CN116045823A - 石英坩埚壁厚全方位测量装置 - Google Patents
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Abstract
该发明提供一种石英坩埚壁厚全方位测量装置,包括支撑平台、旋转平台和测量机构,旋转平台平行设置在支撑平台的上端面上,用于承载石英坩埚并带动石英坩埚圆周旋转,测量机构设置在支撑平台上,对旋转的石英坩埚壁厚进行环向测量,测量机构包括内部测距部和外部测距部,内部测距部和外部测距部分别可活动的设置在旋转平台上承载的石英坩埚的内侧和外侧,所述内部测距部和外部测距部相正对设置,且分别与石英坩埚的内表面和外表面相垂直,并可向石英坩埚的侧壁、弧壁和底壁位置进行同步移动,可以快速测量出石英坩埚的侧壁、弧壁和底壁的壁厚的最大值、最小值和平均值,测量精度高,速度快,而且数据全面,可对后期分析坩埚数据提供支撑力。
Description
技术领域
本发明涉及石英坩埚壁厚测量技术领域,具体涉及一种石英坩埚壁厚全方位测量装置。
背景技术
石英坩埚是必不可少的拉晶用产品,而石英坩埚品质的好坏直接决定了拉晶的质量、成功率及效率,石英坩埚的品质不仅要求高的表面粗糙度、内部杂质含量,对不同尺寸石英坩埚的壁厚要求也非常高,在石英坩埚生产工艺流程中,需要对石英坩埚的壁厚进行检测,传统的石英坩埚壁厚检测主要通过人工进行测量,由于人工检测速度慢,检测精度不稳定,已经不能满足大规模高效生产需求,
目前,在现有技术中,以有针对上述技术问题提出快速测量石英坩埚壁厚的技术方案,例如,授权公告号为CN206469851U,公开了一种基于输送部的石英坩埚壁厚检测系统,通过在石英坩埚输送部的下方以及顶部设置激光测距装置,激光测距装置通过输送部的间隙伸入石英坩埚内,与顶部及侧部设置的激光测距装置对石英坩埚的壁厚进行测量;再例如,授权公告号为CN202814356U,一种石英坩埚外形尺寸检测装置,通过传送带传送石英坩埚到测量位置,由三个定点的激光测微仪测量石英坩埚的外径、壁厚、弧厚和底厚。
然而,上述现有技术在使用过程中,都存在以下技术问题:由于氧化硅在电弧熔融状态下,所制造的坩埚的物性、形状、大小容易有偏差,坩埚的壁厚容易存在不均匀性,而上述现有技术在对石英坩埚壁厚测量过程中,都是采用静态的测量方式,只能对石英坩埚的一侧或局部进行单点位测量,无法对坩埚圆周的壁厚进行全面测量,其测量精度会存在偏差,而且测量的数据较为单一,无法真实反映坩埚壁厚数据。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种提高测量精度的石英坩埚壁厚全方位测量装置。
一种石英坩埚壁厚全方位测量装置,包括支撑平台、旋转平台和测量机构,所述旋转平台平行设置在支撑平台的上端面上,用于承载石英坩埚并带动石英坩埚圆周旋转,所述测量机构设置在支撑平台上,对旋转的石英坩埚壁厚进行环向测量,所述测量机构包括内部测距部和外部测距部,所述内部测距部和外部测距部分别可活动的设置在旋转平台上承载的石英坩埚的内侧和外侧,所述内部测距部和外部测距部相正对设置,并位于同一直线,且分别与石英坩埚的内表面和外表面相垂直,并可向石英坩埚的侧壁、弧壁和底壁位置进行同步移动,以对石英坩埚的侧壁、弧壁和底壁的壁厚进行全方位环向测量。
优选的,所述旋转平台包括中空转盘和旋转驱动机,所述中空转盘平行设置在支撑平台的上端面上,所述旋转驱动机设置在中空转盘的一侧,并驱动中空转盘在支撑平台的上端面上进行360°平行旋转;所述中空转盘的上端面的四周边沿处设置有向上凸起的定位板,以将石英坩埚聚拢在中空转盘的正中心。
