CN111001662A - 测试靶材轧制变形的监控方法及监控系统 - Google Patents

测试靶材轧制变形的监控方法及监控系统 Download PDF

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Abstract

一种测试靶材轧制变形的监控方法及监控系统，方法包括：提供轧机，轧机包括上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊之间具有缝隙；提供测试靶材，测试靶材包括标记侧面，标记侧面上设置有预传送轴线，预传送轴线垂直于测试靶材的厚度方向；在标记侧面上沿测试靶材的厚度方向标记若干分立的标记点；之后将测试靶材传送至缝隙中，并通过上轧辊和下轧辊的旋转对测试靶材进行轧制；在对测试靶材进行轧制的过程中，测试若干标记点经过缝隙时的移动速度；对测试靶材进行轧制后，测量相邻标记点沿预传送轴线上的横向距离以及沿测试靶材的厚度方向上的纵向距离。所述监控方法能提高对测试靶材轧制变形的监控精度。

Description

测试靶材轧制变形的监控方法及监控系统
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种测试靶材轧制变形的监控方法及监控系统。
背景技术
塑性变形是物质在一定的条件下，在外力的作用下产生形变，当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象。
塑性变形工艺有多种，常见的有自由锻、模锻、板料冲压、挤压、拉拔和轧制等。其中，轧制工艺广泛用于金属靶材的塑性变形加工。
在轧制过程中，需要对靶材的变形程度进行监控，若靶材的变形程度过大或过小，均不能满足工艺的需要。
然而，现有对靶材变形程度的监控精度较差。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种测试靶材轧制变形的监控方法及监控系统，以提高对测试靶材轧制变形的监控精度。
为解决上述问题，本发明提供一种测试靶材轧制变形的监控方法，包括：提供轧机，所述轧机包括上轧辊和下轧辊，所述上轧辊和下轧辊之间具有缝隙；提供测试靶材，所述测试靶材包括标记侧面，所述标记侧面上设置有预传送轴线，所述预传送轴线垂直于所述测试靶材的厚度方向；在所述标记侧面上沿所述测试靶材的厚度方向标记若干分立的标记点；在所述标记侧面上标记所述标记点后，将所述测试靶材传送至所述缝隙中，并通过所述上轧辊和所述下轧辊的旋转对所述测试靶材进行轧制，在传送所述测试靶材的过程中，所述预传送轴线平行于所述测试靶材的传送方向；在对所述测试靶材进行轧制的过程中，测试所述若干标记点经过缝隙时的移动速度；对所述测试靶材进行轧制后，测量相邻标记点沿所述预传送轴线上的横向距离、以及沿所述测试靶材的厚度方向上的纵向距离。
可选的，采用激光打标机在所述标记侧面上标记所述若干标记点。
可选的，在将所述测试靶材传送至缝隙中之前，所述若干分立的标记点等距排列。
可选的，在将所述测试靶材传送至缝隙中之前，相邻标记点之间的距离为5毫米～10毫米。
可选的，采用速度测试仪测试所述若干标记点经过缝隙时的移动速度。
可选的，所述速度测试仪包括速度传感器。
可选的，所述速度传感器包括激光速度传感器。
可选的，所述测试靶材包括相对的第一压面和第二压面，第一压面和第二压面平行；所述标记侧面位于第一压面和第二压面之间，所述标记侧面垂直于所述第一压面和第二压面；所述预传送轴线平行于所述第一压面和所述第二压面；所述测试靶材的厚度方向垂直于所述第一压面和所述第二压面；将所述测试靶材传送至缝隙中，第一压面和上轧辊接触，第二压面与下轧辊接触，所述上轧辊的旋转中心轴和下轧辊的旋转中心轴均垂直于所述标记侧面。
