在线式激光调阻机及调阻方法转让专利
申请号 : CN201911295438.6
文献号 : CN111091942B
文献日 : 2021-06-15
发明人 : 李艳红
申请人 : 武汉驰电科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种在线式激光调阻机,其包括激光器(1)、电阻检测设备(2)和处理器(3),其特征在于:还包括工件固定组件(4)、继电器(5)和进气组件(6),所述工件固定组件(4)包括工作台(41)、直线模组(42)和三根探针(43),其中,工作台(41),中间设置有穿孔(4110),机械式压力传感器壳体(K)嵌入穿孔(4110)内并与工作台(41)电性连接;
进气组件(6),选择性连通机械式压力传感器壳体(K)上的进气孔,并向进气孔内增加或者降低气压;
三根探针(43),分别标记为1#探针(43)、2#探针(43)和3#探针(43);
直线模组(42),驱动三根探针(43)上升或者下降,当三根探针(43)下降到底部时,1#探针(43)与工作台(41)电性连接,2#探针(43)与机械式压力传感器厚膜电阻片(S)上的末位金属线(S2)电性连接,3#探针(43)与 机械式压力传感器厚膜电阻片(S)上的零位金属线(S2)电性连接;
电阻检测设备(2),与1#探针(43)电性连接,与2#探针(43)和3#探针(43)分别通过继电器(5)电性连接,检测1#探针(43)与2#探针(43)或3#探针(43)之间的实时电阻值并发送给处理器(3);
处理器(3),分别与继电器(5)、进气组件(6)和激光器(1)信号连接,控制进气组件(6)向进气孔内增加或者降低气压,控制激光器(1)运动并发射或者停止发射激光束;
激光器(1),发射激光束,对厚膜电阻片(S)上的厚膜电阻层(S3)进行烧蚀;
所述当三根探针(43)下降到底部时,电阻检测设备(2)通过继电器(5)与1#探针(43)和机械式压力传感器上的弹性触片(T)电性连接,电阻检测设备(2)与3#探针(43)电性连接,继电器(5)与2#探针(43)断开电性连接;处理器(3)控制进气组件(6)向进气孔内增加气压,直至弹性触片(T)与厚膜电阻片(S)上的末位金属线(S2)接触后,再控制进气组件(6)泄压,直至弹性触片(T)与厚膜电阻片(S)上的零位金属线(S2)接触;然后控制继电器(5)切换至与3#探针(43)断开电性连接,与2#探针(43)电性连接。
2.如权利要求1所述的在线式激光调阻机,其特征在于:所述工作台(41)包括工件定位台(411)、滑板(412)、导向杆(413)、底板(414)和第一气缸(415),工件定位台(411)中间设置有穿孔(4110)且底部与滑板(412)固定,导向杆(413)两端分别连接底板(414),第一气缸(415)分别连接导向杆(413)与滑板(412),所述工件定位台(411)上并排设置有两个以上的穿孔(4110)。
3.如权利要求2所述的在线式激光调阻机,其特征在于:所述工件固定组件(4)还包括U形金属弹片(416),U形金属弹片(416)卡在穿孔(4110)内壁和工件定位台(411)外壁上,并与机械式压力传感器壳体(K)接触。
4.如权利要求2所述的在线式激光调阻机,其特征在于:进气组件(6)包括第三气缸(61)、进气顶杆(62)和电磁阀(63),第三气缸(61)固定在底板(414)上并连接进气顶杆(62),进气顶杆(62)上开设有气流通道并选择性与进气孔连通或者断开,外部气体加压装置通过电磁阀(63)与进气顶杆(62)连通,电磁阀(63)与处理器(3)信号连接。
5.如权利要求2所述的在线式激光调阻机,其特征在于:所述工件固定组件(4)还包括底座(417)、滑轨(418)和丝杆电机(419),滑轨(418)固定在底座(417)上并与底板(414)滑动连接,丝杆电机(419)分别连接底座(417)和底板(414)。
