CN108398072B - 一种集成式多功能涂层检测机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集成式多功能涂层检测机，包括载物台部分、涂层检测组件部分及检测组件切换部分，检测组件切换部分包括调节涂层检测组件位置及朝向的行走功能组件，高度调节组件及摆动调节组件，载物台部分设置有夹持待测样品的主夹具及翻转载物台部分的翻转组件，两者不同功能的组件相配合进行检测，使检测功能更多元化，涂层检测组件部分包括用于检测摩擦性能的静摩擦检测组件、用于结合力检测的划痕检测组件、用于多层涂层结构分析的动力摩擦检测组件及用于检测膜层厚度的厚度检测组件中的两种或者多种集成，按需安装或全部安装。采用上述方案，本发明提供一种具有多种检测功能，并能对复杂工件进行检测的集成式多功能涂层检测机。
Description
技术领域
本发明属于真空镀膜检测设备技术领域，具体涉及一种集成式多功能涂层检测机。
背景技术
在实验及生产中，会遇到需要对涂层性能进行检测的情况，其主要检测项目包括耐磨性、结合力、厚度、涂层结构组分的测试。
而现有技术中的涂层检测设备的功能单一，要完成涂层性能检测需要多种不同的检测设备配合完成，例如，膜层的厚度是由球坑仪进行检测，耐磨性是由摩擦仪进行检测，结合力是由压痕仪来进行检测等等。
配备多种不同检测设备不仅仅增加了实验室的检测成本，占用了可用空间，还降低了检测效率，而且，现有的检测设备主要是针对小型工件或者样片进行检测的，对于一些大型的、异形的、微小的工件不能直接检测。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有多种检测功能，并能对复杂工件进行检测的集成式多功能涂层检测机。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括载物台部分、涂层检测组件部分及检测组件切换部分，所述的载物台部分设置有夹持待测样品的主夹具，所述的涂层检测组件部分包括两种以上不同功能的检测组件，所述的检测组件切换部分将不同功能的检测组件分别与载物台部分切换对应并进行检测。
本发明进一步设置为：所述的检测组件切换部分包括行走轨道、挂杆及横杆，所述的行走轨道沿水平直线设置并位于载物台部分旁，所述的挂杆沿竖向设置且下端滑移于行走轨道，所述的横杆沿水平直线设置且套设有可滑移的套环，所述的套环设置有沿挂杆竖向滑移及横向摆动的副套环，所述的副套环设置有将副套环锁定于挂杆某一位置的锁定件，各所述的检测组件分别设置有滑移于横杆的调位环。
本发明进一步设置为：所述的检测组件切换部分还包括行走车、行走丝杆及行走驱动组件，所述的行走车安装与于挂杆底部并滑移于行走轨道，所述的行走丝杆沿行走轨道设置并与行走车螺纹配合，所述的行走驱动组件驱动行走丝杆转动。
本发明进一步设置为：所述的载物台部分包括平台、转盘、自转驱动组件、底架及翻转驱动组件，所述的转盘竖向翻转于底架，所述的翻转驱动组件驱动转盘相对底架翻转，所述的平台用于安装主夹具且贴合转盘转动，所述的自转驱动组件驱动平台相对转盘转动。
本发明进一步设置为：所述的检测组件包括用于检测摩擦性能的静摩擦检测组件、用于结合力检测的划痕检测组件、用于多层涂层结构分析的动力摩擦检测组件及用于检测膜层厚度的厚度检测组件中的两种或者多种。
本发明进一步设置为：所述的静摩擦检测组件包括摩擦检测座、摩擦检测杆、摩擦载荷块及第一摩擦橡胶，所述的摩擦检测杆竖向滑移于摩擦检测座，所述的摩擦载荷块可拆卸的安装于摩擦检测杆，所述的摩擦橡胶安装于摩擦检测杆底部，并用于与待测样品接触。