优选的,所述内部测距部包括第一升降臂组、第一激光测距装置,所述第一升降臂组纵向设置在支撑平台上,位于中空转盘的中心,并可穿过中空转盘,所述第一激光测距装置可活动的设置在第一升降臂组的顶端,并由第一升降臂组带动,在中空转盘上承载的石英坩埚的内侧进行纵向运动,且第一激光测距装置的测量端可转动角度,与石英坩埚侧壁、弧壁或底壁位置的内表面相垂直,并向其进行照射激光,以测量第一激光测距装置与所述石英坩埚侧壁、弧壁或底壁的内表面之间的距离。
优选的,所述第一升降臂组包括第一导向筒、第一升降驱动机、第一伸缩杆和第一丝杠,所述第一导向筒纵向设置在支撑平台上,并位于中空转盘的下端,所述第一伸缩杆设置在第一导向筒内,与第一导向筒套接,并可向第一导向筒的顶部伸出,穿过中空转盘的上端面,所述第一丝杠纵向设置在第一导向筒内,与第一伸缩杆的下端螺纹连接,所述第一升降驱动机设置在第一导向筒的下端,并与第一丝杠轴向连接,所述第一激光测距装置设置在第一伸缩杆的上端,所述第一升降驱动机驱动第一丝杠转动,以驱动第一伸缩杆带动第一激光测距装置在中空转盘的上端面上进行纵向运动。
优选的,所述第一激光测距装置包括第一激光测距仪和第一角度调整电机,所述第一角度调整电机设置在第一伸缩杆的上端,所述第一激光测距仪设置在第一角度调整电机的输出轴上,并由第一角度调整电机驱动第一激光测距仪进行转动,调整第一激光测距仪的测量端照射激光的角度。
优选的,所述外部测距部包括第二升降臂组、第二激光测距装置和平行推送臂组,所述第二升降臂组纵向设置在支撑平台上,并位于中空转盘的外侧,所述平行推送臂组设置在第二升降臂组的顶端,并由第二升降臂组带动,在支撑平台的上端进行纵向运动,所述第二激光测距装置设置在平行推送臂组朝向中空转盘方向的端部,并由平行推送臂组推动第二激光测距装置向中空转盘方向横向运动,且第二激光测距装置的测量端可转动角度,与中空转盘上承载的石英坩埚的侧壁、弧壁或底壁位置的外表面相垂直,并向其进行照射激光,以测量第二激光测距装置与所述石英坩埚的侧壁、弧壁或底壁位置的外表面之间的距离;所述第二激光测距装置的测量端和第一激光测距装置的测量端相正对设置,并位于同一直线,进行同步、同点位测量,并可在石英坩埚旋转的过程中,对石英坩埚进行全方位环向测量。
优选的,所述第二升降臂组包括第二导向筒、第二升降驱动机、第二伸缩杆和第二丝杠,所述第二导向筒纵向设置在支撑平台上,并位于中空转盘的一侧,所述第二伸缩杆可活动设置在第二导向筒内,与第二导向筒套接,并可向第二导向筒的顶部伸出,所述第二丝杠纵向设置在第二导向筒内,与第二伸缩杆的下端螺配合纹连接,所述第二升降驱动机设置在第二导向筒的下端,并与第二丝杠轴向连接,所述平行推送臂组设置在第二伸缩杆的上端部,所述第二升降驱动机驱动第二丝杠转动,以驱动第二伸缩杆带动平行推送臂组在中空转盘的一侧进行纵向运动。
优选的,所述平行推送臂组包括平行导向筒、推送杆、推送丝杠和推送驱动机,所述平行导向筒平行设置在第二伸缩杆的顶端,且平行导向筒的一端并正对中空转盘,所述推送杆可活动设置在平行导向筒内,与平行导向筒套接,并可向平行导向筒正对中空转盘方向的一端伸出,所述第二激光测距装置设置在推送杆伸出平行导向筒的端部,所述推送丝杠设置在平行导向筒内,与推送杆的另一端螺配合纹连接,所述推送驱动机设置在平行导向筒远离中空转盘的另一端,与推送丝杠轴向连接,并驱动推送丝杠转动,以驱动推送杆带动第二激光测距装置在中空转盘的上方进行横向运动。
优选的,所述第二激光测距装置包括第二激光测距仪和第二角度调整电机,所述第二角度调整电机设置在推送杆伸出平行导向筒的端部,所述第二激光测距仪设置在第二角度调整电机的输出轴上,并由第二角度调整电机驱动第二激光测距仪进行转动,调整第二激光测距仪的测量端照射激光的角度。
