[發明專利]旋轉靶材表面厚度、平面度的檢測方法及檢測系統

在審

• 申請號: 201610231826.8
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN105651192A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 江永釗;沈艷斌
• 申請（專利權）人: 廣州市尤特新材料有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01B11/30
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;黃華蓮

技術領域

本發明涉及表面噴涂領域，特別是涉及一種旋轉靶材表面厚度、 平面度的檢測方法及檢測系統。

背景技術

為了保護旋轉靶材的表面不受腐蝕或具有某種特性時，一般采用 噴涂技術將靶材噴涂到旋轉靶材的表面。每次噴涂靶材沉積厚度一般 為20-50微米，如需在旋轉靶材表面噴涂沉積厚度為6mm-20mm的靶 材需要使噴槍來回往返噴涂50-500次，使得噴涂過程一般持續10-20 小時。

因噴涂過程長，在噴涂過程中原材料、工作氣壓、送粉量、機械 行走參數和外界因素等，都會影響噴涂沉積的表面質量和噴涂效率， 噴涂沉積厚度的細微波動經過多次累計疊加，會導致靶材厚度不一致， 例如長度為3-5m的大型工件在噴涂完成后會有多處凸起或坑洼。然而， 工件表面噴涂的質量要求非常高，若噴涂的靶材厚度超過預設值，則 需要切削打磨將超出的部分去除，若噴涂的靶材厚度不足，則需要作 補充噴涂，這樣會浪費工時，造成噴涂成本上升。

為了確保被噴涂靶材沉積的厚度的均勻性和平整性，需要在噴涂 過程中實時地檢測噴涂靶材的厚度。目前，檢測靶材厚度的方法為停 機，采用人工在噴涂靶材上隨機采樣測量靶材的厚度，但是，這種檢 測方式不能直接地體現整個旋轉靶材上噴涂靶材厚度；并且采用人工 檢測容易引入認為誤差，停機檢測則會影響噴涂生產的效率，增加噴 涂的成本。此外，噴涂生產過程中，高能粒子流會發出強烈的輝光， 使得噴涂靶材厚度難以直接檢測。

發明內容

本發明的目的是提供一種可在噴涂過程中采用非接觸是的方式 實時檢測噴涂旋轉靶材厚度及平面度的檢測方法及檢測系統，以提高 旋轉靶材表面厚度及平面度檢測的準確性及表面噴涂的效率。

為了實現上述目的，本發明提供了一種旋轉靶材表面厚度的檢測 方法，包括以下步驟：

(1)、噴涂前，獲取測距模塊與旋轉靶材的軸線之間的距離為L， 并測量回轉體的半徑r；

(2)、噴涂時，回轉體旋轉，使測距模塊跟隨噴槍沿回轉體的軸向 同步移動，并通過測距模塊實時檢測回轉體的靶材涂層的外表面某一 點與測距模塊之間的距離l；

(3)、根據步驟(1)及步驟(2)檢測的數據，計算出回轉體表面的靶 材涂層的實際厚度為：h＝L-r-l。

作為優選的，在步驟(2)中，測距模塊的檢測點與噴槍的噴涂點之 間的距離為所述回轉體每旋轉一周噴槍移動的距離的整數倍。

作為優選的，所述噴槍的兩側沿噴槍的移動方向設有多個測距模 塊。

本發明還提供了一種旋轉靶材表面平面度的檢測方法，包括以下 步驟：

(1)、噴涂前，獲取測距模塊與回轉體的軸線之間的距離L，并測 量回轉體的半徑r，設定噴槍每個周期噴涂靶材材料的沉積厚度Δh和 噴槍噴涂的周期n，計算出回轉體表面噴涂涂層的理論厚度為：Hn＝ Δh*n；

(2)、噴涂時，回轉體旋轉，使測距模塊跟隨噴槍沿回轉體的軸向 同步移動，并使測距模塊實時檢測涂層表面某一點與測距模塊之間的 距離l；

(3)、根據步驟(1)及步驟(2)檢測的數據，計算出回轉體表面噴涂 涂層的實際厚度為：h＝L-r-l；

(4)、根據回轉體表面的靶材涂層的實際厚度h和理論厚度Hn，計 算旋轉靶材的表面平面度誤差ΔH＝∣Hn-h∣，若h﹤Hn，則該被檢測點處 有凸起；若h﹥Hn，則該被檢測點處有凹坑；若h＝Hn，則該被檢測點 符合理論值要求

作為優選的，在步驟(2)中，測距模塊的檢測點與噴槍的噴涂點之 間的距離為所述回轉體每旋轉一周噴槍移動的距離的整數倍。

作為優選的，所述噴槍的兩側沿噴槍的移動方向設有多個測距模 塊。

本發明還提供了一種旋轉靶材表面厚度、平面度的檢測系統，包 括驅動模塊、數據處理模塊以及至少一個測距模塊，其中，所述測距 模塊位于所述回轉體的一側，所述測距模塊與所回轉體的軸線之間的 距離為定值，所述驅動模塊驅動所述測距模塊跟隨所述噴槍同步地沿 所述回轉體的軸向往復移動，所述測距模塊實時檢測旋轉靶材外表面 某一點與測距模塊之間的距離并將檢測數據發送給所述數據處理模 塊，所述數據處理模塊根據接收的所述檢測數據，實時地計算出該被 檢測點處的旋轉靶材的厚度或平面度。