本实用新型专利技术是一种基于光谱共焦原理的多层透明材料测厚装置，包括光学隔振平台，所述光学隔振平台上竖向连接有光学升降柱，所述光学升降柱上竖向滑动地连接有夹持式固定滑块，所述夹持式固定滑块上设置有光谱共焦探头，所述光谱共焦探头下方的光学隔振平台上用于放置多层透明被测物，使得光谱共焦探头发出的测量光束聚焦至多层透明被测物上进行测厚。本实用新型专利技术仅需单个光谱共焦探头照射在多层透明材料的表面上，即可测量出照射区域内透明材料各层的厚度，操作简单，极大地提高了测厚效率，并能保证测厚精度，通过可调节的探头固定座以及夹持式固定滑块可以在同台设备上实现多种型号的光谱共焦探头的测量，具备通用性与实用性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于光谱共焦原理的多层透明材料测厚装置
[0001]本技术涉及精密测量及传感
，具体涉及一种基于光谱共焦原理的多层透明材料测厚装置。
技术介绍
[0002]光谱共焦位移传感器被广泛用于工业自动化领域的距离测量、厚度测量等，典型应用如晶圆测高、玻璃测厚、膜层测厚等。光谱共焦位移传感器具备高速、高精度、非接触的优良特点，与激光三角法位移传感器相比，光谱共焦位移传感器不仅能测距，而且能对透明材料测厚，加上光学探头不发热等优点，因此环境适应性更强、使用范围更广。
[0003]目前基于光谱共焦原理的单个光谱共焦传感器，能实现单层透明材料厚度的精密测量，但对于多层透明材料厚度的精密测量仍是业界的一个难题。由于被测物存在一定的折射率，从色散透镜组发出的光线经过被测物时会产生折射现象，进而导致光线发生偏折。在厚度测量过程中，若不考虑这一影响，直接将聚焦于被测物上下表面的两个不同波长的光线所对应的距离相减得到被测物厚度，必然会产生较大的测量误差。不同波长的光线对同一材料而言，折射率会有所差异，绝大多数材料的折射率会随着光波长的变化而变化，波长越长，折射率越小，忽略该因素会导致高精密测量过程中产生不可忽略的测量误差。
[0004]此外，由于光谱共焦位移传感器外形多样、量程多种，测厚安装装置上需适配不同型号的光谱共焦位移传感器，因此要求测厚安装装置具有良好的通用性与适应性。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种基于光谱共焦原理的多层透明材料测厚装置，仅通过单个光谱共焦探头照射在待测的多层透明被测物上，即可一次性测量出透明材料的各层材料厚度，不仅可以显著提升测量效率，而且能够有效确保测量精度，给多层透明材料的生产与检测带来了极大的便利。
[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种基于光谱共焦原理的多层透明材料测厚装置，包括光学隔振平台，所述光学隔振平台上竖向连接有光学升降柱，所述光学升降柱上竖向滑动地连接有夹持式固定滑块，所述夹持式固定滑块上设置有光谱共焦探头，所述光谱共焦探头下方的光学隔振平台上用于放置多层透明被测物，使得光谱共焦探头发出的测量光束聚焦至多层透明被测物上进行测厚。
[0008]进一步的，在所述光谱共焦探头与夹持式固定滑块之间连接有微调精密平台，所述微调精密平台上分别设有探头Z轴平移微调旋钮、探头X轴平移微调旋钮和探头R轴旋转微调旋钮，分别用于微调光谱共焦探头的Z轴方向平移、X轴方向平移、绕R轴旋转的角度，其中，R轴位于Z轴与X轴的交汇处且相互垂直，从而精准调节光谱共焦探头测量光束的聚焦焦点位置。
[0009]进一步的，在所述光谱共焦探头与微调精密平台之间设有探头固定座，所述光谱
共焦探头固定在探头固定座上，探头固定座连接在微调精密平台上，便于换装不同型号大小的光谱共焦探头。
[0010]进一步的，所述光谱共焦探头的光信号输入端通过光纤跳线连接光谱共焦控制器，用于向光谱共焦探头发出光束。
[0011]进一步的，所述光谱共焦控制器通过有线或无线通信网络连接上位机，用于通过上位机观察光谱图像并将测量数据上传至上位机处理显示。
[0012]本技术的有益效果是:
[0013]本技术仅需单个光谱共焦探头照射在多层透明材料的表面上，即可测量出照射区域内透明材料各层的厚度，操作简单，极大地提高了测厚效率，并能保证测厚精度，此外，通过可调节的探头固定座以及夹持式固定滑块可以在同台设备上实现多种型号的光谱共焦探头的测量，具备通用性与实用性。
附图说明
[0014]图1是本技术的装置结构示意图；
[0015]图2是本技术的单层透明材料厚度测量示意图；
[0016]图3是技术的多层透明材料厚度测量示意图；
