(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210574198.9 (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 地址 450001 河南省郑州市高新 技术开发 区梧桐街121号 (72)发明人 乔帅　王战　刘建双　董峰　 栗云慧　窦文海　陈月涛　付林泊　 杨森　杨双　高鹏　 (74)专利代理 机构 郑州优盾知识产权代理有限 公司 41125 专利代理师 陶婷 (51)Int.Cl. G01N 3/20(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种划片刀抗弯强度测试装置及使用方法 (57)摘要 本发明公开了一种划片刀抗弯强度测试装 置， 包括用于夹紧划片刀的夹紧机构和驱动夹紧 机构转动的旋转驱动机构； 还包括用于装载测针 的进给机构和装 载有显微镜的三轴微调平台； 进 给机构与夹紧机构移动配合 以使测针接触划片 刀； 三轴微调平台与夹紧机构配合以使显微镜对 准测针与划片刀的接触点。 本发 明通过气动夹头 夹持划片刀， 使用高精度微调平台调整显微镜的 聚焦点， 便于清晰观察测量； 通过直线模组驱动 测力件水平移动， 通过测针接触划片刀的刀刃， 通过控制器输出位移 ‑力曲线， 通过控制移动的 位移， 显微镜的倍率、 气动夹头的回转， 调整测针 和划片刀接触的位置， 测试刀片局部抗弯强度， 且能够达 到高重复性、 无损测试。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114839083 A 2022.08.02 CN 114839083 A 1.一种划片刀抗弯强度测试装置， 其特征在于： 包括用于夹紧划片刀 （6） 的夹紧机构和 驱动夹紧机构转动的旋转驱动机构； 还包括用于装载测针 （8） 的进给机构和装载有显微镜 （13） 的三轴 微调平台； 进给机构与夹紧机构移动配合以使测针 （8） 接触划片刀 （6） ； 三轴微 调平台与夹紧机构配合以使显微镜 （13） 对准测针 （8） 与划片刀 （6） 的接触点。 2.根据权利要求1所述的划片刀抗弯强度测试装置， 其特征在于： 还包括支架， 所述夹 紧机构通过支撑座 （15） 与支 架连接， 且支撑座 （15） 与支 架升降可调的连接 。 3.根据权利要求2所述的划片刀抗弯强度测试装置， 其特征在于： 所述支架上设有U型 支座 （16） ， 支撑座 （15） 上设有卡在U型支座 （16） 上的滑动卡槽， 且滑动卡槽与U型支座 （16） 竖向滑动配合； U型支座 （16） 上设有竖条孔， 滑动卡槽内设有穿过竖条孔的螺杆 （14） ， 螺杆 （14） 上连接有螺母。 4.根据权利要求2或3所述的划片刀抗弯强度测试装置， 其特征在于： 所述夹紧机构包 括转动连接在支撑座 （15） 上的旋转主轴 （5） 和设置在旋转主轴 （5） 端部的用于夹紧划片刀 （6） 的气动夹 头 （7） 。 5.根据权利要求4所述的划片刀抗弯强度测试装置， 其特征在于： 所述旋转驱动机构包 括设置在支架上的伺服电机 （2） 和连接在伺服电机 （2） 的输出轴上的同步带轮 （3） ， 旋转主 轴 （5） 上设有同步带轮 （3） ， 同步带轮 （3） 之间通过同步带 （4） 连接 。 6.根据权利要求2或3或5所述的划片刀抗弯强度测试装置， 其特征在于： 所述进给机构 包括设置在支架上的直线模组 （11） 和与直线模组 （11） 的移动端 连接的测力件 （9） ， 测针 （8） 连接在测力件 （9） 上。 7.根据权利要求6所述的划片刀抗弯强度测试装置， 其特征在于： 所述进给机构还包括 微调平台 （10） ， 所述测力件 （9） 通过微调平台 （10） 与直线模组 （1 1） 的移动端连接 。 8.根据权利要求7所述的划片刀抗弯强度测试装置， 其特征在于： 还包括控制器 （17） ， 所述直线模组 （1 1） 和伺服电机 （2） 均 与控制器 （17） 连接 。 9.