6.如权利要求2所述的在线式激光调阻机,其特征在于:所述工件固定组件(4)还包括限位板(410),与底板(414)固定,且在正对穿孔(4110)处设置有与机械式压力传感器支架(Z)形状相适应的限位槽(4100)。
7.一种在线式激光调阻方法,其特征在于,其采用权利要求1所述的在线式激光调阻机,包括以下步骤,
A1,将机械式压力传感器壳体(K)嵌入穿孔(4110)内,厚膜电阻片(S)表面设置有金属线(S2)的一面朝上;
A2,进气组件(6)连通机械式压力传感器壳体(K)上的进气孔;
A3,直线模组(42)驱动三根探针(43)下降到底部,1#探针(43)与工作台(41)接触,2#探针(43)与机械式压力传感器厚膜电阻片(S)上的末位金属线(S2)接触,3#探针(43)机械式压力传感器厚膜电阻片(S)上的零位金属线(S2)接触,此时,电阻检测设备(2)通过继电器(5)与1#探针(43)和机械式压力传感器上的弹性触片(T)电性连接,电阻检测设备(2)与3#探针(43)电性连接,继电器(5)与2#探针(43)断开电性连接;
A4,进气组件(6)向进气孔内增加气压,弹性触片(T)从零位金属线(S2)一直滑动到末位金属线(S2),电阻检测设备(2)检测各金属线(S2)与零位金属线(S2)之间的初始阻值,假设位于零位至末尾的金属线线序依次为K0~Kn,那么第i根金属线(S2)与零位金属线(S2)之间的初始阻值为RSi;
A5,进气组件(6)给进气孔降低气压直至与外界大气压持平,弹性触片(T)从末位金属线(S2)滑动回到零位金属线(S2),然后,继电器(5)切换至与3#探针(43)断开电性连接,与
2#探针(43)电性连接;
A6,通过处理器(3)输入各金属线(S2)分别与零位金属线(S2)之间的目标阻值,第i根金属线(S2)与零位金属线(S2)之间的目标阻值为RFi;
A7,依次计算从K1金属线(S2)到Kn金属线(S2)与K0金属线(S2)之间的目标阻值RFi与初始阻值RSi之间的目标差值ΔRSi,
A8,找准厚膜电阻片(S)上的定位点,处理器(3)根据该定位点定位厚膜电阻片(S)上各金属线(S2)和厚膜电阻层(S3)的位置,并计算激光器(1)运动路线;
A9,激光器(1)从K1金属线(S2)到Kn金属线(S2)依次对金属线(S2)对应的厚膜电阻层(S3)进行烧蚀,在此过程中,电阻检测设备(2)监测2#探针(43)与零位金属线(S2)之间的实时阻值增幅ΔRFi,并在实时阻值增幅ΔRFi达到目标差值ΔRSi时停止该段厚膜电阻层(S3)的烧蚀,开始对下一根金属线(S2)对应的厚膜电阻层(S3)进行烧蚀,直至所有金属线(S2)对应的厚膜电阻层(S3)烧蚀完成。
8.如权利要求7所述的在线式激光调阻方法,其特征在于,厚膜电阻片(S) 上设置有定位金属片(S4),所述定位金属片(S4)和零位金属线(S2)之间涂覆有厚膜电阻层(S3)并通过所述厚膜电阻层(S3)相互电性连接,定位金属片(S4)和零位金属线(S2)之间设置有连接金属线(S24)并通过连接金属线(S24)电性连接,其中,步骤A3,直线模组(42)驱动三根探针(43)下降到底部,1#探针(43)与工作台(41)接触,
2#探针(43)与机械式压力传感器厚膜电阻片(S)上的末位金属线(S2)接触,3#探针(43)与 机械式压力传感器厚膜电阻片(S)上的定位金属片(S4)接触,此时,电阻检测设备(2)通过继电器(5)与1#探针(43)和机械式压力传感器上的弹性触片(T)电性连接,电阻检测设备(2)与3#探针(43)电性连接,继电器(5)与2#探针(43)断开电性连接;
步骤A8,先控制激光器(1)开启并在厚膜电阻片(S)表面烧蚀,当连接金属线(S24)被烧断时,电阻检测设备(2)检测到1#探针(43)和2#探针(43)之间的阻值出现明显的上升,处理器(3)以激光器(1)当前位置为定位点定位厚膜电阻片(S)上各金属线(S2)和厚膜电阻层(S3)的位置,并计算激光器(1)运动路线,同时,电阻检测设备(2)以当前2#探针(43)和1#探针(43)之间的阻值作为Kn金属线(S2)与K0金属线(S2)之间的初始阻值。
