[實用新型]一種超薄玻璃厚度的在線測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720489272.1
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN206862278U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦嶺
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢輕工大學(xué)
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙)42224
• 代理人: 李佑宏

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于厚度測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超薄玻璃厚度測量裝置，尤其適用于超薄玻璃二次強化和減薄工藝中自動實時測量玻璃厚度。

背景技術(shù)

在手機、平板電腦、液晶電視等設(shè)備中使用的玻璃往往需要對原料玻璃進行減薄和二次強化的工藝，從而獲得厚度更薄(厚度薄至例如0.11mm)、強度更高的玻璃，這種減薄后的玻璃才會被作為電子設(shè)備屏幕玻璃使用。

在當(dāng)前的玻璃減薄工藝中，通常是將大片玻璃浸泡在某種電解質(zhì)溶液中，然后利用電解質(zhì)溶液與玻璃產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)來不斷腐蝕掉玻璃的外層，進而實現(xiàn)原料玻璃的減薄和二次強化的功能。在該工藝進行過程中，必須實時監(jiān)測玻璃的厚度，對加工過程進行控制，以避免加工后的成品玻璃過薄或者過厚。

目前對于玻璃厚度的實時測量，通常有接觸式測量和非接觸式測量兩類。對于接觸式測量，由于玻璃被浸泡在腐蝕性溶液中，溶液的腐蝕性使得大多數(shù)的接觸式測量方法往往會導(dǎo)致傳感器表面受損，甚至帶來測量誤差。而且玻璃厚度非常薄，往往在0.12～0.33mm，即使采用千分尺等工具進行人工測量，也容易造成夾碎玻璃的現(xiàn)象方式，因此接觸式的在線測量方式無法準(zhǔn)確獲得玻璃厚度。

對于非接觸測量，一般包括光學(xué)式、電容式、超聲波等，但都存在不同的問題導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確，例如常用的光學(xué)測量方法，需要知道溶液折射率、樣品玻璃折射率，但是這兩種往往隨著樣品的不同而不同，而且玻璃表面的溶液膜厚度并不均勻(甚至在玻璃表面存在水滴狀況)，另外，浸泡玻璃的溶液槽中會不斷隨機上浮大量的氣泡，氣泡的大小、氣泡的上浮時間等因素具有不確定性，因此使用光學(xué)測量方法獲取測量值需要較多外部因素，并且成本也會較高，難以獲得準(zhǔn)確測量值。電容式測厚則必須知道樣品玻璃和溶液的介電常數(shù)，并且由于玻璃表面溶液厚度的影響也會帶來測量誤差較高的問題，傳統(tǒng)超聲波方法的裝置由于玻璃過薄和溶液膜導(dǎo)致厚度測量存在較大誤差。因此采用非接觸式測量方法難以直接測量溶液槽內(nèi)的玻璃厚度，即使將玻璃拿出直接測量，但因玻璃表面存在殘留溶液，且該溶液厚度分布不均勻，導(dǎo)致目前采用的超聲、光學(xué)等非接觸式方法難以獲取準(zhǔn)確的測量值。

實際上，因為目前尚未有合適、有效的測量方式來實現(xiàn)該工藝中玻璃厚度的自動化在線測量工作，在該項工藝加工過程中，采用人工方法獲取玻璃厚度信息依舊是一種主要手段，其工藝通常采用如下步驟：(1)首先放置一塊同被加工玻璃相同材質(zhì)的樣品玻璃進入溶液槽中，由于樣品玻璃和被加工玻璃在材質(zhì)、厚度等完全一致，因此可以認(rèn)為經(jīng)過工藝加工后的樣品玻璃厚度能夠反映被加工玻璃的厚度。(2)每隔一段時間，操作人員將樣品玻璃提出溶液槽，使用千分尺進行檢測。由于玻璃非常薄，因此測量過程必須注意避免千分尺夾碎玻璃。(3)若樣品玻璃的厚度超過要求的厚度，則繼續(xù)玻璃加工；反之，若過薄則作為廢品。事實上，這種人工的測量方法，嚴(yán)重依賴操作人員的經(jīng)驗，而且仍然不能避免被夾碎的問題，而且會由于操作人員的操作誤差使得最后成品玻璃的厚度誤差過大，甚至可以達到0.025mm。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種玻璃減薄工藝中的玻璃厚度實時在線測量裝置，通過優(yōu)化的測量裝置結(jié)構(gòu)以及傳感器布置方式，可實現(xiàn)對減薄工藝中的具有腐蝕溶液環(huán)境下的玻璃厚度的實時準(zhǔn)確在線測量，測量結(jié)果精確可靠，可以避免測量中玻璃夾碎或誤差過大、成本過高的問題。

為實現(xiàn)上述目的，按照本實用新型，提供一種玻璃減薄工藝中的玻璃厚度實時在線測量裝置，其包括分別設(shè)置在待測玻璃相對的兩表面外側(cè)并可相對對應(yīng)表面移動的基準(zhǔn)探頭和感應(yīng)探頭，其中，

所述基準(zhǔn)探頭包括基準(zhǔn)探頭支撐套管、設(shè)置在基準(zhǔn)探頭支撐套管的靠近待測玻璃的一端端部管口上的電渦流基準(zhǔn)座、設(shè)置在基準(zhǔn)探頭支撐套管另一端端部管口上的基準(zhǔn)探頭激光測距傳感器、以及同軸容置在所述基準(zhǔn)探頭支撐套管中且兩端分別與所述基準(zhǔn)探頭激光測距傳感器和電渦流基準(zhǔn)座接觸的基準(zhǔn)探頭緩沖彈簧；

所述感應(yīng)探頭包括感應(yīng)探頭支撐套管、設(shè)置在感應(yīng)探頭支撐套管靠近待測玻璃的一端端部管口上的電渦流傳感器、設(shè)置在感應(yīng)探頭支撐套管另一端端部管口上的感應(yīng)探頭激光測距傳感器、以及同軸容置在所述感應(yīng)探頭支撐套管內(nèi)且兩端分別與所述電渦流傳感器和感應(yīng)探頭激光測距傳感器接觸的感應(yīng)探頭緩沖彈簧；