可选的，还包括：根据若干标记点经过缝隙时的移动速度、以及所述横向距离和所述纵向距离，设置上轧辊和下轧辊对实际工艺靶材的单次轧制下降量，所述实际工艺靶材的形状、尺寸和材料分别对应与所述测试靶材被轧制之前的形状、尺寸和材料相同。
本发明还提供一种监控系统，用于对测试靶材的轧制变形进行监控，所述测试靶材包括标记侧面，所述标记侧面上设置有预传送轴线，所述预传送轴线垂直于所述测试靶材的厚度方向，包括：标记装置，所述标记装置适于沿所述测试靶材的厚度方向在所述标记侧面上标记若干分立的标记点；轧机，所述轧机包括上轧辊和下轧辊，所述上轧辊和下轧辊之间具有缝隙，所述上轧辊和下轧辊适于对所述测试靶材进行轧制；传送装置，所述传送装置适于将测试靶材传送至缝隙中，所述预传送轴线适于在传送装置传送所述测试靶材的过程中平行于所述测试靶材的传送方向；速度测试仪，所述速度测试仪适于在上轧辊和下轧辊对所述测试靶材进行轧制的过程中测试所述若干标记点经过缝隙时的移动速度；距离测量装置，所述距离测量装置适于测量被轧制后测试靶材中相邻标记点沿所述预传送轴线上的横向距离、以及沿所述测试靶材的厚度方向上的纵向距离。
可选的，所述标记装置包括激光打标机。
可选的，所述速度测试仪包括速度传感器。
可选的，所述速度传感器包括激光速度传感器。
可选的，所述速度测试仪位于上轧辊和下轧辊沿上轧辊和下轧辊的旋转中心轴方向的侧部，且所述速度测试仪朝向所述缝隙。
可选的，所述距离测量装置包括直尺。
可选的，所述测试靶材包括相对的第一压面和第二压面，第一压面和第二压面平行；所述标记侧面位于第一压面和第二压面之间，所述标记侧面垂直于所述第一压面和第二压面；所述预传送轴线平行于所述第一压面和所述第二压面；所述测试靶材的厚度方向垂直于所述第一压面和所述第二压面；第一压面适于和上轧辊接触，第二压面适于和下轧辊接触，所述标记侧面适于在将测试靶材传送至缝隙中的过程中与所述上轧辊的旋转中心轴和下轧辊的旋转中心轴垂直。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明技术方案提供的测试靶材轧制变形的监控方法中，在所述标记侧面上标记若干分立的标记点，测试所述若干标记点经过缝隙时的移动速度，对所述测试靶材进行轧制后，测量相邻标记点沿所述预传送轴线上的横向距离、以及沿所述测试靶材的厚度方向上的纵向距离。所述若干标记点在轧制过程的相对位移情况、以及各标记点位于上轧辊和下轧辊的咬合处时的移动速度可用于共同表征测试靶材中不同厚度位置的材料层沿预传送轴线方向上的变形情况。这样使得测试靶材中不同厚度位置的材料层沿预传送轴线方向上的变形情况的变形情况得到量化监控。综上，提高了对测试靶材轧制变形的监控精度。
附图说明
图1是本发明一实施例中测试靶材轧制变形的监控过程的流程图；
图2至图6是本发明一实施例中测试靶材轧制变形的监控过程的结构图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有技术形成的靶材轧制变形的监控方法的性能较差。
现有的靶材通常采用轧机进行轧制，具体的，所述轧机包括上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊进行相对旋转对所述靶材进行轧制。目前，通过上轧辊和下轧辊的单次轧制下降量和压延次数来控制靶材在厚度方向上的变形情况。
然而，在对靶材进行轧制的过程中，没有合适的方法监控靶材各层材料沿着横向延展方向的变形情况，导致对靶材的变形的监控的精度较差。
在此基础上，本发明提供一种测试靶材轧制变形的监控方法，请参考图1，包括以下步骤：
S01：提供轧机，所述轧机包括上轧辊和下轧辊，所述上轧辊和下轧辊之间具有缝隙；
S02：提供测试靶材，所述测试靶材包括标记侧面，所述标记侧面上设置有预传送轴线，所述预传送轴线垂直于所述测试靶材的厚度方向；