本发明进一步设置为：所述的划痕检测组件包括划痕检测座、划痕检测杆、划痕载荷块及划痕压头，所述的划痕检测杆竖向滑移于划痕检测座，所述的划痕载荷块可拆卸的安装于划痕检测杆，所述的划痕压头安装于划痕检测杆底部，并用于与待测样品接触。
本发明进一步设置为：所述的动力摩擦检测组件包括动力检测座、检测电机，手动压杆及第二摩擦橡胶，所述的检测电机竖向滑移于动力检测座，所述的检测电机驱动第二摩擦橡胶转动，所述的手动压杆按压检测电机，并使第二摩擦橡胶接触待测样品。
本发明进一步设置为：所述的载物台部分设置有传动杆及硬质钢球，所述的厚度检测组件包括用于夹持待测样品，使待测样品与传动杆及硬质钢球相切的厚度检测夹具。
与现有技术相比，本发明提供的集成式多功能涂层检测机，具有如下实质性区别和显著性进步：
1）在一台设备上可以对真空镀膜涂层进行摩擦磨损、耐磨性、结合力、厚度、膜层组分的测试。
2）通过转盘的翻转可以对一些多面结构工件的斜面进行性能测试。
3）通过转盘的夹装可以对一些大型的工件进行性能测试。
4）通过转盘的加装传动杆可以对一些微型的工件进行性能测试。
总之，本发明所提供的集成式多功能涂层检测机，不仅可实现工件涂层的性能测试，而且可对大型、异型、微尺寸的工件涂层进行性能分析，方便了对真空镀膜工艺的研究和开发，具有极强的使用价值。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的立体图；
图2为本发明具体实施方式中涂层检测组件部分的结构示意图；
图3为本发明具体实施方式处于膜层厚度测试的示意图。
具体实施方式
如图1—图2所示，本发明公开了一种集成式多功能涂层检测机，包括载物台部分1、涂层检测组件部分2及检测组件切换部分3，载物台部分1设置有夹持待测样品的主夹具11，涂层检测组件部分2包括两种以上不同功能的检测组件，检测组件切换部分3将不同功能的检测组件分别与载物台部分1切换对应并进行检测，由检测组件切换部分3将不同功能的检测组件分别与载物台部分1切换对应并进行检测，使集成式多功能涂层检测机同时具有多种检测功能，不仅节省了实验室的检测成本，还减少了实验室的占用空间，并提高了检测效果。
检测组件切换部分3包括行走轨道31、挂杆32及横杆33，行走轨道31沿水平直线设置并位于载物台部分1旁，挂杆32沿竖向设置且下端滑移于行走轨道31，横杆33沿水平直线设置且套设有可滑移的套环331，套环331设置有沿挂杆32竖向滑移及横向摆动的副套环321，副套环332设置有将副套环332锁定于挂杆32某一位置的锁定件，各检测组件分别设置有滑移于横杆33的调位环25，行走轨道31用于调节挂杆32与载物台部分1的距离，而挂杆32用于调节横杆33的竖向位置及相对载物台部分1的水平夹角，在调节完成后由锁定件进行锁定，使检测组件能够稳定检测，而横杆33用于调节检测组件相对横杆33的位置，这样使各检测组件都能够快速调节至与载物台部分1相对应的位置。
检测组件切换部分3还包括行走车321、行走丝杆322及行走驱动组件323，行走车321安装与于挂杆32底部并滑移于行走轨道31，行走丝杆322沿行走轨道31设置并与行走车321螺纹配合，行走驱动组件323驱动行走丝杆322转动，增设行走车321使挂杆32位于行走轨道31的位置能够快速准确调节，行走驱动组件323可为各种具有旋转驱动功能的部件，本发明优选电机。
