大尺寸薄片工件堆叠厚度测量装置的制作方法

本实用新型涉及变压器铁芯制造领域，特别是涉及一种大尺寸薄片工件堆叠厚度测量装置。

背景技术：

我国大多变压器铁芯采用叠积芯式，为了降低铁芯中的发热损耗，变压器铁芯由硅钢片组成，铁芯由厚度为0.23-0.5mm的硅钢片叠装而成。变压器用的硅钢片的含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可以使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘，绝缘漆的厚度只有几个微米，能大大减小铁芯的体积。目前电力变压器已普及使用的冷轧钢片，它与过去使用的热轧钢片相比，当变压器的容量相同时，其重量和外形尺寸显著减小，这是因为冷轧钢片在沿着碾轧的方向磁化时，有较高的磁导率。

在铁芯生产过程中，需要将不同尺寸的硅钢片呈梯度叠装在一起，每种尺寸硅钢片的叠装厚度均需要严格控制，针对此类大尺寸薄片工件，传统的叠装厚度测量多采用人工手段，工作效率低下且测量准确度有限。特别是在叠装厚度较高的情况下，人工测量十分不便，且存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大尺寸薄片工件堆叠厚度测量装置，采用激光测距原理，通过距离变化反应叠装厚度，节约人力成本，提高测量效率和精度。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：大尺寸薄片工件堆叠厚度测量装置，包括水平支架、激光测距仪和测距仪举升驱动组件，所述的测距仪举升驱动组件包括纵向导轨、与纵向导轨相配合的滑块、丝杆和步进电机，纵向导轨与水平支架相互垂直，丝杆与纵向导轨平行设置，所述的激光测距仪通过连接件安装在滑块上，所述的连接件内设有与丝杆相配合的滚珠丝杆副；所述丝杆的底部与步进电机的输出轴相连，丝杆的顶部通过轴承安装在纵向导轨上。

具体厚度测量原理是：将叠装在一起的硅钢片的梯度面朝向激光测距仪，激光测距仪沿纵向导轨竖直上升过程中，根据激光测距仪测得的距离变化判断每一层硅钢片的叠装厚度。具体的，激光测距仪的上升速度已知，激光测距仪扫描每一层所持续的时间已知，两者相乘即可得到每一层叠装厚度。

所述水平支架的底板上设有至少三个水平调节螺栓，通过水平调节螺栓实现整个支架的水平粗调，精调由嵌入式软件算法实现倾斜补偿。

所述的步进电机固定安装在水平支架上。

所述的步进电机固定安装在纵向导轨上。

所述纵向导轨的顶部设有滑块限位环，避免滑块脱轨，甚至导致连接件冲击顶部轴承损坏滚珠丝杆副。

本实用新型的有益效果是：

1）采用激光测距原理，通过距离变化反应叠装厚度，设计巧妙，节约了人力成本，且提高了测量效率和精度。

2）水平支架的底板上设有水平调节螺栓，通过水平调节螺栓可实现整个支架的水平粗调，提高了测量结果的准确度。

3）纵向导轨顶部的滑块限位环可避免滑块脱轨，避免连接件冲击顶部轴承而导致滚珠丝杆副损坏。

4）使用滚珠丝杆副能够有效减小丝杆副与丝杆的摩擦力，从而有效降低电机损耗；同时，滚珠丝杆副与丝杆之间的纵向框量小，测量仪的测量精度高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型丝杆与滚珠丝杆副的配合结构示意图；

图中，1-水平支架，2-激光测距仪，3-纵向导轨，4-丝杆，5-步进电机，6-滑块，7-连接件，8-滚珠丝杆副，9-轴承，10-水平调节螺栓，11-滑块限位环。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

【实施例1】如图1所示，大尺寸薄片工件堆叠厚度测量装置，包括水平支架1、激光测距仪2和测距仪举升驱动组件，所述的测距仪举升驱动组件包括纵向导轨3、与纵向导轨3相配合的滑块6、丝杆4和步进电机5，所述的步进电机5固定安装在水平支架1上。纵向导轨3与水平支架1相互垂直，丝杆4与纵向导轨3平行设置，所述的激光测距仪2通过连接件7安装在滑块6上，如图2所示，所述的连接件7内设有与丝杆4相配合的滚珠丝杆副8；所述丝杆4的底部与步进电机5的输出轴相连，丝杆4的顶部通过轴承9安装在纵向导轨3上。

作为进一步改进，所述水平支架1的底板上设有四个水平调节螺栓10，通过水平调节螺栓10能够实现整个测量装置的水平粗调，精调由嵌入式软件算法实现倾斜补偿。

【实施例2】如图1所示，大尺寸薄片工件堆叠厚度测量装置，包括水平支架1、激光测距仪2和测距仪举升驱动组件，所述的测距仪举升驱动组件包括纵向导轨3、与纵向导轨3相配合的滑块6、丝杆4和步进电机5，所述的步进电机5固定安装在纵向导轨3上。纵向导轨3与水平支架1相互垂直，丝杆4与纵向导轨3平行设置，所述的激光测距仪2通过连接件7安装在滑块6上，如图2所示，所述的连接件7内设有与丝杆4相配合的滚珠丝杆副8，使用滚珠丝杆副8能够有效减小丝杆副与丝杆4的摩擦力，从而有效降低电机损耗；同时，滚珠丝杆副8与丝杆4之间的纵向框量小，测量仪的测量精度高；所述丝杆4的底部与步进电机5的输出轴相连，丝杆4的顶部通过轴承9安装在纵向导轨3上。

作为进一步改进，所述纵向导轨3的顶部设有滑块限位环11，避免滑块6脱轨，甚至导致连接件7冲击顶部轴承9而损坏滚珠丝杆副8。

本实用新型厚度测量原理是：将叠装在一起的硅钢片的梯度面朝向激光测距仪2，激光测距仪2沿纵向导轨3竖直上升过程中，根据激光测距仪2测得的距离变化判断每一层硅钢片的叠装厚度。具体的，激光测距仪2的上升速度已知，激光测距仪2扫描每一层所持续的时间已知，两者相乘即可得到每一层叠装厚度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。