CN112595233A - 一种石英产品自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石英产品自动检测装置，包括检测机构，所述检测机构包括用于拍摄和传输石英产品图像的检测头、用于移动检测头的移动组件和用于分析检测头传输的图像的分析装置；安装治具，所述安装治具用于固定石英产品；滑移机构，所述滑移机构用于移动安装治具，安装治具固定在滑移机构上；控制系统，所述控制系统用于控制检测机构启闭和滑移机构移动；床身承载平台，所述床身承载平台支撑架与基台，在基台上设置有用于安装移动组组件的检测底座，滑移机构固定在基台上。本发明采用提供一种石英产品自动检测装置，检测效果稳定、检测精度高、操作简易及省时省力。

Description

一种石英产品自动检测装置

技术领域

本发明涉及检测装置，尤其是涉及一种石英产品自动检测装置。

背景技术

随着IC行业的高速发展，半导体设备制造行业随之日渐成熟，石英玻璃产品属于半导体设备中的重要组成产品，需求也与日俱增；因石英玻璃具有高硬度、高纯度、热膨胀系数低和电绝缘等一系列特性，故其加工工艺要求十分严苛，尤其产品检测工艺绝大多数为传统的人工操作，产品检测准确率和效率普遍偏低，且对作业人员的技能水平要求较高；半导体设备中的石英产品结构复杂多变，多孔石英板检测更是给检测人员带来了极大的检测困难，多孔石英板因为精度要求高，打孔数量多，在对孔径及孔位进行检测时，检测效率低，从而造成检测难度高且检测结果不稳定。

例如，在中国专利文献上公开的“一种用于多种类大直径密集孔板的检查装置”，其公告号CN 207077410 U，包括支撑架以及连接框架，支撑架的上端面水平安装有两个固定座，每个固定座内安装有一个转动轴承，两个转动轴承内套装有转动轴，转动轴的前端设置有与连接框架连接的法兰接口，转动轴的后端和支撑架之间设置有分度定位装置，连接框架的外侧面中部布置有一根定位轴，连接框架的外侧端面布置有多个用于将待检测板固定在连接框架上的夹紧装置，可以将检测件立起来，便于操作人员将待检测件中适当高度区域的孔检测清楚后，通过转动轴以及分度定位装置将待检测件中适当高度区域的孔调整到合适的位置，便于操作人员检查大直径密集孔板上的孔，但是人工检查效率低下且检查精度不高。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中对孔径及孔位进行检测时检测效率低、检测难度高且检测结果不稳定等问题，提供一种石英产品自动检测装置，检测效率高、检测效果稳定、检测精度高、操作简易及省时省力。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种石英产品自动检测装置，包括检测机构，所述检测机构包括用于拍摄和传输石英产品图像的检测头、用于移动检测头的移动组件和用于分析检测头传输的图像的分析装置；安装治具，所述安装治具用于固定石英产品；滑移机构，所述滑移机构用于移动安装治具，安装治具固定在滑移机构上；控制系统，所述控制系统用于控制检测机构启闭和滑移机构移动；床身承载平台，所述床身承载平台支撑架与基台，在基台上设置有用于安装移动组组件的检测底座，滑移机构固定在基台上。在上述技术方案中，石英产品自动检测装置主要用于检测多孔石英板产品的孔位和孔径，其中床身承载平台用于支撑整个检测装置，检测机构用于对多孔石英板进行孔位和孔径检测，其中检测头用于拍摄产品并将产品图像信息传输到分析装置中，安装治具用于固定石英产品，滑移机构用于移动安装治具使得安装治具位置与检测机构对应，便于检测头产品进行检测，在检测产品时，首先将产品固定在安装治具中，在通过控制系统控制滑移机构移动安装治具，将安装治具上的产品移动至检测机构下方后再通过移动组件将调整检测头位置进行对焦，最后通过检测头拍摄产品并将数据传输到分析装置中，在分析装置内通过拟合算法进行分析，进而得出多孔石英板上的各个孔的孔位是否正确，其孔径是否合格，相较于传统的人工检测使用该装置进行检测，其检测效果稳定、且检测精度高、操作简易且省时省力。

