Устройство для контроля толщины стравливаемого слоя металла

 

!, С .

ОП И АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 603702 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлеио01.08.76 (21)2396809/22 02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.04.78Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания 03.04.78

2 (51) М. Кл.

С 23 Г 1/08

С 25 Р 7/00

Cg 01 В 7/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК 621.794..4 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Д. Бабушкин H. И. Соколова и В. Б. Тиммерман (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛП1ИНЫ

СТРАВЛИВАЕМОГО СЛОЯ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к процессам травления и может быть использовано как для кднтроля толщины снимаемого слоя металла в процессе размерного травления деталей, так и для контроля относительной скорости травления..Известноустройство для контроля толщины стравливаемого слоя, содержащее механический датчик, включающий разноплечный )p рычаг, пружину и регулировочные винты и установленный на технологическом припуске химически фрезеруемой детали пьезодатчикЯ.

Известно также устройство, содержащее катушку индуктивностп, измерительный стер- 15 жень, меняющий величину индуктивности катушки при своем перемещении, и электромагнит, связанный посредством микрометрического винта с электрическим двигателем(2, Наиболее близким по технической сущ — 20 ности и достигаемому результату решением является устройство, содержащее крепежную скобу с прижимами, измерительный стержень с установленным liQ направляющей приводом его перемещения, выполненным в в;де элек- 25 тромагнита и контакты для сигнализации о снятии заданного слои металла 13„

Недостатком всех этих устройств является малая точность измерения за счет влияния контакта измерительного стержня с обрабатываемой деталью на скорость травления в точке контроля, так как контакт замедляет скорость травления, а поскольку касание измерительного стержня детали происходит в эдной точке непосредственно, то это приводит к значительному утолщению зоны контроля по сравнению с соседними участками детали; сложность устройств, наличие сложной кинематики и электропривода значительно усложняет и снижает надежность работы устройств, получаемая от известных устройств информация ограничена только сведениями о толщине стравливаемого слоя, что не позволяет использовать их для управления технологическими режимами процесса травления, Пель изобретения — повышение точности контр.мя.

Это достигается тем, что привод перемещения измерительного стержня выполнен в виде поплавка-колокола со спускным кла603702 где oG — угол наклона;

Ь вЂ” толщина контролируемого стравли- ° ваемого слоя;

E — длина направляющей.

Кроме того, устройство снабжено допол- 1О нительными контактами для определения скорости травления.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 дана схема зажима обрабатываемой детали. 15

Между прижимами 1 скобы 2 размещена направляющая 3, ориентированная к прижимам 1 и контролируемой поверхности металла 4 под углом, определяемым по приведенной формуле. Измерительный стержень 2О

5 жестко закреплен на приводе 6 его пере.мещения, выполненным в виде поплавка-ко-. локола 7 с установленным на нем спускным кла дном 8. U> верхней части устройства размещены дополнительные контакты 9, сиг- 5 нализируюшие о скорости травления металла 4, причем контаты . 9 расположены на одной линии с клапаном 8. Ниже поплавкаколокола 7 расположены контакты 10, curt. нализирующие о снятии заданного слоя металла 4. Контакты 10 могут перемешаться вдоль направляющей 3 и закрепляются крепежными винтами 11. Заишта контактов 9, 10 от действия агрессивного раствора осу цествляется чехлами 12, изготовленными из З5 тонкой рожны. Крепежная скоба 2 выполнена так, что контролируемый участок металла 4 жестко зажат между прижимами 1 и в процессе травления не деформируется. На направляющей 3 нанесена шкала 13 толшин на требуемую толщину стравливаемого слоя металла 4.

Работа устройства происходит следующим образом. 11еред началом контроля контакты

10 устанавливаются по шкале 13 на требуе- 5 мую величину снимаемого слоя. Затем IlpH помощи скобы 2 устройство вертикально крепится на технологическом припуске обрабатываемого металла 4, поплавок -колокол 7 при этом находцтся в верхней части направ- " ляющей 3, а клапан 8 не касается контактов 9. l.îíåö измерительного стержня 5 касается при этом поверхности контролируемого металла 4, После начала про55 цесса травления газ (В основном Водо род), выделяющийся в результате реакции, постепенно заполняет поплавок-колокол 7 и в оиреде:п-,нный момент псдицмает «го вверх по цацравляюш:й 3 до упора клапапц 8 о контакты 9. И результате контакты 3 замкс-> — . 60 талью, Благодаря этому замедления скорости травления в зоне контроля не происходит и точность контроля увеличивается.

Поскольку частота замыкания верхних сигнальных контактов (частота подъема и опускания газособираю цего сосуда) пропорциональна скорости выделения газа в результате реакции, то по ней можно судить о величине относительной скорости травления детали. Таким образом изобретение дает информацию не только о моменте готовности детали, но и о динамике процесса.

Участок контроля может быть достаточно большой, что увеличивает точность отсчега снимаемого слоя металла. Точность работы предложенного устройства значительно повышается за счет отсутствия замедления скорости травления в зоне контроля.

Зти преимушества достигнуты при одновременном упрощении конструкции, так как подъемная сила газового потока заменяет электропривод и соответственно устраняет необходимость в герметизации устройства. паном, а направляющая установлена под углом к прижимам крепежной скобы. При этом угол наклона направляющей к прижимам крепежной скобы - Ь

O. =,aICyin — q

Я 5 нутся, включая сигнальную лампу, а клапан 8 откроется и выпустит собранный газ из поплавка 7, который после выпуска газа опускается вниз, при этом контакты 9 размыкаются, а клапан 8 закрывается. Опускание поплавка 7 происходит до касания измерительным стержнеьь 5 поверхности металла 4. Через некоторое время подъемная сила газа, накопившегося в поплавке 7, оказывается оольше силы его тяжести, и вновь происходит подъем поплавка 7 и последукщее опускание. По мере стравливания металла 4 измерительный стержень 5 опускается все ниже да тех пор, пока поплавок 7 не коснется контактов 10 и не замкнет их. Замыкание контактов 10 приводит к срабатыванию сигнализации готовности детали и процесс травления прекращается. Поскольку частота замыкания контактов 9 пропорциональна скорости травления, то данную информацию можно использовать для автоматической стабилизациц процесса травления.

Периодическое поступательное и обратное движение измерительного наконечника. вдоль контролируемого участка детали приводит к постоянной смене точки его касания с деФормула изобретения

1. Устройство для контроля толщины стравливаемого слоя металла, содержащее крепежную скобу с прижимами, измерительный стержень с установленным на направляющей приводом его перемещения и контакты для сигнализации о снятии заданного

603702

A/2 2 слоя металла, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с пелью повышения точности контроля, IIDHBog перемещения измерительного стержня выполнен в вйде поплавка-колокола со спускным клапаном, а направляюшая установлена под углом к прижимам крепежной скобы.

2. стройстве по п. 1, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что угол наклона направляюшей к прижимам крепежной скобы а(=ОГСЗ(Я вЂ”, Ь

P где о4 -угол наилона;

Ь -толшина контролируемого стравл1 ваемого слоя, Р— длина налравляюшей, 3. Устройство по п. 1, т л и ч а ю— ш е е с я тем, что дно снабжено дополнительными контактами для определения скорости травления.

Филиал НПП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4