说明书 :
在线式激光调阻机及调阻方法
技术领域
背景技术
量稳定,性能可靠,工作温度范围宽。按照应用领域,其可以细分为机油压力传感器和气压
压力传感器等类型。
动连接,壳体K端部设置有进气孔,进气孔连通待测腔体,当待测腔体压力增大或者减小时,
驱动弹性触片T在厚膜电阻片S滑动,通过检查弹性触片T与厚膜电阻片S之间的阻值变化,
即可读取待测腔体压力。其中,弹性触片T和壳体K电性连接。厚膜电阻片S包括陶瓷基片S1,
陶瓷基片S1上并排设置有金属线S2,相邻金属线S2之间连续涂覆厚膜电阻层S3,零位的金
属线S2和弹性触片T分别连接电阻检测设备,当待测腔体压力发生变化,驱动弹性触片T在
并排设置的金属线S2之间滑动,零位的金属线S2和弹性触片T之间的阻值发生变化,从而反
映出待测腔体压力的变化值。
阻的过程。
到安装到机械式压力传感器中,在此过程中厚膜电阻片S受到外界刮擦可能会发生阻值变
化,导致产品质量问题;(2)厚膜电阻片S尺寸很小,不同型号的机械式压力传感器所采用的
厚膜电阻片S主要是阻值不同,外观尺寸基本相同,导致厚膜电阻片S安装时容易出现装错
的情况,进而产生产品质量问题。因此,采用在线调阻的方式,即将厚膜电阻片S先安装在机
械式压力传感器上,能直观反映出出厂时的阻值,防止质量问题流入客户环节。
发明内容
(4)包括工作台(41)、直线模组(42)和三根探针(43),其中,
末位金属线(S2)电性连接,3#探针(43)机械式压力传感器厚膜电阻片(S)上的零位金属线
(S2)电性连接;
送给处理器(3);
(4110)且底部与滑板(412)固定,导向杆(413)两端分别连接底板(414),第一气缸(415)分
别连接导向杆(413)与滑板(412),所述工件定位台(411)上并排设置有两个以上的穿孔
(4110)。
触。
选择性与进气孔连通或者断开,外部气体加压装置通过电磁阀(63)与进气顶杆(62)连通,
电磁阀(63)与处理器(3)信号连接。
座(417)和底板(414)。
阻检测设备(2)与3#探针(43)电性连接,继电器(5)与2#探针(43)断开电性连接;处理器(3)
控制进气组件(6)向进气孔内增加气压,直至弹性触片(T)与厚膜电阻片(S)上的末位金属
线(S2)接触后,再控制进气组件(6)泄压,直至弹性触片(T)与厚膜电阻片(S)上的零位金属
线(S2)接触;然后控制继电器(5)切换至与3#探针(43)断开电性连接,与2#探针(43)电性连
接。
械式压力传感器厚膜电阻片(S)上的零位金属线(S2)接触,此时,电阻检测设备(2)通过继
电器(5)与1#探针(43)和机械式压力传感器上的弹性触片(T)电性连接,电阻检测设备(2)
与3#探针(43)电性连接,继电器(5)与2#探针(43)断开电性连接;
值,假设位于零位至末尾的金属线线序依次为K0~Kn,那么第i根金属线(S2)与零位金属线
(S2)之间的初始阻值为RSi;
接,与2#探针(43)电性连接;
间的实时阻值增幅ΔRFi,并在实时阻值增幅ΔRFi达到目标差值ΔRSi时停止该段厚膜电
阻层(S3)的烧蚀,开始对下一根金属线(S2)对应的厚膜电阻层(S3)进行烧蚀,直至所有金
属线(S2)对应的厚膜电阻层(S3)烧蚀完成。
位金属片(S4)和零位金属线(S2)之间设置有连接金属线(S24)并通过连接金属线(S24)电
性连接,其中,
(43)机械式压力传感器厚膜电阻片(S)上的定位金属片(S4)接触,此时,电阻检测设备(2)
通过继电器(5)与1#探针(43)和机械式压力传感器上的弹性触片(T)电性连接,电阻检测设
备(2)与3#探针(43)电性连接,继电器(5)与2#探针(43)断开电性连接;
处理器(3)以激光器(1)当前位置为定位点定位厚膜电阻片(S)上各金属线(S2)和厚膜电阻
层(S3)的位置,并计算激光器(1)运动路线,同时,电阻检测设备(2)以当前1#探针(43)和2#
探针(43)之间的阻值作为Kn金属线(S2)与K0金属线(S2)之间的初始阻值。