作为优选，所述检测机构成对设置，成对的检测机构分别设置在基台的上下两侧，所述安装治具上设置有用于实现上下检测的镂空腔，在所述基台对应设置有镂空结构。检测机构成对设置并设置在基台的上下两侧，而镂空腔和镂空结构的设置满足了上下检测，当待检测的多孔石英板上的孔上下两侧面大小相同且均匀布置在石英板上时，成对的检测机构有利于提高检测效率，即上侧的检测机构和下侧的检测机构检测不同的区域，针对较长或需要分区域多次检测的产品，明显提高了效率；当待检测的多孔石英板的上下两侧面的孔径不一致时，石英板需要对上下两侧面均进行检测，成对设置的检测机构便于同时对石英板上下两侧面进行检测，检测效率高且准确。

作为优选，所述检测头包括检测传感器，所述检测传感器固定在移动组件上，所述移动组件包括分别用于控制检测头X轴、Y轴和Z轴方向上的位置的X轴调节组件、Y轴调节组件和Z轴调节组件，所述X轴调节组件一端与检测传感器连接，另一端固定在Y轴传感器上；Y轴调节组件设置在X轴调节组件和Z轴调节组件之间；Z轴调节组件固定在检测底座上。检测传感器用于将石英产品的图像拍摄并传输到分析设备便于进行分析检测，而移动组件用于调整检测传感器的位置，使其在X轴、Y轴和Z轴三个方向上进行移动，便于检测传感器位置使其对石英板的检测区域进行检测，另外还便于检测传感器进行对焦，保证拍摄图像清晰。

作为优选，所述检测头还包括检测光源，所述检测光源设置在检测传感器的下方，在Z轴调节组件上固定有光源安装座，所述检测光源通过光源安装座与Z轴调节组件固定。检测光源为检测传感器提供光源，使检测传感器检测更准确，避免在光线昏暗情况下影响检测精确度，而检测光源设置在检测传感器的下方，这就避免了检测传感器产生阴影影响检准确性，另外，其安装在Z轴调节组件上，便于配合检测传感器调整适合的高度，使检测传感器中的图像清晰，检测更准确。

作为优选，所述滑移机构包括导向滑动组件和驱动安装治具移动的驱动组件。驱动组件带动安装治具移动，而导向滑动组件便于辅助驱动组件带动安装治具移动。

作为优选，所述导向滑动组件包括固定在基台上的滑轨和固定在安装治具上的滑块，所述滑块滑动连接在滑轨上，所述滑块成对设置在安装治具两侧，在安装治具上至少设置两对滑块。安装治具通过滑块实现在滑轨上的滑动，而滑块成对设置对安装治具进行了支撑，保证了安装治具滑移平稳。

作为优选，在成对的滑轨之间设置有宽度调节板。宽度调节板的设置便于调节成对的滑轨之间的距离，进而便于安装不同宽度的安装治具，也便于安装不同宽度尺寸的不同型号的多孔石英板产品，提高通用性。

作为优选，所述驱动组件包括驱动带和驱动电机，在所述安装治具上设置有固定块，所述固定块成对设置安装治具的两侧，所述固定块下端与驱动带连接。固定块固定在驱动带上，随着驱动带的移动固定带也发生移动，进而带动了安装治具的移动，便于调整安装治具上的石英产品的位置使得检测机构对其进行检测，且操作方便快捷。

作为优选，所述安装治具包括用于夹紧产品的上治具块和下治具块，在所述上治具块和下治具块上均设置有固定孔，在固定孔内设置有用于连接上治具块和下治具块的固定件，在所述下定位块上设置有用于定位产品的定位止口。多孔石英板设置在上治具块和下治具块块之间，通过固定件连接上下治具块同时将产品夹紧固定在上下治具块之间，而定位止口用于快速确定多孔石英板的位置，提高产品安装效率，另外上治具块和下治具块均为石墨材料，有利于保护多孔石英板产品。