一种划片刀抗弯强度测试装置的使用方法， 其特征在于： 包括如权利要求1~8任一项 所述的划片刀抗弯强度测试装置， 还 包括以下步骤： S1、 调试装置； S2、 手动控制直线模 组 （11） 带动测力件 （9） 移动， 让测针 （8） 缓慢靠近测量部位， 刚接触 划片刀 （6） 时， 把直线模组 （11） 的坐标值和测力件 （9） 数值清 零后， 回退到安全距离， 设定进 给的位移和进给的速度； S3、 通过控制器 （17） 控制直线模组 （11） 带动测力件 （9） 自动进给， 并到达指定位移后， 直线模组 （1 1） 回退到起始点。 10.根据权利要求9所述的划片刀抗弯强度测试装置的使用方法， 其特征在于， 所述S1 包括如下步骤： S11、 手动调整三轴微调平台 （18） ， 调整显微镜 （13） 的XYZ坐标， 使显微镜 （13） 的镜头可 看到划片刀 （6） 的刀刃 （19） ； S12、 手动调整测力件 （9） 和微调平台 （10） 的坐标， 让测针 （8） 接近待测部位， 并在显微 镜 （13） 下 可看到测针 （8） 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114839083 A 2一种划片刀抗弯强度测试装 置及使用方 法 技术领域 [0001]本发明涉及刀具测试技术领域， 特别是指一种划片刀抗弯强度测试装置及使用方 法。 背景技术 [0002]抗弯强度是物体抵抗其弯曲变形 （挠度） 的能力， 属于材料力学领域范畴。 抗弯强 度一般采用三点抗弯测试或四点测试方法评测。 其中四点测试法需施加两个加载力， 比较 复杂； 三点测试最常用。 其值与承受的最大压力成正比， 通常测试标准依据抗弯强度国标 （GB/T 6569‑86） ， 或ISO  14704‑2000测试样品 （35   × 3  × 4） 标准， 本发明涉及的划片刀 是专利201610886536  .7所述的， 外形为圆盘状， 复合磨料层的电镀划片刀， 应用于半导体 精密加工领域， 主要加工 半导体硅晶圆、 氧化物晶圆等硬脆材料的划切和开槽， 而 标准的试 样通常为梁结构、 长条状结构， 应用场景差别很大， 不适用电镀轮毂型划片刀的抗弯强度测 试。 [0003]申请号CN201510322860.1的发明专利文件一种超薄砂轮整体抗折测试方法及装 置， 涉及了解决无轮毂刀片整体抗折强度， 环形施加力， 刀片整体折断， 通常解决使用过程 中整环脱落的问题， 而电镀轮毂型划片刀产品厚度薄 （通常0.01 ‑0.03mm） ， 主要应用于高速 切割的特殊场合， 失效形式常见刀刃局部破损、 切割道蛇形等失效， 通常轮毂型划片刀圆周 和径向的厚度、 组织不是均一的结构， 故该方法无法评判刀片圆周上不同的位置局部的抗 弯强度。 并且该专利只能测试刀片整体组织性能是一致的， 折断的强度， 测试一次就是损坏 一片刀片， 无法做到无损检测刀片的抗弯强度。 [0004]申请号CN  201610886536  .7的发明专利文件轮毂型电镀超薄金刚石切割砂轮的 制造方法， 所述的划片刀， 刀刃长度通常是380 ‑760微米， 测量位置的选取， 很难通过肉眼和 机械配合保证测试位置 重复精度， 更不能评估测试 方法和装置的可靠性。 [0005]申请号为CN201020675792.X 的实用新型专利超薄切割砂轮磨料层与基体结合力 测试挂钩， 申请号为CN201420012990.6  的实用新型专利 树脂切割片界面结合强度快速检 验装置等， 解决了超薄砂轮磨料层与基体结合力的测试， 只能使用于定性的粗略的测试结 合力， 无法评判刀刃复合磨料层的抗弯强度。 发明内容 [0006]针对上述背景技术中的不足， 本发明提出一种划片刀抗弯强度测试装置及使用方 法， 解决了现有技 术中测试装置不 适用电镀轮毂 型划片刀的抗弯强度测试的问题。 [0007]本发明的技 术方案是这样实现的： 一种划片刀抗弯强度测试装置， 包括用于夹紧划片刀的夹紧机构和驱动夹紧机构 转动的旋转驱动机构； 还包括用于装载测针的进给机构和装载有显微镜的三轴微调平台； 进给机构与夹紧机构移动配合以使测针接触划片刀； 三轴微调平台与夹紧机构 配合以使显 微镜对准测针与划片刀的接触点。说　明　书 1/4 页 3 CN 114839083 A 3