载物台部分1包括平台12、转盘13、自转驱动组件14、底架15及翻转驱动组件16，转盘13竖向翻转于底架15，翻转驱动组件16驱动转盘13相对底架15翻转，平台12用于安装主夹具11且贴合转盘13转动，自转驱动组件14驱动平台12相对转盘13转动，使载物台部分1同时具有翻转及自转的功能，满足大部分检测组件检测镀膜涂层时的调位及转动需求，自转驱动组件14由电机构成，翻转驱动组件16由电机构成，电机驱动设置有第一传动齿161，转盘13设置有与底架15转动配合的转轴131，转轴131设置有与第一传动齿161啮合的第二传动齿162，第一传动齿161和第二传动齿162构成翻转驱动组件16与转盘13的联动。
检测组件包括用于检测摩擦性能的静摩擦检测组件21、用于结合力检测的划痕检测组件22、用于多层涂层结构分析的动力摩擦检测组件23及用于检测膜层厚度的厚度检测组件24中的两种或者多种，不同的检测组件的组合使检测机具有不同的功能，可按实际需求进行调配。
静摩擦检测组件21包括摩擦检测座211、摩擦检测杆212、摩擦载荷块213及第一摩擦橡胶214，摩擦检测杆212竖向滑移于摩擦检测座211，摩擦载荷块213可拆卸的安装于摩擦检测杆212，摩擦橡胶安装于摩擦检测杆212底部，并用于与待测样品接触，在需要进行载荷摩擦测试时，将待测工件通过载物台部分1上的夹具11固定在平台12上，通过调节翻转驱动组件16，翻转调节使平台12夹持待测工件的待测面水平，启动行走驱动组件323，调节行走车321到合适的位置，滑动行走部分13的套环331使检测组件到达位置，滑动横杆141，使静摩擦检测组件21在摩擦载荷块213及自重作用下可以接触到待测面，启动载物台部分1的自转驱动组件14，待测工件在第一摩擦橡胶214的作用下，调节转动时间，获得所需要的结果，实现载荷摩擦测试的功能。
划痕检测组件22包括划痕检测座221、划痕检测杆222、划痕载荷块223及划痕压头224，划痕检测杆222竖向滑移于划痕检测座221，划痕载荷块223可拆卸的安装于划痕检测杆222，划痕压头224安装于划痕检测杆222底部，并用于与待测样品接触，在需要进行载荷划痕测试时，将待测工件通过载物台部分1上的夹具11固定在平台12上，通过调节翻转驱动组件16，翻转调节使平台12夹持待测工件的待测面水平，启动行走驱动组件323，调节行走车321到合适的位置，滑动行走部分13的套环331使检测组件到达位置，滑动横杆33，使划痕检测组件22在摩擦载荷块213及自重作用下可以接触到待测面，启动载物台部分1的自转驱动组件14，待测工件在划痕压头224的作用下，调节转动时间，获得所需要的结果，实现载荷划痕测试的功能。
动力摩擦检测组件23包括动力检测座231、检测电机233，手动压杆234及第二摩擦橡胶235，检测电机233竖向滑移于动力检测座231，检测电机233驱动第二摩擦橡胶235转动，手动压杆234按压检测电机233，并使第二摩擦橡胶235接触待测样品，在需要进行动力摩擦-膜层分析测试时，同载荷摩擦测试，调节行走车32、套环331及滑动横杆33，使动力摩擦检测组件23的第二摩擦橡胶235接触载物台部分1固定的待测工件表面，启动检测电机233，并使用手动压杆234使第二摩擦橡胶235在工件表面稳定转动，手动压杆234呈杆杠状，一端用于操作，另一端用于按压检测电机233。
载物台部分1设置有传动杆241及硬质钢球242，厚度检测组件24包括用于夹持待测样品，使待测样品与传动杆241及硬质钢球242相切的厚度检测夹具243，厚度检测夹具243包括压块2431及调节压块2431间距的调节螺栓2432，在需要进行膜层厚度测试时，如图3所示，将待测微型工件或异形工件通过厚度检测夹具243，启动翻转驱动组件16，旋转载物台至竖直方向，装载传动杆231，同载荷摩擦测试，调节行走车32、套环331及滑动横杆33，使厚度检测夹具243上的待测工件与传动杆231及硬质钢球242相切，启动载物台部分1的自转驱动组件14，硬质钢球242与待测工件摩擦产生球坑，硬质钢球可根据待测产品的大小使用不同直径的球体。
