的倾斜角度将三个标准片安装在安装板上。
4、所述滑轨的长度小于卡槽的长度，所述安装支架在对应空槽的位置以及在空槽上方的位置分别安装有位移缸和磁吸缸，所述位移缸的输出端安装有卡板，所述磁吸缸的输出端转动安装有电磁铁，所述安装板的一端下方设置有适配卡板的凹槽，两个安装板的一端绕着x轴设置有倾斜的y轴校验槽，两个安装板的另一端绕着y轴设置有倾斜的x轴校验槽，所述安装板的中部为平台，所述电磁铁与安装在控制箱内部的控制系统电连接。三个标准片分别安装在y轴校验槽、平台和x轴校验槽内，通过改变安装支架的位置，使三个标准片依次处于两个激光传感器之间，通过三个标准片的设置，实现对激光传感器的同轴度校验，或者切换缸通过滑轨将安装板拉入卡槽，使电磁铁下端面与安装板平台共面，然后磁吸缸的输出杆伸出，电磁铁对标准片进行吸附，利用电磁铁的吸附将标准片限制在安装板的平台上，在安装板未被往下拉动时，位移缸的输出端伸出并使卡板位于凹槽的正下方，当安装板被拉入卡槽时，卡板嵌入凹槽内，使位移缸与安装板连接，位移缸将安装板往磁吸缸的方向拉动时，标准片在磁吸缸的支撑下进入x轴校验槽，标准片绕y轴旋转，当位移缸将安装板往远离磁吸缸的方向推送时，标准片被电磁铁吸附并逐渐位于y轴校验槽上方，之后电磁铁断电，电磁铁解除对标准片的磁吸，使标准片落入y轴校验槽内，标准片绕x轴旋转。先将水平状态的标准片置于两个激光传感器之后，然后将绕y轴旋转的标准片置于两个激光传感器之间，最后将绕x轴旋转的标准片置于两个激光传感器之间，当完成对激光传感器同轴度的校验后，将本校验装置从激光测厚设备上拆下。
5、所述基座内部安装有驱动机构，基座两端滑动安装有支撑板，所述支撑板一端与驱动机构连接，支撑板另一端安装有转轴，所述转轴中部安装有空心轴电机，所述空心轴电机的外部套设有底座，所述底座与转轴转动连接，所述支座与底座连接，所述支座上安装有测距传感器，测距传感器与控制系统电连接。测距传感器（图中未画出）测量支座与激光测厚设备的支架、钣金以及侧板之间的距离，控制系统根据测距传感器传输的数据对驱动机构进行控制，使驱动机构将支撑板推出或者收回，驱动机构（图中未画出）为液压缸或者电动伸缩杆，驱动机构使支撑板往基座外部滑动或者往基座内部滑动，通过支撑板的设置，调整两个支座之间的间距，空心轴电机（图中未画出）与底座固定，空心轴电机驱动时带动底座旋转，使支座在支撑板上旋转，进而调整支座的位置，通过空心轴电机的设置，使支座可以正对激光测厚设备的支架、竖直的侧板或者水平的钣金，通过调整两个支座之间的间距和支座的位置，进而使校验装置可以灵活的安装在激光测厚设备上。
6、所述支座包括套壳以及滑动安装在套壳上的滑套，所述滑套与底座连接，所述套壳两端安装有夹块，所述夹块上设置有螺栓孔，所述套壳远离滑套的一侧安装有收紧件，套壳另一侧设置有“t”型驱动轨，驱动轨两侧安装有励磁线圈，所述滑套滑动套设在驱动轨外侧，滑套内侧对应励磁线圈的位置安装有多个永磁体，所述励磁线圈与控制系统电连接，所述控制箱内部安装有电子水平仪，电子水平仪与控制系统电连接，控制箱上安装有显示器，所述显示器与控制系统电连接。在将支座安装在激光测厚设备上时，电子水平仪对控制箱进行水平监测，控制系统将电子水平仪监测出的控制箱的状态显示在显示器上，使安装人员通过显示器可以得知安装的是否水平，可以及时调整校验装置的水平度；或者在安装好校验装置后，电子水平仪监测出校验装置出现倾斜，控制系统使励磁线圈通电，励磁线圈与永磁体相互配合带动滑套在套壳上滑动，在滑套的滑动过程中，驱动机构对支撑板进行收回或者伸出，以配合滑套的移动，滑套的移动使校验装置再次处于水平状态。在安装校验装置之前，也可以将校验装置放置在激光测厚设备上，用以检测激光测厚设备的水平度。收紧件为橡胶垫，当支座安装在激光测厚设备上时，收紧件被压缩，收紧件利用自身特性使支座与激光测厚设备之间的连接更加紧密。