优选的,所述测量机构还包括测量控制单元,所述测量控制单元可控制内部测距部和外部测距部位移,及旋转平台旋转,并对内部测距部和外部测距部的测量数据进行计算。
本发明采用上述技术方案,其有益效果在于:可对石英坩埚的侧壁、弧壁和底壁位置的壁厚进行单点位静态测量,也可通过旋转平台转动石英坩埚进行360°全方位环向测量,可以快速测量出石英坩埚的侧壁、弧壁和底壁位置的厚度的最大值、最小值和平均值,测量精度高,速度快,而且数据全面,可对后期分析坩埚数据提供支撑力。
附图说明
图1为该发明的立体结构示意图。
图2为该发明与石英坩埚的分体结构示意图。
图3为该发明在测量石英坩埚侧壁位置的状态示意图。
图4为该发明在测量石英坩埚弧壁位置的状态示意图。
图5为该发明在测量石英坩埚底壁位置的状态示意图。
图6为该发明的第一升降臂组结构示意图。
图7为该发明的第二升降臂组与平行推送臂组结构示意图。
图中:支撑平台10、安装架101、旋转平台20、中空转盘201、旋转驱动机202、定位板203、测量机构30、内部测距部31、第一升降臂组311、第一导向筒3111、第一升降驱动机3112、第一伸缩杆3113、第一丝杠3114、第一激光测距装置312、第一激光测距仪3121、第一角度调整电机3122、外部测距部32、第二升降臂组321、第二导向筒3211、第二升降驱动机3212、第二伸缩杆3213、第二丝杠3214、平行推送臂组322、平行导向筒3221、推送杆3222、推送丝杠3223、推送驱动机3224、第二激光测距装置323、第二激光测距仪3231、第二角度调整电机3232、石英坩埚40。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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。
请参看图1至图3,本发明实施例提供了一种石英坩埚壁厚全方位测量装置,包括支撑平台10、旋转平台20和测量机构30,所述旋转平台20平行设置在支撑平台10的上端面上,用于承载石英坩埚40并带动石英坩埚40圆周旋转,所述测量机构30设置在支撑平台10上,对旋转的石英坩埚40壁厚进行测量,所述测量机构30包括内部测距部31和外部测距部32,所述内部测距部31和外部测距部32分别可活动的设置在旋转平台20上承载的石英坩埚40的内侧和外侧,所述内部测距部31和外部测距部32相正对设置,并位于同一直线,且分别与石英坩埚40的内表面和外表面相垂直,并可向石英坩埚40的侧壁、弧壁和底壁位置进行同步移动,以对石英坩埚40的侧壁、弧壁和底壁的壁厚进行全方位环向测量。
具体的,所述支撑平台10为平行设置的架体,所述旋转平台20为一种中空旋转平台,平行设置在支撑平台10的上端面,旋转平台20的上表面为承载面,用于放置石英坩埚40,石英坩埚40的放置方式为底部朝上,端口朝下,倒扣在旋转平台20的承载面上,旋转平台20带动需要检测的石英坩埚40进行360°平行旋转,所述测量机构30的内部测距部31纵向设置在支撑平台10上,并沿旋转平台20的中心进入倒置的石英坩埚40内部,并可在石英坩埚40内部可进行纵向升降运动,用于对石英坩埚40的内表面测量,所述测量机构30的外部测距部32设置在支撑平台10上,并位于旋转平台20的一侧,可纵向升降,也可向石英坩埚40的底部方向移动,用于对石英坩埚40的外表面测量,所述内部测距部31和外部测距部32的测量端为相正对设置。