附图说明
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有
其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
接,考虑到机械式压力传感器壳体K本身与弹性触片T电性连接,工作台41通过与机械式压
力传感器壳体K接触,即可实现与弹性触片T电性连接。
括工件定位台411、滑板412、导向杆413、底板414和第一气缸415,工件定位台411中间设置
有穿孔4110且底部与滑板412固定,导向杆413两端分别连接底板414,第一气缸415分别连
接导向杆413与滑板412,所述工件定位台411上并排设置有两个以上的穿孔4110。如此,可
通过第一气缸415驱动工件定位台411前后移动,在一穿孔4110中固定机械式压力传感器
时,另一穿孔4110卸料,轮流操作。
属弹片416卡在穿孔4110内壁和工件定位台411外壁上,并与机械式压力传感器壳体K接触。
件4还包括限位板410,与底板414固定,且在正对穿孔4110处设置有与机械式压力传感器支
架Z形状相适应的限位槽4100。如此,当机械式压力传感器从背面塞入穿孔4110内时,机械
式压力传感器支架Z嵌入限位槽4100内,防止其转动。
零位金属线S2或者定位金属片S4接触。由于设置了三根探针43,所以在完成各金属线S2初
始阻值测量后,需要将电阻检测设备2切断与3#探针43的电性连接,与2#探针43建立电性连
接。因此,本发明设置了继电器5,电阻检测设备2,与1#探针43电性连接,与2#探针43和3#探
针43分别通过继电器5电性连接,检测1#探针43与2#探针43或3#探针43之间的实时电阻值
并发送给处理器3。具体的,所述当三根探针43下降到底部时,电阻检测设备2通过继电器5
与1#探针43和机械式压力传感器上的弹性触片T电性连接,电阻检测设备2与3#探针43电性
连接,继电器5与2#探针43断开电性连接;处理器3控制进气组件6向进气孔内增加气压,直
至弹性触片T与厚膜电阻片S上的末位金属线S2接触后,再控制进气组件6泄压,直至弹性触
片T与厚膜电阻片S上的零位金属线S2接触;然后控制继电器5切换至与3#探针43断开电性
连接,与2#探针43电性连接。
性连接,3#探针43机械式压力传感器厚膜电阻片S上的零位金属线S2电性连接。
定在底板414上并连接进气顶杆62,进气顶杆62上开设有气流通道并选择性与进气孔连通
或者断开,外部气体加压装置通过电磁阀63与进气顶杆62连通,电磁阀63与处理器3信号连
接。如此,处理器3通过控制电磁阀63的通断,即可控制向进气孔内增压或者减压。
预先存储厚膜电阻片S表面各金属线S2和厚膜电阻层S3的位置,在实际烧蚀前,先在厚膜电
阻片S表面找到一个定位点,然后根据预设程序依次找到各金属线S2之间的厚膜电阻层S3
并引导激光器1运动到指定位置对厚膜电阻层S3分段进行烧蚀。
膜电阻片S上的零位金属线S2接触,此时,电阻检测设备2通过继电器5与1#探针43和机械式
压力传感器上的弹性触片T电性连接,电阻检测设备2与3#探针43电性连接,继电器5与2#探
针43断开电性连接;此时,电阻检测设备2实际上检测的是弹性触片T与零位金属线S2之间
的电阻;
至末尾的金属线线序依次为K0~Kn,那么第i根金属线S2与末位金属线S2之间的初始阻值
为RSi;在本实施例中,所述厚膜电阻片S表面排布有49根金属线,依次线序为K0~K48,其
中,K1金属线与K0金属线之间的初始阻值RS1=5Ω,K2金属线与K0金属线之间的初始阻值
RS46=10Ω,K0金属线与K48金属线之间的初始阻值RS48=500Ω;
电性连接;此时,电阻检测设备2实际上检测的是零位金属线S2与末位金属线S2之间的电
阻;
目标阻值RF1=10Ω,K2金属线与K0金属线之间的目标阻值RS2=17Ω;
ΔRS1=5Ω,K2金属线与K0金属线之间的目标差值ΔRS2=7Ω;