作为优选，在所述支撑架上底部设置有可调节脚杯。可调节脚杯用于保证基台的平面度，避免多孔石英板倾斜导致检测不准确。

因此，本发明具有如下有益效果：

（1）检测效果稳定、检测精度高、操作简易及省时省力；

（2）通用性高，便于多型号多孔石英板进行更换；

（3）实现了多孔石英板的快速定位更快。

附图说明

图1是本发明一种石英产品自动检测装置的结构示意图；

图2是石英产品自动检测装置（不带床身承载平台）的机构示意图；

图3是检测机构的机构示意图

图中：1、床身承载平台 101、基台 102、支撑架 2、安装治具 3、检测机构31、检测头 311、检测传感器 312、检测光源 32、移动组件 321、X轴调节组件 322、X向调节板 323、X向调节杆 324、Y轴调节组件 325、Y向调节板 326、Y向调节杆 327、Z轴调节组件 328、Z向调节板 329、Z向调节杆 4、滑移机构 41、驱动组件 411、驱动电机 412、驱动连接杆 413、主动轮 414、驱动带 415、从动轮 42、导向滑动组件 421、滑块 422、滑轨 5、检测底座 6、可调节脚杯 7、宽度调节板 8、固定块 9、检测范围10、光源安装座。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1：

如图1所示的实施例1中，一种石英产品自动检测装置，包括用于支撑的床身承载平台1、用于检测多孔石英板的检测机构3、用于固定定位产品的安装治具2、用于移动安装治具2的滑移机构4和用于控制检测机构3启闭及滑移机构4移动的控制系统。其中床身承载平台1包括支撑架102和基台101，在基台101上设置有用于安装移动组组件的检测底座5，滑移机构4固定在基台101上。

如图3所示，检测机构3包括检测头31、移动组件32和分析装置，检测头31包括用于拍摄和传输石英产品图像的检测传感器311，检测传感器311固定在移动组件32上，移动组件32包括分别用于控制检测头31X轴、Y轴和Z轴方向上的位置的X轴调节组件321、Y轴调节组件324和Z轴调节组件327，X轴调节组件321一端与检测传感器311连接，另一端固定在Y轴传感器上；Y轴调节组件324设置在X轴调节组件321和Z轴调节组件327之间；Z轴调节组件327固定在检测底座5上；而X轴调节组件321包括X向调节杆323和与检测传感器311连接的X向调节板322，Y轴调节组件324包括与Y向调节杆326和与X向调节杆323连接的Y向调节板325，Z轴调节组件327包括与Y向调节杆326连接的Z向调节板328和固定在检测底座5上的Z向调节杆329，检测传感器311用于将石英产品的图像拍摄并传输到分析设备便于进行分析检测，分析装置将检测传感器311传输的图像通过拟合算法进行分析，判断多孔石英板的孔位的同时检测孔径大小，而移动组件32用于调整检测传感器311的位置，使其在X轴、Y轴和Z轴三个方向上进行移动，便于检测传感器311位置使其对石英板的检测区域进行检测，另外还便于检测传感器311进行对焦，保证拍摄图像清晰。另外分析装置内设置检测程序，检测程序采用参数化设置，每一种多孔石英板检测过程实现参数准确调节。