7、所述套壳两端与夹块转动连接，所述夹块靠近套壳的一侧端面上设置有连接片，所述套壳内部上端面安装有导轨，所述导轨上对称安装有两个滑板，所述滑板上转动安装有伸缩缸，所述伸缩缸的输出端与连接片转动连接，所述套壳内部下端转动安装有跷杆，所述跷杆的一端弯折有钝角，所述伸缩缸的输出端贯穿跷杆弯折的一端，跷杆与伸缩缸的输出端滑动连接。当通过螺栓将支座安装在激光测厚设备上时，伸缩缸处于收缩状态，当需要利用夹块夹持安装在激光测厚设备上时，伸缩缸的输出端伸出，使夹块在输出端的支撑下旋转，在输出端伸出以及夹块旋转的同时，在输出端的带动下，跷杆绕着自身与套壳的转动连接点旋转，当跷杆旋转时，在跷杆的带动下，通过输出端将伸缩缸及滑板往靠近夹块的方向拨动，当夹块运动到位后，伸缩缸、跷杆及夹块三者相互配合组成三角形结构，进而使夹块夹持时的状态更加稳定。通过伸缩缸的设置，使得校验装置可以通过螺栓直接安装在激光测厚设备上，也可以通过夹块夹持安装在激光测厚设备上，且两个支座的位置可以灵活调整，进而使得校验装置可以不受空间限制，灵活的安装在激光测厚设备上。
8、一种具有多点式多姿态激光同轴度校验方法，采用一种具有多点式多姿态激光同轴度校验装置，所述校验方法包括如下步骤：
9、s1、将校验装置安装在激光测厚设备上；
10、s2、将标准片置于激光测厚设备上的两个激光传感器之间，对两个激光传感器的同轴度进行校验；
11、s3、完成校验，将校验装置从激光测厚设备上取下。
12、将水平状态的标准片标记为，绕y轴倾斜的标准片标记为，绕x轴倾斜的标准片标记为，所述步骤s2包括如下具体步骤：
13、s201、测量标准片的厚度，计算修正值，其中为标准片的标准厚度；
14、s202、测量并计算绕y轴倾斜的标准片的厚度，，其中为激光传感器的实际测量值；
15、s203、计算标准片的理论测量值，，其中为标准片的标准厚度，为标准片的倾斜角度；
16、s204、比较步骤s202计算出的和步骤s203计算出的的大小，若，则激光测厚设备上的两个激光传感器位于同一yz平面内，结束x轴方向上的校准，进行下一步骤；
17、若，则两个激光传感器不在同一yz平面内，计算激光传感器在x轴上的调节距离，，调整激光传感器在x轴方向上的位置，之后重复步骤s202-s204，直至，结束x轴方向上的校准，进行下一步骤。
18、所述步骤s2还包括如下步骤：
19、s205、测量并计算绕x轴倾斜的标准片的厚度，，其中为激光传感器的实际测量值；
20、s206、计算标准片的理论测量值，，其中为标准片的标准厚度，为标准片的倾斜角度；
21、s207、比较步骤s205计算出的和步骤s206计算出的的大小，若，则激光测厚设备上的两个激光传感器位于同一xz平面内，结束y轴方向上的校准，进行下一步骤；
22、若，则两个激光传感器不在同一xz平面内，计算激光传感器在y轴上的调节距离，，调整激光传感器在y轴方向上的位置，之后重复步骤s205-s207，直至，结束y轴方向上的校准。
23、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
24、1、本发明通过对水平、绕x轴方向倾斜、绕y轴方向倾斜的三张标准片的厚度测量，比较两个相对安装的激光传感器的实际测量值和理论测量值之间的差异，根据三角函数计算两个激光传感器在x轴方向和y轴方向的相对偏差，可以更直观高效地调整两个激光传感器的同轴度，提高设备的测量精度。
25、2、通过伸缩缸的设置，使得校验装置可以通过螺栓直接安装在激光测厚设备上，也可以通过夹块夹持安装在激光测厚设备上，且两个支座的位置可以灵活调整，进而使得校验装置可以不受空间限制，灵活的安装在激光测厚设备上。
1.一种具有多点式多姿态激光同轴度校验装置，包括标准片（5），其特征在于：所述校验装置包括基座（1）、安装支架（4），所述基座（1）两端安装有支座（7），基座（1）通过支座（7）安装在激光测厚设备上，基座（1）上方安装有控制箱（2），所述控制箱（2）的上方安装有卡台（3），所述安装支架（4）水平安装在卡台（3）上，安装支架（4）上安装有调整机构，所述标准片（5）安装在调整机构上，调整机构对标准片（5）进行x轴方向或者y轴方向的角度调整，标准片（5）位于激光测厚设备上的两个激光传感器的中间位置。