RFi,并在实时阻值增幅ΔRFi达到目标差值ΔRSi时停止该段厚膜电阻层S3的烧蚀,开始对
下一根金属线S2对应的厚膜电阻层S3进行烧蚀,直至所有金属线S2对应的厚膜电阻层S3烧
蚀完成。具体的,处理器3控制激光器1先对K1金属线与K0金属线之间的厚膜电阻层S3进行
烧蚀,电阻检测设备2监测K0金属线与K48金属线之间的实时阻值增幅ΔRF48,即K0金属线
与K48金属线的实时阻值与RS48=500Ω之间的差值ΔRF48,当ΔRF48=ΔRS1=5Ω时,即
证明K1金属线与K0金属线之间的厚膜电阻层S3电阻已经达到目标阻值10Ω,此时,K48金属
线与K0金属线之间的电阻为500Ω+10Ω=510Ω;接着处理器3控制激光器1对K2金属线与
K1金属线之间的厚膜电阻层S3进行烧蚀,电阻检测设备2监测1#探针43与K48金属线之间的
实时阻值增幅ΔRF48,即K0金属线与K48金属线的实时阻值与RS48=500Ω之间的差值Δ
RF48,当ΔRF48=ΔRS2=7Ω时,即证明K2金属线与K0金属线之间的厚膜电阻层S3电阻已
经达到目标阻值17Ω,此时,K48金属线与K0金属线之间的电阻为500Ω+17Ω=517Ω;依照
以上次序依次完成各段厚膜电阻层S3的烧蚀。
零位金属线S2之间涂覆有厚膜电阻层S3并通过所述厚膜电阻层S3相互电性连接,定位金属
片S4和零位金属线S2之间设置有连接金属线S24并通过连接金属线S24电性连接;
膜电阻片S上的定位金属片S4接触,此时,电阻检测设备2通过继电器5与1#探针43和机械式
压力传感器上的弹性触片T电性连接,电阻检测设备2与3#探针43电性连接,继电器5与2#探
针43断开电性连接;此时,电阻检测设备2实际上检测的是弹性触片T与零位金属线S2之间
的电阻;
至末尾的金属线线序依次为K0~Kn,那么第i根金属线S2与零位金属线S2之间的初始阻值
为RSi;在本实施例中,所述厚膜电阻片S表面排布有49根金属线,依次线序为K0~K48,其
中,K1金属线与K0金属线之间的初始阻值RS1=5Ω,K2金属线与K0金属线之间的初始阻值
RS2=10Ω;
电性连接;此时,电阻检测设备2实际上检测的是末位金属线S2与定位金属片S4之间的电
阻;
目标阻值RF1=10Ω,K2金属线与K0金属线之间的目标阻值RS2=17Ω;
ΔRS1=5Ω,K2金属线与K0金属线之间的目标差值ΔRS2=7Ω;
1当前位置为定位点定位厚膜电阻片S上各金属线S2和厚膜电阻层S3的位置,并计算激光器
1运动路线,同时,电阻检测设备2以当前1#探针43和2#探针43之间的阻值作为1#探针43与
末位金属线S2之间的初始阻值;在本实施例中,电阻检测设备2检测得到1#探针43与K48金
属线之间的初始阻值RS48=505Ω
RFi,并在实时阻值增幅ΔRFi达到目标差值ΔRSi时停止该段厚膜电阻层S3的烧蚀,开始对
下一根金属线S2对应的厚膜电阻层S3进行烧蚀,直至所有金属线S2对应的厚膜电阻层S3烧
蚀完成。具体的,处理器3控制激光器1先对K1金属线与K0金属线之间的厚膜电阻层S3进行
烧蚀,电阻检测设备2监测1#探针43与K48金属线之间的实时阻值增幅ΔRF,即定位金属片
S4与K48金属线的实时阻值与RS48=505Ω之间的差值ΔRF,当ΔRF=ΔRS1=5Ω时,即证
明K1金属线与K0金属线之间的厚膜电阻层S3电阻已经达到目标阻值10Ω,此时,K48金属线
与1#探针43之间的电阻为505Ω+10Ω=515Ω;接着处理器3控制激光器1对K2金属线与K1
金属线之间的厚膜电阻层S3进行烧蚀,电阻检测设备2监测1#探针43与K48金属线之间的实
时阻值增幅ΔRF,即定位金属片S4与K48金属线的实时阻值与RS=505Ω之间的差值ΔRF,
当ΔRF=ΔRS2=7Ω时,即证明K2金属线与K0金属线之间的厚膜电阻层S3电阻已经达到目
标阻值17Ω,此时,K48金属线与1#探针43之间的电阻为505Ω+17Ω=522Ω;依照以上次序
依次完成各段厚膜电阻层S3的烧蚀。