[0017]图4是技术的多层透明材料测量光谱图像示意图；
[0018]图5是技术的多层透明材料厚度测量流程图。
[0019]图中标号说明：1、多层透明被测物，2、光谱共焦探头，3、探头固定座，4、探头Z轴平移微调旋钮，5、探头X轴平移微调旋钮，6、光学升降柱，7、夹持式固定滑块，8、探头R轴旋转微调旋钮，9、光学隔振平台，10、光纤跳线，11、光谱共焦控制器，12、上位机，13、微调精密平台。
具体实施方式
[0020]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本技术。
[0021]如图1所示，一种基于光谱共焦原理的多层透明材料测厚装置，包括光学隔振平台9，所述光学隔振平台9上竖向连接有光学升降柱6，所述光学升降柱6上竖向滑动地连接有夹持式固定滑块7，所述夹持式固定滑块7上设置有光谱共焦探头2，所述光谱共焦探头2下方的光学隔振平台9上用于放置多层透明被测物1，使得光谱共焦探头2发出的测量光束聚焦至多层透明被测物1上进行测厚。
[0022]在所述光谱共焦探头2与夹持式固定滑块7之间连接有微调精密平台13，所述微调精密平台13上分别设有探头Z轴平移微调旋钮4、探头X轴平移微调旋钮5和探头R轴旋转微调旋钮8，分别用于微调光谱共焦探头2的Z轴方向平移、X轴方向平移、绕R轴旋转的角度，其中，R轴位于Z轴与X轴的交汇处且相互垂直，从而精准调节光谱共焦探头2测量光束的聚焦焦点位置，在本实施例中，微调精密平台13可采用PVC1510型号的X、Z向调整台并整装LZ
‑
1型号的R轴旋转调整台。
[0023]在所述光谱共焦探头2与微调精密平台13之间设有探头固定座3，所述光谱共焦探头2固定在探头固定座3上，探头固定座3连接在微调精密平台13上，便于换装不同型号大小的光谱共焦探头2。
[0024]所述光谱共焦探头2的光信号输入端通过光纤跳线10连接光谱共焦控制器11，用于向光谱共焦探头2发出光束。
[0025]所述光谱共焦控制器11通过有线或无线通信网络连接上位机12，用于通过上位机12观察光谱图像并将测量数据上传至上位机12处理显示。
[0026]如图5所示，在测厚时，具体过程如下：
[0027]首先把选定的光谱共焦探头2安装于探头固定座3上，通过光纤跳线10连接到光谱共焦控制器11，光谱共焦控制器11与上位机12相连接；
[0028]将多层透明被测物1放置在光学隔振平台9上，调节夹持式固定滑块7（粗调Z轴方向，即竖向高度）、探头Z轴平移微调旋钮4（精调Z轴方向）、探头X轴平移微调旋钮5、探头R轴旋转微调旋钮8，使多层透明被测物1位于光谱共焦探头2的量程零点位置；
[0029]通过上位机12观察多层透明被测物1反射回来的光谱图像，且使光谱图像上显示的峰数目比多层透明被测物1的层数多1，并确保光谱图像上的峰均在光谱共焦探头2的量程范围内；
[0030]通过光谱共焦控制器11对反射的信号进行提取、分析、运算，得到第1个峰和第2个峰所在的位置，并算出第1个峰所对应的距离、第2个峰所对应的距离本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光谱共焦原理的多层透明材料测厚装置，其特征在于，包括光学隔振平台（9），所述光学隔振平台（9）上竖向连接有光学升降柱（6），所述光学升降柱（6）上竖向滑动地连接有夹持式固定滑块（7），所述夹持式固定滑块（7）上设置有光谱共焦探头（2），所述光谱共焦探头（2）下方的光学隔振平台（9）上用于放置多层透明被测物（1），使得光谱共焦探头（2）发出的测量光束聚焦至多层透明被测物（1）上进行测厚。2.根据权利要求1所述的基于光谱共焦原理的多层透明材料测厚装置，其特征在于，在所述光谱共焦探头（2）与夹持式固定滑块（7）之间连接有微调精密平台（13），所述微调精密平台（13）上分别设有探头Z轴平移微调旋钮（4）、探头X轴平移微调旋钮（5）和探头R轴旋转微调旋钮（8），分别用于微调光谱共焦探头（2）的Z轴方向平移、X轴方向平移、绕R轴旋转的角度，其中，R轴位于Z轴与X轴的交汇...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘钧，戴霖，陈旺，张文浩，黄进，
申请(专利权)人：苏州创视智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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