最后有必要在此说明的是，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，基于本文论述检测设备所做的其它变化，只要仍能达成上述的检测功能，都应包含在本文所保护的范围内。关于检测装置的各部分，在不脱离本发明精神和范围的前提下，可以作出多种变化和改进，这些变化和改进都将落入本发明所要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种集成式多功能涂层检测机，其特征在于：包括载物台部分、涂层检测组件部分及检测组件切换部分，所述的载物台部分设置有夹持待测样品的主夹具，所述的涂层检测组件部分包括两种以上不同功能的检测组件，所述的检测组件切换部分将不同功能的检测组件分别与载物台部分切换对应并进行检测，所述的检测组件切换部分包括行走轨道、挂杆及横杆，所述的行走轨道沿水平直线设置并位于载物台部分旁，所述的挂杆沿竖向设置且下端滑移于行走轨道，所述的横杆沿水平直线设置且套设有可滑移的套环，所述的套环设置有沿挂杆竖向滑移及横向摆动的副套环，所述的副套杆设置有将套杆锁定于挂杆某一位置的锁定件，各所述的检测组件分别设置有滑移于横杆的调位环。
2.根据权利要求1所述的集成式多功能涂层检测机，其特征在于：所述的检测组件切换部分还包括行走车、行走丝杆及行走驱动组件，所述的行走车安装与于挂杆底部并滑移于行走轨道，所述的行走丝杆沿行走轨道设置并与行走车螺纹配合，所述的行走驱动组件驱动行走丝杆转动。
3.根据权利要求1或2所述的集成式多功能涂层检测机，其特征在于：所述的载物台部分包括平台、转盘、自转驱动组件、底架及翻转驱动组件，所述的转盘竖向翻转于底架，所述的翻转驱动组件驱动转盘相对底架翻转，所述的平台用于安装主夹具且贴合转盘转动，所述的自转驱动组件驱动平台相对转盘转动。
4.根据权利要求3所述的集成式多功能涂层检测机，其特征在于：所述的检测组件包括用于检测摩擦性能的静摩擦检测组件、用于结合力检测的划痕检测组件、用于多层涂层结构分析的动力摩擦检测组件及用于检测膜层厚度的厚度检测组件中的两种或者多种。
5.根据权利要求4所述的集成式多功能涂层检测机，其特征在于：所述的静摩擦检测组件包括摩擦检测座、摩擦检测杆、摩擦载荷块及第一摩擦橡胶，所述的摩擦检测杆竖向滑移于摩擦检测座，所述的摩擦载荷块可拆卸的安装于摩擦检测杆，所述的摩擦橡胶安装于摩擦检测杆底部，并用于与待测样品接触。
6.根据权利要求4所述的集成式多功能涂层检测机，其特征在于：所述的划痕检测组件包括划痕检测座、划痕检测杆、划痕载荷块及划痕压头，所述的划痕检测杆竖向滑移于划痕检测座，所述的划痕载荷块可拆卸的安装于划痕检测杆，所述的划痕压头安装于划痕检测杆底部，并用于与待测样品接触。
7.根据权利要求4所述的集成式多功能涂层检测机，其特征在于：所述的动力摩擦检测组件包括动力检测座、检测电机，手动压杆及第二摩擦橡胶，所述的检测电机竖向滑移于动力检测座，所述的检测电机驱动第二摩擦橡胶转动，所述的手动压杆按压检测电机，并使第二摩擦橡胶接触待测样品。
8.根据权利要求4所述的集成式多功能涂层检测机，其特征在于：所述的载物台部分设置有传动杆及硬质钢球，所述的厚度检测组件包括用于夹持待测样品，使待测样品与传动杆及硬质钢球相切的厚度检测夹具。
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