CN111285600B - 用于固定mpo屏段空间位置的定位装置、切片方法与切片检测装置 - Google Patents

用于固定mpo屏段空间位置的定位装置、切片方法与切片检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于固定MPO屏段空间位置的定位装置、切片方法与切片检测装置，包括：底板；第一夹板与第二夹板，沿着竖直方向分别固定在所述底板的相对的侧面；基准板两侧分别抵接到第一夹板与第二夹板；玻璃板，所述玻璃板与基准板的界面上设置有胶，MPO屏段粘结在所述玻璃板的上表面；其中，MPO屏段的基准面贴合第一夹板，并且MPO屏段的与基准面相对的另一基准面与第二夹板之间设置有楔形夹紧组件，通过楔形夹紧组件施加的夹紧力夹紧MPO屏段，并经由胶使得MPO屏段、玻璃板、基准板粘结为一体结构。本发明可实现对MPO屏段的快速定位，并进行转移到切片台进行高效切片。

Description

用于固定MPO屏段空间位置的定位装置、切片方法与切片检测 装置
技术领域
本发明涉及微孔光学元件(MPO)技术领域，具体而言涉及一种用于固定MPO屏段空间位置的定位装置与切片方法。
背景技术
微孔光学元件(MPO)是一种掠入射型高能射线聚焦光学元件，可将x射线和紫外等波段的光子进行聚焦。MPO是一种玻璃材质的薄片，具有多孔结构，由上百万个微米级尺寸的方形微孔组成，微孔内壁表面具有极低的粗糙度。MPO外形可分为平面和球面两类，其中平面MPO可对发散光进行会聚，球面MPO可对平行光进行会聚。在目前已知的所有X射线光学元件中，MPO在保证大视场、高分辨率的同时，具有最小的体积和质量，因而在X射线成像/计数探测、深空探测、航空导航、安检系统等领域具有广泛的应用。
微孔光学元件(MPO)属于玻璃纤维丝的制作和加工工艺，尤其是包括拉单丝、复丝、切丝、排屏、切片、热弯、镀膜等多道工序，其中MPO切片环节是对排好的屏段进行高精度的切片加工。MPO切片斜切角对MPO实际应用过程中的偏置角的贡献度极大。目前斜切角的控制极其困难，因对MPO偏置角的要求极高，普通的测量工具根本无法达到MPO切片斜切角的精度要求。
目前，需要将MPO成品置于X射线测试设备中观测，通过理论计算才能得出观测偏置角的大小，这是目前使用的可行方案。因MPO制造周期极长，成本极高，当MPO成品测试时发现偏置角不达标，不仅浪费了大量制造费用，更是耽误工程进度。因此该测量方案不利于MPO的批量制造，为此提出能够对MPO屏段切片斜切角精确测量方案的需求。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种适用于MPO屏段切片斜切角的快速高精度定位装置和定位方法，利用本方案可实现对MPO屏段的快速定位，并进行转移到切片台进行高效切片。
在另外的实施例中，本发明的第二方面的目的，还提出一种MPO屏段切片斜切角的快速测量系统与方法，测量其斜切角，切片后就能判定斜切角是否满足要求，可及时拦截斜切角不达标的MPO半成品继续流转。
根据本发明的第一方面的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，包括：
底板，其定义了顶面以及位于顶部两侧的侧面；
第一夹板与第二夹板，沿着竖直方向分别固定在所述底板的相对的侧面，第一夹板与第二夹板之间形成供MPO屏段放置与夹紧的空间；
基准板，设置在所述底板的顶面，并且其两侧均分别抵接到第一夹板与第二夹板；
玻璃板，设置在所述基准板的顶面，所述玻璃板与基准板的界面上设置有胶，MPO屏段粘结在所述玻璃板的上表面；
其中，所述MPO屏段的基准面贴合所述第一夹板，并且MPO屏段的与基准面相对的另一基准面与第二夹板之间设置有楔形夹紧组件，通过楔形夹紧组件施加的夹紧力夹紧MPO屏段，并经由胶使得MPO屏段、玻璃板、基准板粘结为一体结构。
优选地，所述楔形夹紧组件包括第一楔形块和第二楔形块，均具有直角梯形截面结构，第一楔形块的直角边贴合MPO屏段，第二楔形块的直角边贴合第二夹板。
优选地，所述第二楔形块与第一楔形块具有相同的结构，并且一正一反地通过斜边将夹紧力施加到MPO屏段上。
优选地，所述第一夹板与MOP屏段的基准面贴合的面，以及第二夹板与楔形夹紧组件贴合的面均与基准板的顶面垂直。
优选地，所述MPO屏段、玻璃板与基准板粘结形成的一体结构被设置成可从所述底板上移除。
根据本发明的第二方面的种MPO屏段的切片方法，包括以下步骤：
使用所述的定位装置对MOP屏段进行定位，其中在定位过程中通过楔形夹紧组件在MPO屏段与第二夹板之间逐渐压紧，夹紧MPO屏段，并且使胶逐渐固化的过程中保证MPO屏段分别与玻璃板、第一夹板贴紧；
在胶固化后，将MPO屏段、玻璃板与基准板粘结形成的一体结构从所述底板上移除，并转移到切片平台上，使所述基准板贴紧切片平台的标准切割台；
在切割过程中，沿着切割线对MPO屏段进行切片，形成MPO屏段切片。
根据本发明的第三方面的MPO屏段的切片检测装置，包括：
呈直角Z形的支架，在根据权利要求15所述的方法对所述的一体结构的MPO屏段进行切片后，支架被安装到一体结构的基准板上，所述支架的基准面与基准板的顶面贴合；
