CN105371773B - 厚度测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种厚度测量方法。所述厚度测量方法包括以下步骤：所述第一测量探头与所述第二测量探头分别测量自身与所述基准块相对的两个表面之间的距离D1、D2；计算所述基准块的测量厚度E＝L‑D1‑D2，并计算厚度补偿值F＝E‑D，其中L为所述第一测量探头的预设移动平面与所述第二测量探头的预设移动平面之间的距离，D为所述基准块的厚度真值；所述第一测量探头与所述第二测量探头分别测量自身与所述待测工件相对的两个表面的之间的距离d1、d2；根据计算式d＝L‑d1‑d2‑F获取所述待测工件的厚度值d。所述厚度测量方法的测量效率较高且精度较高。

Description

厚度测量方法

技术领域

本发明涉及一种测量方法，尤其涉及一种厚度测量方法。

背景技术

在移动终端如手机的制造工艺中，在对手机的工件进行DDG(double-diskgrinding，双盘面研磨)平面研磨后，需要对待测工件的厚度进行测量。一般于测量时，需要人工不停地用千分尺及塞尺对待测工件进行测量，其劳动强度大，使得该测量方法的生产效率较低，而且由于手工测量的测量精度因人而异，其测量准确度不高。

发明内容

基于此，有必要提供一种测量效率高且准确度高的厚度测量方法。

一种厚度测量方法，用于采用一测量设备来测量待测工件的厚度，所述测量设备包括测量平台、基准块、第一测量探头以及第二测量探头，所述基准块放置在所述测量平台上，其上形成有基准面，所述第一测量探头与所述第二测量探头分别位于所述测量平台的两侧，且所述第一测量探头与所述第二测量探头能够分别于两个相互平行间隔的预设移动平面内移动，所述厚度测量方法包括以下步骤：

将所述基准块放置于所述测量平台上，使所述第一测量探头与所述第二测量探头对准，并使所述第一测量探头与所述第二测量探头分别测量自身与所述基准块相对的两个表面之间的距离D1、D2；

计算所述基准块的测量厚度E＝L-D1-D2，并计算厚度补偿值F＝E-D，其中L为所述第一测量探头的预设移动平面与所述第二测量探头的预设移动平面之间的距离，D为所述基准块的厚度真值；

将所述待测工件放置于所述测量平台上，使所述第一测量探头与所述第二测量探头对准，并使所述第一测量探头与所述第二测量探头分别测量自身与所述待测工件相对的两个表面的之间的距离d1、d2；

根据计算式d＝L-d1-d2-F获取所述待测工件的厚度值d。

在其中一个实施例中，所述根据计算式d＝L-d1-d2-F获取所述待测工件的厚度值d的步骤为：当所述待测工件与所述基准块的厚度差值在3毫米以内时，根据计算式d＝L-d1-d2获取所述待测工件的厚度值d；当所述待测工件与所述基准块的厚度差值在3毫米以外时，根据计算式d＝L-d1-d2-F获取所述待测工件的厚度值d。

在其中一个实施例中，预先设定所述第一测量探头的预设移动平面与所述第二测量探头的预设移动平面之间的距离L。

在其中一个实施例中，预先设定所述基准块的厚度真值D。

在其中一个实施例中，所述第一测量探头与所述第二测量探头均为激光探头。

由于该厚度测量方法无需人工采用千分尺及塞尺对待测工件进行测量，因此节省了人力且降低人工劳动强度，测量效率较高。而且由于采用了第一测量探头对待测工件进行测量，因而提高了测量精度。

附图说明

图1为一实施例的平面度测量方法测量平面度时的示意图。

图2为图1所示平面度测量方法的步骤流程图。

图3为一实施例的厚度测量方法的步骤流程图。

图4为图3所示厚度测量方法获取厚度补偿值的示意图。

图5为图4中IV处的局部放大图。

图6为图3所示厚度测量方法测量厚度时的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

请参阅图1，一实施例的平面度测量方法采用的测量设备100，包括测量平台10，基准块30、第一测量探头50以及第二测量探头70。例如，测量平台10上可形成一个测量平面11，基准块30可以为放置在测量平面11上的标准的矩形块体，其上形成有基准面31。基准面31与测量平面11平行。第一测量探头50与第二测量探头70相对设置于测量平台10的两侧且与测量平台10间隔设置。第一测量探头50与第二测量探头70分别于两个相互平行间隔的预设移动平面P1、P2内移动。例如，第一测量探头50与第二测量探头70均为激光探头。

由于在实际生产中，测量平台100的测量平面11不可能完全平行于第一测量探头50的预设移动平面P1，因此，图1中测量平面11与预设移动平面P1相对倾斜。待测工件300可放置于测量平台10上，其上具有待测表面301。例如，为使第一测量探头50与第二测量探头70能够移动，测量平台10包括XY移动平台(图未示)以及设置于XY移动平台上的移动支架(图未示)，XY移动平台内设置有伺服机构以驱动移动支架移动，第一测量探头50及第二测量探头70安装于移动支架上。

请一并参阅图2，一实施例的平面度测量方法，包括以下步骤：

在步骤S101中，获取预设移动平面P1内的多个预设点位与基准块30的基准面31之间的距离A1、A2…An；

具体包括：在步骤S1011中：将基准块30放置于测量平台10上，并将基准块30的基准面31朝向第一测量探头50；例如，将基准块30放置于测量平面11上，以使得基准面31平行于测量平面11。

在步骤S1012中，第一测量探头50于预设移动平面P1内移动并采集多个预设点位与基准面31之间的基准距离A1、A2…An，其中n为2以上的自然数；例如，预设移动平面P1可以与测量平台10的测量平面11相对倾斜设置。预设点位可以对应基准面31按行列矩阵设置，也可以为按照其他规则设置的点位，以尽可能覆盖基准面31的表面轮廓。