S03：在所述标记侧面上沿所述测试靶材的厚度方向标记若干分立的标记点；
S04：在所述标记侧面上标记所述标记点后，将所述测试靶材传送至缝隙中，并通过所述上轧辊和所述下轧辊的旋转对所述测试靶材进行轧制，在传送所述测试靶材的过程中，所述预传送轴线平行于所述测试靶材的传送方向；
S05：在对所述测试靶材进行轧制的过程中，测试所述若干标记点经过缝隙时的移动速度；
S06：对所述测试靶材进行轧制后，测量相邻标记点沿所述预传送轴线上的横向距离、以及沿所述测试靶材的厚度方向上的纵向距离。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参考图2，提供轧机200，所述轧机200包括上轧辊210和下轧辊220，所述上轧辊210和下轧辊220之间具有缝隙。
所述上轧辊210的旋转中心轴和下轧辊220的旋转中心轴平行，所述上轧辊210位于所述下轧辊220的上方。
参考图3，提供测试靶材100，所述测试靶材100包括标记侧面103，所述测试靶材103设置有预传送轴线X，所述预传送轴线X垂直于所述测试靶材100的厚度方向。
所述预传送轴线X平行于所述标记侧面103。
所述测试靶材100包括相对的第一压面101和第二压面102、以及位于第一压面101和第二压面102之间的标记侧面103，第一压面101和第二压面102平行，所述标记侧面103垂直于所述第一压面101和第二压面102。
所述预传送轴线X平行于所述第一压面101和所述第二压面102；所述测试靶材100的厚度方向垂直于所述第一压面101和所述第二压面102。
所述测试靶材100的厚度指的是：第一压面101至第二压面102之间的距离。
参考图4，在所述标记侧面103上沿所述测试靶材100的厚度方向标记若干分立的标记点。
本实施例中，采用激光打标机在所述标记侧面103上标记所述若干标记点。
所述若干标记点的连线为直线，所述若干标记点的连线垂直于第一压面101和第二压面102。
所述若干分立的标记点包括第一标记点至第N标记点，本实施例中，以N为3作为示例，若干标记点包括第一标记点A、第二标记点B和第三标记点C。在其它实施例中，标记点的数量可以为其它值，如两个、四个、五个或大于等于五个的整数。
本实施例中，所述若干分立的标记点等距排列。本实施例中，第一标记点A至第二标记点B的距离等于第二标记点B至第三标记点的距离C。
相邻标记点之间的距离为5毫米～10毫米，即第一标记点A至第二标记点B的距离为5毫米～10毫米，第二标记点B至第三标记点的距离C的距离为5毫米～10毫米。
参考图5，在所述标记侧面103上标记所述标记点后，将所述测试靶材100传送至所述缝隙中，并通过所述上轧辊210和下轧辊220的旋转对所述测试靶材100进行轧制，在传送所述测试靶材100的过程中，所述预传送轴线X平行于所述测试靶材100的传送方向。
将所述测试靶材100传送至缝隙中，第一压面101和上轧辊210接触，第二压面102与下轧辊220接触，所述上轧辊210的旋转中心轴和下轧辊220的旋转中心轴均垂直于所述标记侧面103，通过上轧辊210和下轧辊220的旋转对所述测试靶材100进行轧制。
本实施例中，采用传送装置300(参考图2)将测试靶材传送至缝隙中。所述传送装置300包括基台301、若干传动棍棒302和若干轴承(未图示)，所述传动棍棒302位于基台301上，所述传动棍棒302的旋转中心轴与所述下轧辊220的旋转中心轴平行，所述传动棍棒302的两端分别与所述轴承套接，具体的，传动棍棒302的一端与一个轴承套接，传动棍棒302的另一端与另一个轴承套接。
继续参考图5，在对所述测试靶材100进行轧制的过程中，测试所述若干标记点经过缝隙时的移动速度。
具体的，采用速度测试仪400(参考图2)测试所述若干标记点经过缝隙时的移动速度。
所述速度测试仪400包括速度传感器。