其中，支架的一边贴紧基准板的侧面，另一边设置有两个千分表，千分表的测量杆穿过支架的另一边并接触到MPO屏段切片上，通过移动支架实现对切片斜切角的动态检测。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1是根据本发明的实施例的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置的结构示意图。
图2是根据本发明的实施例的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置的侧视图。
图3是MPO屏段的结果示意图。
图4A-4B分别是根据本发明的实施例的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置移除得到的MPO屏段、玻璃板与基准板的一体结果示意图，4A为主视图，4B为俯视图。
图5是根据本发明的实施例是MPO屏段切片的原理示意图。
图6是根据本发明的实施例的切片后得到MPO屏段切片的示意图。
图7是根据本发明的实施例的切片检测装置的结构示意图。
图8是根据本发明的实施例的切片检测装置的测侧视图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合图1图8所示，本发明示例性实施例的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，用于实现MPO屏段空间位置的快速、精确定位，利于后续进行高精度和高效率的切片，防止斜切角的偏差、误差较大引起偏置角的不可控造成的报废。结合图示的定位装置包括底板101、第一夹板102A、第二夹板102B、基准板103、玻璃板104以及楔形夹紧组件120。
图示中，标号110表示MPO屏段。
底板101，其定义了顶面以及位于顶部两侧的侧面。底板101用于将两个夹板进行刚性连接。
如图，第一夹板102A与第二夹板102B，沿着竖直方向分别固定在所述底板的相对的侧面，第一夹板与第二夹板之间形成供MPO屏段110放置与夹紧的空间。
基准板103，设置在底板的顶面，并且其两侧均分别抵接到第一夹板与第二夹板。
玻璃板104，设置在基准板103的顶面，所述玻璃板与基准板的界面上设置有胶，MPO屏段粘结在所述玻璃板的上表面。基准板103的顶面即为其工作面。
结合图1、2所示，MPO屏段的基准面贴合第一夹板102A，并且MPO屏段的与基准面相对的另一基准面与第二夹板102B之间设置有楔形夹紧组件120，通过楔形夹紧组件施加的夹紧力夹紧MPO屏段，并经由胶使得MPO屏段、玻璃板、基准板粘结为一体结构。
优选地，底板101的两个侧面互相平行，保证靠板于夹板相互平行。其中，底板101的侧面与其顶面分别呈垂直设置，从而保证两个夹板分别垂直于底座的工作面。
如图所示，优选地，基准板103的侧面与端面分别垂直于基准板的顶面，以保证将粘结有MPO屏段的基准板装夹至多线切割设备的工作台(即切片平台)后，MPO屏段垂直于工作台的基准面。
优选地，基准板103的顶面与基准板的底面互相平行，如此，以保证MPO屏段的两基准面分别与基准板的侧面与端面平行。
可选的方案中，基准板103的顶面上设置有纵横交错的沟槽，用于增强高精度的玻璃板104与基准板103的粘结力。优选地，其中的沟槽呈周期型分布。
如图1、2，第一夹,102A被设置成倒L形，具有相互垂直的竖直边和与竖直边固定的横边，所述竖直边固定到底板的侧面，横边还被设置成用以贴合所述MPO屏段的基准面。
第二夹板102B被设置成开口朝向第一夹板的U形。
结合图1、2所示，本发明的实施例中，楔形夹紧组件120包括第一楔形块120A和第二楔形块120B，均具有直角梯形截面结构，第一楔形块的120A的直角边贴合MPO屏段，第二楔形块120B的直角边贴合第二夹板。
其中，第二楔形块的斜边压在第一楔形块的斜边上。
第一楔形块120A的长底边压在所述玻璃板的顶面上。
优选地，所述第二楔形块与第一楔形块具有相同的结构，以降低成本。并且，二者可以一正一反地通过斜边将夹紧力施加到MPO屏段110上。
由此，通过所述两楔形夹紧块逐渐夹紧，使得胶水固化过程中保证MPO屏段分别与高精度的玻璃基准板、第一夹板完全贴紧，保证MPO屏段空间姿态的精确。
优选地，所述第一夹板与MOP屏段的基准面贴合的面，以及第二夹板与楔形夹紧组件贴合的面均与基准板的顶面垂直。
结合图4A、4B所示，MPO屏段、玻璃板与基准板粘结形成的一体结构被设置成可从所述底板上移除。如此，移除后的一体结构作为整体装配到切片平台上进行切片操作。
结合图5所示、在将一体结构移除后，提出一种MPO屏段的切片方法，包括以下步骤：
使用前述实施例的定位装置对MOP屏段进行定位，其中在定位过程中通过楔形夹紧组件120在MPO屏段与第二夹板之间逐渐压紧，夹紧MPO屏段，并且使胶逐渐固化的过程中保证MPO屏段分别与玻璃板、第一夹板贴紧；
