氮化鋁板翹曲度非接觸激光在線檢測儀

一、問題提出：

對于鋼性板子的翹曲，一般是指板子自然申展（除重力之外無其他外力作用）狀態(tài)的下，表面隆起和凹陷的現(xiàn)象，而翹曲度，則是這種隆起和凹陷現(xiàn)象的程度，既隆起和凹陷之定量分析，下面分析鋼性板子翹曲的可能狀態(tài)。

從上面的分析可以知道，檢測翹曲度可以通過檢測板子相對底座的高度來實現(xiàn)。而檢測高度又可轉(zhuǎn)換成測量板子和底層的總厚來完成。

則， 合格：翹曲度≤0.002

     ：翹曲度>0.003

待定：0.002≤翹曲度≤0.003

工程解決辦法

• 工程解決辦法

可以通過型掃描測厚找出大值，如下圖示：

硬件架構(gòu)

系統(tǒng)組成如下圖：

系統(tǒng)架構(gòu)
 

四、系統(tǒng)工作原理說明

1.上位電腦

上位電腦主要配置為：CPU不低于酷睿七代I3、硬盤1T、內(nèi)存8G、機箱為工控機箱、電源500W標準輸出大功率服務(wù)器電源。電腦安裝WIN7 64位旗艦版系統(tǒng)。

上位電腦根據(jù)用戶不同的設(shè)置，控制龍門滑臺帶動真空吸吊機，將不同版型的板件精確輸送到十字滑臺原點上，然后上位電腦根據(jù)用戶設(shè)定的待測板件版型，調(diào)整十字滑臺的運動軌跡，確保十字滑臺能托舉板件到激光測厚儀測點上，精確測出待測點厚度，并實時將測厚數(shù)據(jù)保存到上位電腦中。測量完畢，上位電腦控制龍門滑臺帶動真空吸吊機，根據(jù)測量結(jié)果不同，將板件按合格和不合格進行分揀擺放。一個測量周期完成后，上位電腦控制十字滑臺和龍門滑臺回到原點，準備開始下一個周期的測量工作。

2.龍門滑臺

龍門滑臺由四軸絲桿線性滑臺組合而成，使用閉環(huán)伺服步進電機進行驅(qū)動。在上位電腦、單片機和四軸PLC控制器的控制下，進行X、Y、Z軸運動，將待測板件輸送到十字滑臺上。由于使用了閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)和絲桿驅(qū)動機制，滑臺運動可靠，耐久性好，定位精度高，可以達到毫米極。

當上位電腦發(fā)出指令后，龍門滑臺移動到待測板件上方，放下真空吸吊機，真空吸吊機上的傳感器檢查是否有板件，如果沒有，龍門滑臺復(fù)位，回到原點。如果有則繼續(xù)放下真空吸吊機，直到吸吊機的吸盤接觸到板件，發(fā)出停止下放指令。待真空吸吊機吸住板件后，上位電腦發(fā)出控制指令，龍門滑臺升起真空吸吊機并移動到十字滑臺上方，然后將吸吊機放下，待真空吸吊機上的接近傳感器發(fā)出停止信號后，龍門滑臺停止下放，真空吸吊機松開吸盤，板件落到十字滑臺上，然后龍門升起，等待測量結(jié)束。測量結(jié)束后，龍門滑臺帶動真空吸吊機將板件再次提起，按照合格和不合格，將板件送到的分揀擺放地點。一個測量周期完成后，上位電腦控制龍門滑臺回到原點，準備開始下一個周期的測量工作。

3.十字滑臺

十字滑臺由兩軸絲桿線性滑臺和標準翹曲度底板組合而成，使用閉環(huán)伺服步進電機進行驅(qū)動。在上位電腦、單片機和兩軸PLC控制器的控制下，進行X、Y軸運動，將待測板件輸送到激光測厚儀測點上進行測量。

托舉待測板件的基座由一塊標準翹曲度底板構(gòu)成。待測板件由于自身存在翹曲，放置到底板上后，不同板件上表面測點到標準底板的距離存在差異，上位電腦控制十字滑臺用標準底板托舉待測板件移動到激光測厚儀測點上進行厚度測量，獲得厚度數(shù)值后再通過計算公式計算，終取得待測板件的翹曲數(shù)值，判斷板件合格還是不合格并存入數(shù)據(jù)庫中。后，上位電腦控制真空吸吊機落下，將板件移走，根據(jù)不同測量結(jié)果，將板件擺放到不同位置。測量結(jié)束，十字滑臺復(fù)位，準備開始下一個周期的測量工作。

4.真空吸吊機

真空吸吊機系統(tǒng)由空壓機、治具、夾具、真空發(fā)生器、真空吸盤，電磁閥、接近傳感器等組成。真空吸吊機通過夾具固定在龍門滑臺上，當上位電腦控制龍門滑臺移動到待測板件上方后，安裝治具上的接近傳感器檢測下方是否有板件，并將信息發(fā)送回上位電腦，如果有板件，上位電腦控制真空吸吊機落下，當真空吸盤接觸到板件表面后，限位傳感器發(fā)出信號，真空吸吊機停止落下，電磁閥工作，真空發(fā)生器在吸盤內(nèi)產(chǎn)生真空，吸盤抓取待測板件，之后龍門滑臺移動到十字滑臺上，放下真空吸吊機，真空吸吊機上的接近傳感器判斷和十字滑臺間的距離，到達設(shè)定值后發(fā)出停止信號，真空吸吊機停止下落，電磁閥開始工作，真空發(fā)生器泄壓，吸盤松開板件，板件落到十字滑臺上。待板件檢測完畢，真空吸吊機重新將板件抓取起來，根據(jù)不同測量結(jié)果，將板件擺放到不同位置，測量過程結(jié)束，真空吸吊機復(fù)位，準備開始下一個周期的測量工作。

5.電氣控制箱

電氣控制箱內(nèi)安裝有控制電氣部件，用來執(zhí)行各種運動控制。