所述速度传感器包括激光速度传感器。
参考图6，对所述测试靶材100进行轧制后，测量相邻标记点沿所述预传送轴线X上的横向距离、以及沿所述测试靶材100的厚度方向上的纵向距离。
本实施例中，第一标记点A至第二标记点B具有第一横向距离为L1，第二标记点A至第二标记点B具有第一纵向距离为H1；第二标记点B至第三标记点C具有第二横向距离L2，第二标记点B至第三标记点C具有第二纵向距离H2。
本实施例中，还包括：根据若干标记点经过缝隙时的移动速度、以及所述横向距离和所述纵向距离，设置上轧辊210和下轧辊220对实际工艺靶材的单次轧制下降量，所述实际工艺靶材的形状、尺寸和材料分别对应与所述测试靶材100被轧制之前的形状、尺寸和材料相同。
本发明另一实施例还提供一种监控系统，用于对测试靶材100的轧制变形进行监控，所述测试靶材100包括标记侧面103，所述标记侧面103上设置有预传送轴线X，所述预传送轴线X垂直于所述测试靶材100的厚度方向，包括：标记装置，所述标记装置适于沿所述测试靶材100的厚度方向在所述标记侧面103上标记若干分立的标记点；轧机200，所述轧机200包括上轧辊210和下轧辊220，所述上轧辊210和下轧辊220之间具有缝隙，所述上轧辊210和下轧辊220适于对所述测试靶材100进行轧制；传送装置300，所述传送装置300适于将测试靶材100传送至缝隙中，所述预传送轴线X适于在传送装置300传送所述测试靶材100的过程中平行于所述测试靶材100的传送方向；速度测试仪400，所述速度测试仪400适于在上轧辊210和下轧辊220对所述测试靶材100进行轧制的过程中测试所述若干标记点经过缝隙时的移动速度；距离测量装置，所述距离测量装置适于测量被轧制后测试靶材100中相邻标记点沿所述预传送轴线X上的横向距离、以及沿所述测试靶材100的厚度方向上的纵向距离。
所述轧机200的具体结构参照前述内容，所述传送装置300的具体结构参照前述内容，不再详述。
所述标记装置包括激光打标机。
所述速度测试仪400位于上轧辊210和下轧辊220沿上轧辊210和下轧辊220的旋转中心轴方向的侧部，且所述速度测试仪400朝向所述缝隙。
所述速度测试仪400包括速度传感器。
所述速度传感器包括激光速度传感器。
所述距离测量装置包括直尺。
所述测试靶材100包括相对的第一压面101和第二压面102，第一压面101和第二压面102平行；所述标记侧面103位于第一压面101和第二压面102之间，所述标记侧面103垂直于所述第一压面101和第二压面102；所述预传送轴线X平行于所述第一压面101和第二压面102；所述测试靶材100的厚度方向垂直于所述第一压面101和第二压面102；第一压面101适于和上轧辊210接触，第二压面102适于和下轧辊220接触，所述标记侧面103适于在将测试靶材100传送至缝隙中的过程中与所述上轧辊210的旋转中心轴和下轧辊220的旋转中心轴垂直。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (16)

1.一种测试靶材轧制变形的监控方法，其特征在于，包括：
提供轧机，所述轧机包括上轧辊和下轧辊，所述上轧辊和下轧辊之间具有缝隙；
提供测试靶材，所述测试靶材包括标记侧面，所述标记侧面上设置有预传送轴线，所述预传送轴线垂直于所述测试靶材的厚度方向；
在所述标记侧面上沿所述测试靶材的厚度方向标记若干分立的标记点；
在所述标记侧面上标记所述标记点后，将所述测试靶材传送至所述缝隙中，并通过所述上轧辊和所述下轧辊的旋转对所述测试靶材进行轧制，在传送所述测试靶材的过程中，所述预传送轴线平行于所述测试靶材的传送方向；
在对所述测试靶材进行轧制的过程中，测试所述若干标记点经过缝隙时的移动速度；
对所述测试靶材进行轧制后，测量相邻标记点沿所述预传送轴线上的横向距离、以及沿所述测试靶材的厚度方向上的纵向距离。