在胶固化后，将MPO屏段、玻璃板与基准板粘结形成的一体结构从底板上移除，并转移到切片平台200上，使所述基准板贴紧切片平台的标准切割台；
在切割过程中，沿着切割线201对MPO屏段进行切片，形成MPO屏段切片，如图6所示。
应当理解，切割线可以是预置切片程序进行设置好的标准切割线，实现对屏段的切片。
结合图7和图8所示，本发明还提出一种MPO屏段的切片检测装置，其特征在于，包括：
呈直角Z形的支架301，在根据前述方法对的一体结构的MPO屏段进行切片后，支架被安装到一体结构的基准板上，支,301的基准面与基准板的顶面贴合；
其中，支架的一边贴紧基准板的侧面，另一边设置有两个千分表，千分表的测量杆穿过支架的另一边并接触到MPO屏段切片上，通过移动支架实现对切片斜切角的动态检测。
优选地，支架的一边，尤其是长边设置有两圆环，用于固定千分表，可实现MPO屏段切片y向斜切角的静态测量，所述Z形表架的基准面与基准板端面完全贴合并沿屏段x向移动，可实现MPO屏段切片x向斜切角的动态测量。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (11)

1.一种用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，其特征在于，包括：
底板，其定义了顶面以及位于顶部两侧的侧面，并且所述底板的两个侧面互相平行，所述底板的侧面与顶面分别呈垂直设置；
第一夹板与第二夹板，沿着竖直方向分别固定在所述底板的相对的侧面，第一夹板与第二夹板之间形成供MPO屏段放置与夹紧的空间；
基准板，设置在所述底板的顶面，并且其两侧均分别抵接到第一夹板与第二夹板；所述基准板的侧面与端面分别垂直于基准板的顶面，基准板的顶面与基准板的底面互相平行；并且，所述第一夹板与MOP屏段的基准面贴合的面，以及第二夹板与楔形夹紧组件贴合的面均与基准板的顶面垂直；
玻璃板，设置在所述基准板的顶面，所述玻璃板与基准板的界面上设置有胶，MPO屏段粘结在所述玻璃板的上表面；
其中，所述MPO屏段的基准面贴合所述第一夹板，并且MPO屏段的与基准面相对的另一基准面与第二夹板之间设置有楔形夹紧组件，通过楔形夹紧组件施加的夹紧力夹紧MPO屏段，并经由胶使得MPO屏段、玻璃板、基准板粘结为一体结构。
2.根据权利要求1所述的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，其特征在于，所述基准板的顶面上设置有纵横交错的沟槽。
3.根据权利要求2所述的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，其特征在于，所述沟槽呈周期型分布。
4.根据权利要求1所述的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，其特征在于，所述第一夹板被设置成倒L形，具有相互垂直的竖直边和与竖直边固定的横边，所述竖直边固定到底板的侧面，横边还被设置成用以贴合所述MPO屏段的基准面。
5.根据权利要求1所述的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，其特征在于，所述第二夹板被设置成开口朝向第一夹板的U形。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，其特征在于，所述楔形夹紧组件包括第一楔形块和第二楔形块，均具有直角梯形截面结构，第一楔形块的直角边贴合MPO屏段，第二楔形块的直角边贴合第二夹板。
7.根据权利要求6所述的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，其特征在于，所述第二楔形块的斜边压在第一楔形块的斜边上。
8.根据权利要求6所述的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，其特征在于，所述第一楔形块的长底边压在所述玻璃板的顶面上。
9.根据权利要求6所述的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，其特征在于，所述第二楔形块与第一楔形块具有相同的结构，并且一正一反地通过斜边将夹紧力施加到MPO屏段上。
10.根据权利要求1所述的用于固定MPO屏段空间位置的定位装置，其特征在于，所述MPO屏段、玻璃板与基准板粘结形成的一体结构被设置成可从所述底板上移除。
11.一种MPO屏段的切片方法，其特征在于，包括以下步骤：
使用权利要求1-10中任意一项所述的定位装置对MOP屏段进行定位，其中在定位过程中通过楔形夹紧组件在MPO屏段与第二夹板之间逐渐压紧，夹紧MPO屏段，并且使胶逐渐固化的过程中保证MPO屏段分别与玻璃板、第一夹板贴紧；
在胶固化后，将MPO屏段、玻璃板与基准板粘结形成的一体结构从所述底板上移除，并转移到切片平台上，使所述基准板贴紧切片平台的标准切割台；
在切割过程中，沿着切割线对MPO屏段进行切片，形成MPO屏段切片。
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