在测量石英坩埚40侧壁位置的壁厚时,内部测距部31和外部测距部32与石英坩埚40的轴线相对齐,位于同一轴线上,使内部测距部31和外部测距部32的测量端分别与石英坩埚40侧壁的内表面和外表面相垂直,以进行同步、同点位测量,并可沿着石英坩埚40的轴向进行同步移动,可对石英坩埚40侧壁位置进行多点位测量;在测量石英坩埚40弧壁位置的壁厚时,内部测距部31和外部测距部32的与石英坩埚40的弧壁位置的R角中心线相对齐,使内部测距部31和外部测距部32的测量端与石英坩埚40的弧壁位置内表面和外表面相垂直,以进行同步、同点位测量;在测量石英坩埚40底壁位置的壁厚时,所述外部测距部32移向石英坩埚40底部的上端,与设置在石英坩埚40内部的内部测距部31相正对,并与石英坩埚40的轴向中心线对齐,或与石英坩埚40的底壁的弧形底部中心线对齐,使内部测距部31和外部测距部32的测量端与石英坩埚40的底壁位置内表面和外表面相垂直,以进行同步、同点位测量。
所述测量机构30的测量方式为:
内部测距部31和外部测距部32均采用激光测距仪进行测距,先测量内部测距部31和外部测距部32测量彼此之间的距离、再测量彼此与石英坩埚40内表面及外表面之间的距离,再通过进行计算得出石英坩埚40的壁厚,通过下列公式表示:
T=C-(A+B)
式中:
T——测量点石英坩埚40的壁厚;
C——测量点内部测距部31与外部测距部32两点之间的距离;
A——测量点内部测距部31与石英坩埚40内表面两点之间的距离;
B——测量点外部测距部32与石英坩埚40外表面两点之间的距离。
通过上述测量方式,可对石英坩埚40的侧壁、弧壁和底壁位置的壁厚进行单点位静态测量,也可通过旋转平台20转动石英坩埚40进行360°全方位环向测量,以测量,可以测量出石英坩埚40的侧壁、R角圆周壁厚的最大值、最小值和平均值。
请继续参看图1至图3,进一步的,所述旋转平台20包括中空转盘201和旋转驱动机202,所述中空转盘201平行安装在支撑平台10的上端面上,所述旋转驱动机202为伺服电机,设置在中空转盘201的一侧,旋转驱动机202的电机轴与中空转盘201的中心轴为侧接式连接结构,或与中空转盘201的中心轴垂直为旁轴式连接结构,中空转盘201由交叉滚子轴承、平台基座、连接法兰等组成,其中心为中空结构,所述旋转驱动机202驱动中空转盘201在支撑平台10的上端面上进行360°平行旋转;所述中空转盘201的上端面的四周边沿处设置有若干向上凸起的定位板203,所述定位板203围绕中空转盘201的轴心圆周阵列设置,用于围挡在中空转盘201上放置的石英坩埚40的内侧壁或者外侧壁上,所述定位板203的围挡半径与石英坩埚40的半径尺寸相匹配,定位板203与石英坩埚40的侧壁接触的一侧设置倒角,以便于石英坩埚40可顺利放置在中空转盘201上,通过定位板203可对石英坩埚40进行居中定位,使石英坩埚40放置在中空转盘201的正中心。
请参看图3至图5,进一步的,所述内部测距部31包括第一升降臂组311、第一激光测距装置312,所述第一升降臂组311纵向设置在支撑平台10上,第一升降臂组311的底端位于旋转平台20的正下方,顶端穿过旋转平台20,位于中空转盘201的上端,所述第一激光测距装置312可活动的设置在第一升降臂组311的顶端,并由第一升降臂组311带动,在中空转盘201上承载的石英坩埚40的内侧进行纵向运动,且第一激光测距装置312的测量端可转动角度,与石英坩埚40侧壁、弧壁或底壁位置的内表面相垂直,并向其进行照射激光,以测量第一激光测距装置312与所述石英坩埚40侧壁、弧壁或底壁的内表面之间的距离。