如图2所示，滑移机构4包括驱动安装治具2移动的驱动组件41和用于辅助驱动组件41带动安装治具2移动的导向滑动组件42。驱动组件41包括驱动带414、驱动轮和驱动电机411，驱动带414的一端设置有与驱动电机411连接的主动轮413，另一端设置有从动轮415，驱动电机411带动主动轮413转动，主动轮413再带动驱动带414移动，在安装治具2上设置有固定块8，固定块8下端与驱动带414连接，驱动带414移动带动固定块8移动进而带动安装治具2移动；另外，驱动带414成对设置，其成对的驱动带414分别设置在安装治具2的两侧，对应的主动轮413也成对设置且在成对的主动轮413之间设置有驱动连接杆412。导向滑动组件42包括固定在基台101上的滑轨422和固定在安装治具2上的滑块421，滑块421滑动连接在滑轨422上，另外滑块421成对设置在安装治具2两侧，在安装治具2上至少设置两对滑块421。安装治具2通过滑块421实现在滑轨422上的滑动，而滑块421成对设置对安装治具2进行了支撑，保证了安装治具2滑移平稳。此外，在成对的滑轨422之间设置有宽度调节板7。宽度调节板7的设置便于调节成对的滑轨422之间的距离，进而便于安装不同宽度的安装治具2，也便于安装不同宽度尺寸的不同型号的多孔石英板产品，提高通用性。

进一步地，驱动组件41还可以设置为丝杆传动、齿轮传动等传动结构。

安装治具2可拆卸连接在滑移机构4上，安装治具2包括用于夹紧产品的上治具块和下治具块，在所述上治具块和下治具块上均设置有固定孔，在固定孔内设置有用于连接上治具块和下治具块的固定件，在所述下定位块上设置有用于定位产品的定位止口。多孔石英板设置在上治具块和下治具块块之间，通过固定件连接上下治具块同时将产品夹紧固定在上下治具块之间，而定位止口用于快速确定多孔石英板的位置，提高产品安装效率。另外，上治具块和下治具块均为石墨材料，有利于保护多孔石英板产品。

此外，支撑架102由型材搭建，在支撑架102与地面接触的下端设置有若干可调节脚杯6，可调节脚杯包括放置在底面上的外筒，和升降式设置在外筒内的内筒，在内筒和外筒之间设置有升降结构，升降结构为丝杆结构。另外，在外筒底部设置有轮子，便于移动床身承载平台1，同时还便于调整高度以保证基台101的平面度，避免多孔石英板倾斜导致检测不准确。基台101包括基板和高纯石墨板，基板由铝合金亮银喷砂氧化处理，高纯石墨板覆盖在基板上。控制系统包括用于控制滑移机构4的电气控制元件，电气控制元件安装在床身承载平台1上，并在基台101上装有散热机构。

在检测产品时，首先将产品固定在安装治具2中，在通过控制系统控制滑移机构4移动安装治具2，将安装治具2上的产品移动至检测机构3下方后再通过移动组件32将调整检测头31位置进行对焦，确定检测传感器311的检测范围99，最后通过检测传感器311拍摄产品图像并将图像数据传输到分析装置中，在分析装置内通过拟合算法进行分析，进而得出多孔石英板上的各个孔的孔位是否正确，其孔径是否合格，相较于传统的人工检测使用该装置进行检测，其检测效果稳定、且检测精度高、操作简易且省时省力。

实施例2：

实施例2的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：检测头31还包括检测光源312，在Z向调节杆329上固定有光源安装座10，检测光源312通过光源安装座10与Z轴调节组件327固定没另外检测光源312设置为环状结构，而检测传感器311设置在检测光源312的上方，检测光源312为检测传感器311提供光源，使检测传感器311检测更准确，避免在光线昏暗情况下影响检测精确度，而检测光源312为环状结构并设置在检测传感器311的下方，避免了检测传感器311产生阴影影响检准确性，另外，其安装在Z轴调节组件327上，便于配合检测传感器311调整适合的高度，使检测传感器311中的图像清晰，检测更准确。

实施例3：

实施例3的技术方案与实施例2的技术方案基本相同，其不同之处在于：检测机构3成对设置，成对的检测机构3分别设置在基台101的上下两侧，另外，在安装治具2上设置有用于实现上下检测的镂空腔，在基台101对应设置有镂空结构。检测机构3成对设置并设置在基台101的上下两侧，而镂空腔和镂空结构的设置满足了上下检测，当待检测的多孔石英板上的孔上下两侧面大小相同且均匀布置在石英板上时，成对的检测机构3有利于提高检测效率，即上侧的检测机构3和下侧的检测机构3检测不同的区域，针对较长或需要分区域多次检测的产品，明显提高了效率；当待检测的多孔石英板的上下两侧面的孔径不一致时，石英板需要对上下两侧面均进行检测，成对设置的检测机构3便于同时对石英板上下两侧面进行检测，检测效率高且准确。实现了对不同孔位、不同孔径的多型号多孔石英板的检测，通用性高。

