多工位高精度切割砂輪測厚儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于檢測裝置領(lǐng)域，具體涉及一種多工位高精度切割砂輪測厚儀。
【背景技術(shù)】
[0002]高精度人造金剛石或立方氮化硼切割砂輪廣泛應(yīng)用于集成電路封裝，硅晶體加工，光電子元器件加工，貴重材料等精密細微切割與開槽，其具有工件切縫窄，材料損耗少，切割表面質(zhì)量好等優(yōu)點。砂輪直徑一般在50mm-200mm，厚度在0.lmm-1.0mm，厚度公差±0.002到±0.005。由于砂輪精度要求高，為了保證達到規(guī)定要求，每片砂輪都要進行檢測，對于砂輪厚度，每片至少要檢測5個點，現(xiàn)由人工用螺旋千分尺來測量。切割砂輪的日產(chǎn)量一般要達到數(shù)百片，對于檢驗人員來說，在檢驗砂輪的同時還要記錄數(shù)據(jù)，工作量很大。
[0003]厚度較薄的物品，如紙張，票據(jù)，塑料薄膜，紡織物品，硅片等。常用的檢測設(shè)備按結(jié)構(gòu)可分為臺式設(shè)備，在線式設(shè)備。按測量方式分可分為接觸式，非接觸式。臺式設(shè)備一般為接觸式測量方式，用千分表或光柵位移傳感器來測量厚度，工件的測量位置由人工來確定，測量精度最高可達0.001mm。在線式測量設(shè)備一般體積大，一般為非接觸式測量方式。檢測聲光電在物品通過時其參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為被測物品的厚度。所用聲波技術(shù)有反射型超聲波、透射型型超聲波；所用光的技術(shù)有激光雙束相位變量技術(shù)；所用電技術(shù)有電容、電感、電流、電壓參數(shù)的霍爾感應(yīng)技術(shù)，具體有形式電磁感應(yīng)式、渦流式等。但在線式設(shè)備精度較差，最高只達到0.0lmm0
[0004]CN103954244A公開了一種由信號發(fā)射機構(gòu)，信號接收機構(gòu)，相位差檢測機構(gòu)組成的厚度檢測裝置。信號發(fā)射機構(gòu)向被測物體發(fā)射具有第一相位的信號，信號接收機構(gòu)接收經(jīng)物體反射或透射后的第二相位的信號，相位差檢測機構(gòu)檢測兩個信號的相位差，確定物體的厚度范圍。
[0005]國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6672-2001(IDT ISO 4593:1993)《塑料薄膜和膜片厚度測定機械測量法》，其測量值輸出可用機械法(使用千分尺)、光學(xué)法(使用鏡式儀表)、電學(xué)法(電感法)等。
[0006]由于高精度人造金剛石或立方氮化硼切割砂輪是非均質(zhì)材料，厚度薄，且表面不光滑連續(xù)。其聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)特征不穩(wěn)定，所以厚度的測量還只有機械接觸式比較可靠準(zhǔn)確，精度可以達到要求。
[0007]目前切割砂輪厚度檢驗存在以下問題:1.檢驗器具精度易于喪失，切割砂輪具有很強的研磨性，一片砂輪測量不同厚度部位時，要人工轉(zhuǎn)動砂輪。砂輪轉(zhuǎn)動時易和千分尺的側(cè)頭接觸，使測頭磨損。由于磨損不均勻，使千分尺精度喪失，2-3個月就要更換。2.檢驗員勞動強度大，由于砂輪厚度很薄，手工加持要非常小心，使檢驗員精神緊張，抑郁疲勞。每天檢驗數(shù)百片砂輪，每片砂輪檢驗五個點，操作千分尺要數(shù)千次，手指一直不停的動，勞動強度大。3.檢驗結(jié)果受人為因素影響大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種多工位高精度切割砂輪測厚儀。
[0009]基于上述目的，本發(fā)明可采取如下技術(shù)方案:
多工位高精度切割砂輪測厚儀，包括機架、回轉(zhuǎn)盤和若干工位臺，機架上從中間至右邊依次設(shè)有回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)、工位臺驅(qū)動電機和Π形支架，機架內(nèi)設(shè)有用以驅(qū)動回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)的回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)電機；所述回轉(zhuǎn)盤設(shè)于回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)的頂部，若干工位臺均布于回轉(zhuǎn)盤的四周，工位臺的底部設(shè)有鋼輪，所述工位臺驅(qū)動電機的頂部設(shè)有橡膠輪，鋼輪和橡膠輪嚙合連接，Π形支架的左端設(shè)有螺旋測微頭裝置。
[0010]進一步地，所述工位臺包括套筒及位于套筒內(nèi)的軸，軸的下部通過軸承固定于套筒內(nèi)，套筒頂部通過位于回轉(zhuǎn)盤上表面的大軸承蓋和螺絲螺母固定在回轉(zhuǎn)盤上，套筒的下端通過小軸承蓋密封；軸的下端穿過并伸出小軸承蓋外且鋼輪設(shè)于伸出小軸承蓋的軸的端部，軸的頂端依次穿過回轉(zhuǎn)盤和大軸承蓋并伸出大軸承蓋外，伸出大軸承蓋的軸的頂部設(shè)有和該軸同心的芯軸，芯軸的直徑和砂輪中央的通孔直徑相適配。
