一种多线切割导轮在线检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种多线切割导轮在线检测系统。
【背景技术】
[0002]目前，磨削技术已经非常成熟，广泛应用于精密机械加工，但是仿形磨床，特别是大尺寸、微结构成型磨削应用尚不广泛。
[0003]在晶片和太阳能硅片多线切割技术领域，带有导线槽的导轮是多线切割机关键零之一，它的制造精度直接决定了晶片的切割质量。在导轮基体上涂覆聚氨酯材料，在聚氨酯材料上加工导线槽是多线切割用导轮的主流技术，导线槽可以使切割线均匀、稳定地分布在导轮上，进而保证硅片或晶片的厚薄均匀性性。通常情况下，多线切割机用导轮的切割线槽深度浅、间隔小、精度要求高。目前新兴一种导轮成型磨削的加工的设备，设备使用导轮开槽磨具对导轮进行开槽加工，导轮开槽磨具是一种特制的成型砂轮，导轮开槽磨具具有与导轮导线槽共轭的槽型，它可以通过一次进给完成导轮上所有导线槽的同时开槽加工。
[0004]多线切割导轮轴向长度长，而每个槽型的尺寸又非常微小，因此导轮是大尺寸(轴向)、微结构部件。
[0005]导轮上的导线槽尺寸微小，因此成型加工导线槽的导轮开槽磨具在长时间切削工作后可能会产生砂轮不均匀磨损和崩裂等现象，进而导致成型切削刃的形状偏离设计状态，使得导轮上被加工的槽型不符合要求，出现工件报废甚至批量报废。因此，若能实现导轮导线槽形状的实时在线检测，即可及时发现问题和解决问题。
[0006]目前数控机床和加工中心常用的工件在线检测装置对导轮这种大尺寸、微结构工件的在线检测无能为力。目前仅能通过对导轮及导轮开槽磨具线下复检进行工件质量评估。
[0007]有鉴于此，开发一种应用于导轮开槽成型磨床的导轮槽型在线检测系统成为本领域内一项重要的研宄课题。
[0008]传统线下检测方式有如下不可避免的缺陷:
[0009](I)效率低下，在线下对导轮进行人工复检，步骤复杂，工序节拍低，严重影响工作效率；
[0010](2)线下对导轮进行复检需要配备专门的检测人员、测量设备及器具，需重复投资;
[0011](3)导轮开槽磨具发生磨损或破损后不易被及时察觉，可能导致被加工导轮槽型出现批次性的不合格，影响产品质量，降低合格率，增加成本；
[0012]有鉴于此，克服上述缺陷成为本领域内一项重要的研宄课题。
【实用新型内容】
[0013]本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种多线切割导轮在线检测系统。
[0014]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案:
[0015]本实用新型一种多线切割导轮在线检测系统，其包括床身，所述床身上固定设置有主轴箱，所述主轴箱内安装有主轴，所述主轴由驱动电机驱动，待加工的导轮固定安装在主轴上并随主轴一起旋转；所述床身上还设置有游动尾座，所述游动尾座与所述主轴同轴，所述游动尾座沿设置在所述床身上的导轨移动；在所述导轮的一侧设置有工业摄像机，所述工业摄像机的镜头正对设置在所述导轮侧壁上的导线槽。当完成导轮装夹后，游动尾座可以锁死，对导轮起到夹紧作用。加工完毕，游动尾座松开，导轮卸下。主轴和游动尾座共同完成导轮的装夹、定位并带动导轮高速旋转。
[0016]在导轮的一侧安装有导轮开槽磨具，导轮开槽磨具是一种特制的成型砂轮，作为导轮上的导线槽的切削刀具。导轮开槽磨具在进给装置的带动下做径向进给，切出需要的导线槽槽型。
[0017]进一步地，还包括与所述工业摄像机通信的机床控制系统。
[0018]进一步地，所述工业摄像机安装在平行于导轮轴线的直线导轨上。
[0019]进一步地，所述游动尾座沿主轴轴线方向在机床床身的导轨上移动。
[0020]进一步地，还包括图像处理装置，所述图像处理装置用于接收所述工业摄像机拍摄到的照片并对该照片进行解析和判别。
[0021]进一步地，所述工业摄像机为高速工业摄像机。
[0022]工业摄像机镜头正对导轮导线槽的横截面，可直接拍摄到导线槽的外轮廓。因导轮轴向长度较长，不便于一次对所有导线槽进行拍摄，因此将工业摄像机安装在平行于导轮轴线的直线导轨上，工业摄像机相对于导轮的位置可通过步进电机和丝杠调节。
[0023]工业摄像机在步进电机和丝杠的带动下，从第一个槽型开始开始，每隔一定步距进行一次拍摄，即可得到不同位置的导线槽槽型影像，直至所有待检测的导线槽拍摄完成。这里若使用高速工业摄像机，可以在导轮高速旋转的情况下对导线槽槽型进行拍摄，能对导线槽一周的槽型进行分辨和解析，检测精度更高，效果更好。同时控制系统还有记录每一个拍摄到的照片的拍摄时间、拍摄瞬间工业摄像机位置坐标等，用于解算该照片对应的导线槽轴向和周向位置，便于对发现的故障进行定位，有利于故障的解决。
[0024]拍摄到每张导线槽槽型照片都会被传送至图像后处理装置。在图像后处理装置中按照预处理、特征提取、检测分割、对比分析等步骤对拍摄到的槽型进行解析和判别，将拍摄到的实际槽型与图像后处理装置中存储的标准槽型公差带图进行比对，判定导轮槽型是否达到加工精度要求。根据判定结果，控制系统还可对导致问题的根源给出初步判别，例如导轮开槽磨具进给不到位，导轮开槽磨具刃口崩裂、导轮开槽磨具刃口磨损等。
[0025]本实用新型所达到的有益效果是:
[0026]本实用新型多线切割导轮在线检测系统，检测效率高，实现导轮导线槽槽型的在线检测，加工的同时进行检测，大大提高了生产节拍；无须专门的检测人员，无须使用专门的测量设备及器具进行导轮的线下复检，节约了人工成本和设备投资。检测及时，一旦导轮导线槽槽型出现问题立即发现，避免批次性质量问题的发生；系统能够根据在线检测结果对问题产生根源给出初步判别；系统可给出不合格导线槽的轴向和周向位置，给人工质量问题辨别提供了便利。
【附图说明】
[0027]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的