需要说明的是，上述描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

以上实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石英产品自动检测装置，其特征是，包括，

检测机构（3），所述检测机构（3）包括用于拍摄和传输石英产品图像的检测头（31）、用于移动检测头（31）的移动组件（32）和用于分析检测头（31）传输的图像的分析装置；

安装治具（2），所述安装治具（2）用于固定石英产品；

滑移机构（4），所述滑移机构（4）用于移动安装治具（2），安装治具（2）固定在滑移机构（4）上；

控制系统，所述控制系统用于控制检测机构（3）启闭和滑移机构（4）移动；

床身承载平台（1），所述床身承载平台（1）支撑架（102）与基台（101），在基台（101）上设置有用于安装移动组组件的检测底座（5），滑移机构（4）固定在基台（101）上。

2.根据权利要求1所述的一种石英产品自动检测装置，其特征是，所述检测机构（3）成对设置，成对的检测机构（3）分别设置在基台（101）的上下两侧，所述安装治具（2）上设置有用于实现上下检测的镂空腔，在所述基台（101）对应设置有镂空结构。

3.根据权利要求1所述的一种石英产品自动检测装置，其特征是，所述检测头（31）包括检测传感器（311），所述检测传感器（311）固定在移动组件（32）上，所述移动组件（32）包括分别用于控制检测头（31）X轴、Y轴和Z轴方向上的位置的X轴调节组件（321）、Y轴调节组件（324）和Z轴调节组件（327），所述X轴调节组件（321）一端与检测传感器（311）连接，另一端固定在Y轴传感器上；Y轴调节组件（324）设置在X轴调节组件（321）和Z轴调节组件（327）之间；Z轴调节组件（327）固定在检测底座（5）上。

4.根据权利要求3所述的一种石英产品自动检测装置，其特征是， 所述检测头（31）还包括检测光源（312），所述检测光源（312）设置在检测传感器（311）的下方，在Z轴调节组件（327）上固定有光源安装座（10），所述检测光源（312）通过光源安装座（10）与Z轴调节组件（327）固定。

5.根据权利要求1所述的一种石英产品自动检测装置，其特征是，所述滑移机构（4）包括导向滑动组件（42）和驱动安装治具（2）移动的驱动组件（41）。

6.根据权利要求5所述的一种石英产品自动检测装置，其特征是，所述导向滑动组件（42）包括固定在基台（101）上的滑轨（422）和固定在安装治具（2）上的滑块（421），所述滑块（421）滑动连接在滑轨（422）上，所述滑块（421）成对设置在安装治具（2）两侧，在安装治具（2）上至少设置两对滑块（421）。

7.根据权利要求6所述的一种石英产品自动检测装置，其特征是，在成对的滑轨（422）之间设置有宽度调节板（7）。

8.根据权利要求5所述的一种石英产品自动检测装置，其特征是，所述驱动组件（41）包括驱动带（414）和驱动电机（411），在所述安装治具（2）上设置有固定块（8），所述固定块（8）成对设置安装治具（2）的两侧，所述固定块（8）下端与驱动带（414）连接。

9.根据权利要求1所述的一种石英产品自动检测装置，其特征是，所述安装治具（2）包括用于夹紧产品的上治具块和下治具块，在所述上治具块和下治具块上均设置有固定孔，在固定孔内设置有用于连接上治具块和下治具块的固定件，在所述下定位块上设置有用于定位产品的定位止口。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种石英产品自动检测装置，其特征是，在所述支撑架（102）底部设置有可调节脚杯（6）。

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