[0011]所述螺旋測微頭裝置包括]形支架和位于]形支架內(nèi)的螺旋測微頭，螺旋測微頭的底部設(shè)有低速電機，螺旋測微頭的微調(diào)旋鈕由低速電機驅(qū)動。
[0012]其工作過程如下:
將試樣放在工位臺上，啟動回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)電機，回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)電機驅(qū)動回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)，將待測試樣旋轉(zhuǎn)到螺旋測微頭裝置的位置，啟動驅(qū)動螺旋測微頭微調(diào)旋鈕的低速電機，螺旋測微頭向上移動。螺旋測微頭和待測試樣接觸后，低速電機停止轉(zhuǎn)動。螺旋測微頭讀數(shù)，即為被測樣品的厚度值。厚度值讀取完后，低速電機反向轉(zhuǎn)動，使螺旋測微頭復(fù)位。完成試樣一點測試后，工位臺驅(qū)動電機啟動，工位臺轉(zhuǎn)動規(guī)定的角度(如60°，75°等)，低速電機再次啟動，完成另一點厚度值的測定，直至一個試樣完成規(guī)定的測試次數(shù)。
[0013]試樣完成測試后，回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)電機啟動，將另一待測試樣旋轉(zhuǎn)至測量位置，開始測量另一試樣。取下已完成測試的試樣，同時放上待測樣品。
[0014]控制系統(tǒng)由顯示屏，數(shù)據(jù)存儲裝置，PLC，位置傳感器，行程開關(guān)，按鈕和信號燈組成，位置傳感器、行程開關(guān)、按鈕的信號輸入PLC，由PLC控制相應(yīng)的電機啟動、停止。顯示屏顯示設(shè)備狀態(tài)及厚度測量值，存儲裝置存儲厚度數(shù)據(jù)。信號燈指示設(shè)備的工作狀態(tài)。
[0015]測試試樣直徑、孔徑不同時，可通過如下方法調(diào)整:試樣直徑不同可通過移動]形支架來調(diào)整，孔徑不同時可更換工位臺及芯軸。
[0016]回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)和工位臺驅(qū)動電機由行程開關(guān)信號確定其位置。
[0017]本發(fā)明可自動檢測每片砂輪不同位置的厚度，并記錄數(shù)據(jù)，提高工作效率，減輕檢驗員的勞動強度。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中工位臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，多工位高精度切割砂輪測厚儀，包括機架1、回轉(zhuǎn)盤3和若干工位臺4，機架I上從中間至右邊依次設(shè)有回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)2、工位臺驅(qū)動電機13和π形支架11，機架I內(nèi)設(shè)有驅(qū)動回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)2的回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)電機14 ;所述回轉(zhuǎn)盤3設(shè)于回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)2的頂部，若干工位臺4均布于回轉(zhuǎn)盤3的四周，工位臺4的底部設(shè)有鋼輪5，所述工位臺驅(qū)動電機13的頂部設(shè)有橡膠輪12，鋼輪5和橡膠輪12嚙合連接，π形支架11的左端設(shè)有螺旋測微頭裝置。
[0020]如圖2所示，所述工位臺4包括套筒42及位于套筒42內(nèi)的軸43，軸43的下部通過軸承44固定于套筒42內(nèi)，套筒42頂部通過位于回轉(zhuǎn)盤3上表面的大軸承蓋41和螺絲螺母固定在回轉(zhuǎn)盤3上，套筒42的下端通過小軸承蓋45密封；軸43的下端穿過并伸出小軸承蓋45外且鋼輪5設(shè)于伸出小軸承蓋45的軸43的端部，軸43的頂端穿過回轉(zhuǎn)盤3和大軸承蓋41并伸出大軸承蓋41外，伸出大軸承蓋41的軸43的頂部設(shè)有和該軸43同心的芯軸6，芯軸6的直徑和砂輪7中央的通孔直徑相適配。
[0021]所述螺旋測微頭裝置包括]形支架8和位于]形支架8內(nèi)的螺旋測微頭9，螺旋測微頭9的底部設(shè)有低速電機10，螺旋測微頭9的微調(diào)旋鈕由低速電機10驅(qū)動。
[0022]其工作過程如下:
將待測試樣I (即砂輪)通過其中央的通孔卡在芯軸6的外徑上，啟動回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)電機14，回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)電機14驅(qū)動回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)2，進而驅(qū)動回轉(zhuǎn)盤3，將待測試樣7旋轉(zhuǎn)到螺旋測微頭裝置的位置，啟動驅(qū)動螺旋測微頭9的低速電機10，螺旋測微頭9向上移動。螺旋測微頭9和待測試樣7接觸后，低速電機10停止轉(zhuǎn)動。螺旋測微頭9讀數(shù)，即為待測樣品7的厚度值。厚度值讀取完后，低速電機10反向轉(zhuǎn)動，使螺旋測微頭9復(fù)位。完成待測試樣7 —點測試后，工位臺驅(qū)動電機13啟動，工位臺4轉(zhuǎn)動規(guī)定的角度(如60度，75度等)，再次啟動低速電機10，完成另一點厚度值的測定，直至一個試樣完成規(guī)定的測試次數(shù)。
[0023]試樣完成測試后，回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)電機14啟動，驅(qū)動回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)2進而驅(qū)動回轉(zhuǎn)盤3，將另一待測試樣旋轉(zhuǎn)至測量位置，開始測量另一試樣。取下已完成測試的試樣，同時放上待測樣品。
[0024]上述整套裝置工作時，由控制系統(tǒng)控制，控制系統(tǒng)由顯示屏，數(shù)據(jù)存儲裝置，PLC,位置傳感器，行程開關(guān)，按鈕和信號燈組成，位置傳感器、行程開關(guān)、按鈕的信號輸入PLC，由PLC控制相應(yīng)的電機啟動、停止。顯示屏顯示設(shè)備狀態(tài)及厚度測量值，存儲裝置存儲厚度數(shù)據(jù)。信號燈指示設(shè)備的工作狀態(tài)。此為本領(lǐng)域公知常識，故此不再贅述。
【主權(quán)項】
1.多工位高精度切割砂輪測厚儀，其特征在于，包括機架、回轉(zhuǎn)盤和若干工位臺，機架上從中間至右邊依次設(shè)有回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)、工位臺驅(qū)動電機和π形支架，機架內(nèi)設(shè)有用以驅(qū)動回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)的回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)電機；所述回轉(zhuǎn)盤設(shè)于回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)的頂部，若干工位臺均布于回轉(zhuǎn)盤的四周，工位臺的底部設(shè)有鋼輪，所述工位臺驅(qū)動電機的頂部設(shè)有橡膠輪，鋼輪和橡膠輪嚙合連接，π形支架的左端設(shè)有螺旋測微頭裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多工位高精度切割砂輪測厚儀，其特征在于，所述工位臺包括套筒及位于套筒內(nèi)的軸，軸的下部通過軸承固定于套筒內(nèi)，套筒頂部通過位于回轉(zhuǎn)盤上表面的大軸承蓋和螺絲螺母固定在回轉(zhuǎn)盤上，套筒的下端通過小軸承蓋密封；軸的下端穿過并伸出小軸承蓋外且鋼輪設(shè)于伸出小軸承蓋的軸的端部，軸的頂端依次穿過回轉(zhuǎn)盤和大軸承蓋并伸出大軸承蓋外，伸出大軸承蓋的軸的頂部設(shè)有和該軸同心的芯軸，芯軸的直徑和砂輪中央的通孔直徑相適配。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多工位高精度切割砂輪測厚儀，其特征在于，所述螺旋測微頭裝置包括]形支架和位于]形支架內(nèi)的螺旋測微頭，螺旋測微頭的底部設(shè)有低速電機，螺旋測微頭的微調(diào)旋鈕由低速電機驅(qū)動。
【專利摘要】多工位高精度切割砂輪測厚儀，屬于檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域，包括機架、回轉(zhuǎn)盤和若干工位臺，機架上從中間至右邊依次設(shè)有回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)、工位臺驅(qū)動電機和┐形支架，機架內(nèi)設(shè)有用以驅(qū)動回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)的回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)電機；所述回轉(zhuǎn)盤設(shè)于回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)的頂部，若干工位臺均布于回轉(zhuǎn)盤的四周，工位臺的底部設(shè)有鋼輪，所述工位臺驅(qū)動電機的頂部設(shè)有橡膠輪，鋼輪和橡膠輪嚙合連接，┐形支架的左端設(shè)有螺旋測微頭裝置。本發(fā)明可自動檢測每片砂輪不同位置的厚度，并記錄數(shù)據(jù)，提高工作效率，減輕檢驗員的勞動強度。
【IPC分類】G01B5/06
【公開號】CN105222672
【申請?zhí)枴緾N201510664214
【發(fā)明人】呂申峰, 張克選, 高艷兵, 包華
【申請人】鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月15日