请参看图5和图6,进一步的,所述第一升降臂组311包括第一导向筒3111、第一升降驱动机3112、第一伸缩杆3113和第一丝杠3114,所述第一导向筒3111纵向设置在支撑平台10上,并位于中空转盘201的下端,在支撑平台10的上端面的下端设置有安装架101,第一导向筒3111的下端安装在安装架101上,其上端正对中空转盘201的中心,并与中空转盘201的上表面齐平,所述第一伸缩杆3113设置在第一导向筒3111内,与第一导向筒3111套接,并可向第一导向筒3111的顶部伸出,穿过中空转盘201的上端面,所述第一丝杠3114纵向设置在第一导向筒3111内,与第一伸缩杆3113的下端螺纹连接,所述第一升降驱动机3112为伺服电机,设置在第一导向筒3111的下端,并与第一丝杠3114轴向连接,所述第一激光测距装置312设置在第一伸缩杆3113的上端,所述第一升降驱动机3112驱动第一丝杠3114转动,以驱动第一伸缩杆3113带动第一激光测距装置312在中空转盘201的上端面上进行纵向运动。
请参看图2,进一步的,所述第一激光测距装置312包括第一激光测距仪3121和第一角度调整电机3122,所述第一角度调整电机3122为伺服电机,设置在第一伸缩杆3113的上端,所述第一激光测距仪3121设置在第一角度调整电机3122的输出轴上,并由第一角度调整电机3122驱动第一激光测距仪3121进行转动,调整第一激光测距仪3121的测量端照射激光的角度。
请参看图3、图5和图7,进一步的,所述外部测距部32包括第二升降臂组321、第二激光测距装置323和平行推送臂组322,所述第二升降臂组321纵向设置在支撑平台10上,并位于中空转盘201的外侧,所述平行推送臂组322设置在第二升降臂组321的顶端,并由第二升降臂组321带动,在支撑平台10的上端进行纵向运动,所述第二激光测距装置323设置在平行推送臂组322朝向中空转盘201方向的端部,并由平行推送臂组322推动第二激光测距装置323向中空转盘201方向横向运动,通过第二升降臂组321和平行推送臂组322配合,可将第二激光测距装置323向石英坩埚40的侧壁、弧壁或底壁方位进行移动,所述第二激光测距装置323的测量端可转动角度,在移动到测量位置后,可根据所测量位置进行调整测量角度,如第二激光测距装置323对石英坩埚40的侧壁进行测量时,其测量端可转动角度呈平行状态,并与石英坩埚40的轴线相对齐,使测量端与石英坩埚40的侧壁的外表面相垂直;如第二激光测距装置323对石英坩埚40的弧壁进行测量时,通过第二升降臂组321和平行推送臂组322配合,将第二激光测距装置323升至石英坩埚40的弧壁位置,其测量端可转动角度与石英坩埚40的弧壁位置的R角中心线相对齐,使第二激光测距装置323的测量端与石英坩埚40的弧壁位置的外表面相垂直;如第二激光测距装置323对石英坩埚40的底壁进行测量时,通过第二升降臂组321和平行推送臂组322配合,将第二激光测距装置323移动至石英坩埚40底壁的上端位置,其测量端可转动角度呈垂直状态,或根据石英坩埚40底壁的弧度中心点进行调整角度,使测量端与石英坩埚40底壁位置的外表面相垂直,并向其进行照射激光,以测量第二激光测距装置323与所述石英坩埚40的侧壁、弧壁或底壁位置的外表面之间的距离;测量时,所述第二激光测距装置323的测量端和第一激光测距装置312的测量端相正对设置,并位于同一直线,进行同步、同点位测量,通过上述测量方式,可对石英坩埚40的侧壁、弧壁和底壁位置进行单点位静态测量,也可通过旋转平台20转动石英坩埚40进行360°全方位环向测量,可以测量出石英坩埚40的侧壁、弧壁和底壁位置的厚度的最大值、最小值和平均值。
请参看图5和图7,进一步的,所述第二升降臂组321包括第二导向筒3211、第二升降驱动机3212、第二伸缩杆3213和第二丝杠3214,所述第二导向筒3211纵向设置在支撑平台10上,第二导向筒3211的下端固定在安装架101上,其上端穿过支撑平台10的上端面,位于中空转盘201的一侧,并与支撑平台10上端面齐平,所述第二伸缩杆3213可活动设置在第二导向筒3211内,与第二导向筒3211套接,并可向第二导向筒3211的顶部伸出,所述第二丝杠3214纵向设置在第二导向筒3211内,与第二伸缩杆3213的下端螺配合纹连接,所述第二升降驱动机3212为伺服电机,设置在第二导向筒3211的下端,并与第二丝杠3214轴向连接,所述平行推送臂组322设置在第二伸缩杆3213的上端部,所述第二升降驱动机3212驱动第二丝杠3214转动,以驱动第二伸缩杆3213带动平行推送臂组322在中空转盘201的一侧进行纵向运动。