2.根据权利要求1所述的一种具有多点式多姿态激光同轴度校验装置，其特征在于：所述安装支架（4）上对称开设有卡槽，两个所述卡槽的中部均对称开设有空槽（12），所述调整机构包括安装在卡槽下方的切换缸（11），所述切换缸（11）的输出端贯穿安装支架（4）并安装有滑轨（10），所述滑轨（10）上滑动安装有安装板（9），所述标准片（5）安装在安装板（9）上。
3.根据权利要求2所述的一种具有多点式多姿态激光同轴度校验装置，其特征在于：所述滑轨（10）的长度小于卡槽的长度，所述安装支架（4）在对应空槽（12）的位置以及在空槽（12）上方的位置分别安装有位移缸（14）和磁吸缸（13），所述位移缸（14）的输出端安装有卡板（15），所述磁吸缸（13）的输出端转动安装有电磁铁（16），所述安装板（9）的一端下方设置有适配卡板（15）的凹槽，两个安装板（9）的一端绕着x轴设置有倾斜的y轴校验槽（91），两个安装板（9）的另一端绕着y轴设置有倾斜的x轴校验槽（92），所述安装板（9）的中部为平台，所述电磁铁（16）与安装在控制箱（2）内部的控制系统电连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有多点式多姿态激光同轴度校验装置，其特征在于：所述基座（1）内部安装有驱动机构，基座（1）两端滑动安装有支撑板（6），所述支撑板（6）一端与驱动机构连接，支撑板（6）另一端安装有转轴，所述转轴中部安装有空心轴电机，所述空心轴电机的外部套设有底座，所述底座与转轴转动连接，所述支座（7）与底座连接，所述支座（7）上安装有测距传感器，测距传感器与控制系统电连接。
5.根据权利要求4所述的一种具有多点式多姿态激光同轴度校验装置，其特征在于：所述支座（7）包括套壳（17）以及滑动安装在套壳（17）上的滑套（18），所述滑套（18）与底座连接，所述套壳（17）两端安装有夹块（19），所述夹块（19）上设置有螺栓孔，所述套壳（17）远离滑套（18）的一侧安装有收紧件（25），套壳（17）另一侧设置有“t”型驱动轨，驱动轨两侧安装有励磁线圈，所述滑套（18）滑动套设在驱动轨外侧，滑套（18）内侧对应励磁线圈的位置安装有多个永磁体，所述励磁线圈与控制系统电连接，所述控制箱（2）内部安装有电子水平仪，电子水平仪与控制系统电连接，控制箱（2）上安装有显示器（8），所述显示器（8）与控制系统电连接。
6.根据权利要求5所述的一种具有多点式多姿态激光同轴度校验装置，其特征在于：所述套壳（17）两端与夹块（19）转动连接，所述夹块（19）靠近套壳（17）的一侧端面上设置有连接片（20），所述套壳（17）内部上端面安装有导轨（24），所述导轨（24）上对称安装有两个滑板（23），所述滑板（23）上转动安装有伸缩缸（22），所述伸缩缸（22）的输出端与连接片（20）转动连接，所述套壳（17）内部下端转动安装有跷杆（21），所述跷杆（21）的一端弯折有钝角，所述伸缩缸（22）的输出端贯穿跷杆（21）弯折的一端，跷杆（21）与伸缩缸（22）的输出端滑动连接。
7.一种具有多点式多姿态激光同轴度校验方法，其特征在于：采用如权利要求1-6任一项所述的一种具有多点式多姿态激光同轴度校验装置，所述校验方法包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种具有多点式多姿态激光同轴度校验方法，其特征在于：将水平状态的标准片标记为，绕y轴倾斜的标准片标记为，绕x轴倾斜的标准片标记为，所述步骤s2包括如下具体步骤：
9.根据权利要求8所述的一种具有多点式多姿态激光同轴度校验方法，其特征在于：所述步骤s2还包括如下步骤：