在步骤S102中，将待测工件300放置于测量平台10上，并将待测工件300的待测表面301朝向第一测量探头50，第一测量探头50于预设移动平面P1内移动并于采集所述多个预设点位与待测表面301之间的距离B1、B2…Bn；例如，使待测表面301背离测量平面11并大致平行于测量平面11。

在步骤S103中，计算差值Cn＝Bn-An，并根据计算式C＝Cmax-Cmin得出待测工件300的待测表面301的平面度值C，Cmax为Cn中的最大值，Cmin为Cn中的最小值。

可以理解，当对第二个待测工件300进行测量时，由于测量设备100已经获取参数A1、A2…An，因此，步骤S101可以为，调取预设移动平面P1内的多个预设点位与基准块30的基准面31之间的距离A1、A2…An。

请一并参阅图3至图5，例如，在一实施例中，采用上述设备来测量，所述厚度测量方法包括以下步骤：

在步骤S401中，将基准块30放置于测量平台10上，使第一测量探头50与第二测量探头70对准，并使第一测量探头50与第二测量探头70分别测量自身与基准块30相对的两个表面之间的距离D1、D2。

在步骤S402中，计算基准块30的测量厚度E＝L-D1-D2，并计算厚度补偿值F＝E-D，其中L为第一测量探头50的预设移动平面P1与第二测量探头70的预设移动平面P2之间的距离，其中D为基准块30的厚度真值。

具体地，第一测量探头50的预设移动平面与第二测量探头70的预设移动平面P1、P2之间的距离L可以预先设定或通过手工测定，基准块30的厚度真值D可以预先设定或通过手工测定。

请一并参阅图6，在步骤S403中，将待测工件300放置于测量平台10上，使第一测量探头50与第二测量探头70对准，并使第一测量探头50与第二测量探头70分别测量自身与待测工件300相对的两个表面的之间的距离d1、d2。

在步骤S404中，根据计算式d＝L-d1-d2-F计算待测工件300的厚度值d。

实际上，测量平台300的测量平面301的倾斜度一般很小，使得F是一个非常小的值，当待测工件100与基准块30厚度差值在2毫米或者3毫米以内时，厚度补偿值F并不大，此时，无需先计算厚度补偿值F，即步骤S401-S402可以省略，而步骤S404的d＝L-d1-d2-F用d＝L-d1-d2取代。

由于平面度测量方法/厚度测量方法无需人工采用千分尺及塞尺对待测工件300进行测量，因此节省了人力且降低人工劳动强度，而且由于采用了第一测量探头50及第二测量探头70对待测工件300进行测量，提高了测量精度。另外，测量平面度时，采用了差值的计算方法，而测量厚度值时考虑到了厚度补偿值，因此消除了因测量平台300与第一测量探头50/第二测量探头70的预设移动平面P1、P2不平行所带来的对测量精度的影响。

由于平面度计算方法采用多点数列的最大值减去最小值，因此有利于方便PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)的编程，使得测量精度小于或等于0.005毫米(产品表面的纹理及粗糙度对测量有一定的影响)。由于XY移动平台可以采用伺服机构，因此其测量速度可调节，使得每个点的测量点小于1秒。另外，为大幅度提高工作效率，可以于测量平台100上设置两个测量工位。

例如，本发明的厚度测量方法的其他实施方式还包括上述各实施方式的相互组合所形成的厚度测量方法。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种厚度测量方法，用于采用一测量设备来测量待测工件的厚度，其特征在于，所述测量设备包括测量平台、基准块、第一测量探头以及第二测量探头，所述基准块放置在所述测量平台上，其上形成有基准面，所述第一测量探头与所述第二测量探头分别位于所述测量平台的两侧，且所述第一测量探头与所述第二测量探头能够分别于两个相互平行间隔的预设移动平面内移动，所述厚度测量方法包括以下步骤：

将所述基准块放置于所述测量平台上，使所述第一测量探头与所述第二测量探头对准，并使所述第一测量探头与所述第二测量探头分别测量自身与所述基准块相对的两个表面之间的距离D1、D2；

计算所述基准块的测量厚度E＝L-D1-D2，并计算厚度补偿值F＝E-D，其中L为所述第一测量探头的预设移动平面与所述第二测量探头的预设移动平面之间的距离，D为所述基准块的厚度真值；

将所述待测工件放置于所述测量平台上，使所述第一测量探头与所述第二测量探头对准，并使所述第一测量探头与所述第二测量探头分别测量自身与所述待测工件相对的两个表面的之间的距离d1、d2；

根据计算式d＝L-d1-d2-F获取所述待测工件的厚度值d。

2.如权利要求1所述的厚度测量方法，其特征在于，所述根据计算式d＝L-d1-d2-F获取所述待测工件的厚度值d的步骤为：当所述待测工件与所述基准块的厚度差值在3毫米以内时，根据计算式d＝L-d1-d2获取所述待测工件的厚度值d；当所述待测工件与所述基准块的厚度差值在3毫米以外时，根据计算式d＝L-d1-d2-F获取所述待测工件的厚度值d。

3.如权利要求1所述的厚度测量方法，其特征在于，预先设定所述第一测量探头的预设移动平面与所述第二测量探头的预设移动平面之间的距离L。

4.如权利要求1所述的厚度测量方法，其特征在于，预先设定所述基准块的厚度真值D。

5.如权利要求1所述的厚度测量方法，其特征在于，所述第一测量探头与所述第二测量探头均为激光探头。