2.根据权利要求1所述的测试靶材轧制变形的监控方法，其特征在于，采用激光打标机在所述标记侧面上标记所述若干标记点。
3.根据权利要求1所述的测试靶材轧制变形的监控方法，其特征在于，在将所述测试靶材传送至缝隙中之前，所述若干分立的标记点等距排列。
4.根据权利要求3所述的测试靶材轧制变形的监控方法，其特征在于，在将所述测试靶材传送至缝隙中之前，相邻标记点之间的距离为5毫米～10毫米。
5.根据权利要求1所述的测试靶材轧制变形的监控方法，其特征在于，采用速度测试仪测试所述若干标记点经过缝隙时的移动速度。
6.根据权利要求5所述的测试靶材轧制变形的监控方法，其特征在于，所述速度测试仪包括速度传感器。
7.根据权利要求6所述的测试靶材轧制变形的监控方法，其特征在于，所述速度传感器包括激光速度传感器。
8.根据权利要求1所述的测试靶材轧制变形的监控方法，其特征在于，所述测试靶材包括相对的第一压面和第二压面，第一压面和第二压面平行；所述标记侧面位于第一压面和第二压面之间，所述标记侧面垂直于所述第一压面和第二压面；所述预传送轴线平行于所述第一压面和所述第二压面；所述测试靶材的厚度方向垂直于所述第一压面和所述第二压面；将所述测试靶材传送至缝隙中，第一压面和上轧辊接触，第二压面与下轧辊接触，所述上轧辊的旋转中心轴和下轧辊的旋转中心轴均垂直于所述标记侧面。
9.根据权利要求1所述的测试靶材轧制变形的监控方法，其特征在于，还包括：根据若干标记点经过缝隙时的移动速度、以及所述横向距离和所述纵向距离，设置上轧辊和下轧辊对实际工艺靶材的单次轧制下降量，所述实际工艺靶材的形状、尺寸和材料分别对应与所述测试靶材被轧制之前的形状、尺寸和材料相同。
10.一种监控系统，用于对测试靶材的轧制变形进行监控，所述测试靶材包括标记侧面，所述标记侧面上设置有预传送轴线，所述预传送轴线垂直于所述测试靶材的厚度方向，其特征在于，包括：
标记装置，所述标记装置适于沿所述测试靶材的厚度方向在所述标记侧面上标记若干分立的标记点；
轧机，所述轧机包括上轧辊和下轧辊，所述上轧辊和下轧辊之间具有缝隙，所述上轧辊和下轧辊适于对所述测试靶材进行轧制；
传送装置，所述传送装置适于将测试靶材传送至缝隙中，所述预传送轴线适于在传送装置传送所述测试靶材的过程中平行于所述测试靶材的传送方向；
速度测试仪，所述速度测试仪适于在上轧辊和下轧辊对所述测试靶材进行轧制的过程中测试所述若干标记点经过缝隙时的移动速度；
距离测量装置，所述距离测量装置适于测量被轧制后测试靶材中相邻标记点沿所述预传送轴线上的横向距离、以及沿所述测试靶材的厚度方向上的纵向距离。
11.根据权利要求10所述的监控系统，其特征在于，所述标记装置包括激光打标机。
12.根据权利要求10所述的监控系统，其特征在于，所述速度测试仪包括速度传感器。
13.根据权利要求12所述的监控系统，其特征在于，所述速度传感器包括激光速度传感器。
14.根据权利要求10所述的监控系统，其特征在于，所述速度测试仪位于上轧辊和下轧辊沿上轧辊和下轧辊的旋转中心轴方向的侧部，且所述速度测试仪朝向所述缝隙。
15.根据权利要求10所述的监控系统，其特征在于，所述距离测量装置包括直尺。
16.根据权利要求10所述的监控系统，其特征在于，所述测试靶材包括相对的第一压面和第二压面，第一压面和第二压面平行；所述标记侧面位于第一压面和第二压面之间，所述标记侧面垂直于所述第一压面和第二压面；所述预传送轴线平行于所述第一压面和所述第二压面；所述测试靶材的厚度方向垂直于所述第一压面和所述第二压面；第一压面适于和上轧辊接触，第二压面适于和下轧辊接触，所述标记侧面适于在将测试靶材传送至缝隙中的过程中与所述上轧辊的旋转中心轴和下轧辊的旋转中心轴垂直。
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