请继续参看图5和图7,进一步的,所述平行推送臂组322包括平行导向筒3221、推送杆3222、推送丝杠3223和推送驱动机3224,所述平行导向筒3221平行设置在第二伸缩杆3213的顶端,且平行导向筒3221的一端并正对中空转盘201,所述推送杆3222可活动设置在平行导向筒3221内,与平行导向筒3221套接,并可向平行导向筒3221正对中空转盘201方向的一端伸出,所述第二激光测距装置323设置在推送杆3222伸出平行导向筒3221的端部,所述推送丝杠3223设置在平行导向筒3221内,与推送杆3222的另一端螺配合纹连接,所述推送驱动机3224为伺服电机,设置在平行导向筒3221远离中空转盘201的另一端,与推送丝杠3223轴向连接,并驱动推送丝杠3223转动,以驱动推送杆3222带动第二激光测距装置323在中空转盘201的上方进行横向运动。
请再次参看图2,进一步的,所述第二激光测距装置323包括第二激光测距仪3231和第二角度调整电机3232,所述第二角度调整电机3232为伺服电机,设置在推送杆3222伸出平行导向筒3221的端部,所述第二激光测距仪3231设置在第二角度调整电机3232的输出轴上,并由第二角度调整电机3232驱动第二激光测距仪3231进行转动,调整第二激光测距仪3231的测量端照射激光的角度。
进一步的,所述测量机构30还包括测量控制单元,所述测量控制单元为PCB板或PLC控制单元,可控制内部测距部31和外部测距部32位移,及旋转平台20旋转,以对石英坩埚40的侧壁、弧壁和底壁位置的壁厚进行测量,并对第一激光测距仪3121和第二激光测距仪3231测量数据进行收集、计算和记录。
本装置在具体使用时,可先通过测量控制单元控制内部测距部31和外部测距部32到达各个测量点,对内部测距部31和外部测距部32之间的距离进行校验,校验完成后,控制内部测距部31和外部测距部32到达返回初始位置,初始位置为旋转平台20的两侧最低点,此时,将石英坩埚40倒置在旋转平台20上,测量控制单元控制内部测距部31和外部测距部32开始测量,可对石英坩埚40的侧壁、弧壁和底壁位置的壁厚进行单点位静态测量,也可通过控制旋转平台20转动石英坩埚40进行360°全方位环向测量,可以测量出石英坩埚40的侧壁、弧壁和底壁位置的厚度的最大值、最小值和平均值,本装置测量精度高,精度可达±0.1mm,而且数据全面,可对后期分析坩埚数据提供支撑力。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种石英坩埚壁厚全方位测量装置,其特征在于:包括支撑平台、旋转平台和测量机构,所述旋转平台平行设置在支撑平台的上端面上,用于承载石英坩埚并带动石英坩埚圆周旋转,所述测量机构设置在支撑平台上,对旋转的石英坩埚壁厚进行环向测量,所述测量机构包括内部测距部和外部测距部,所述内部测距部和外部测距部分别可活动的设置在旋转平台上承载的石英坩埚的内侧和外侧,所述内部测距部和外部测距部相正对设置,并位于同一直线,且分别与石英坩埚的内表面和外表面相垂直,并可向石英坩埚的侧壁、弧壁和底壁位置进行同步移动,以对石英坩埚的侧壁、弧壁和底壁的壁厚进行全方位环向测量。
2.如权利要求1所述的石英坩埚壁厚全方位测量装置,其特征在于:所述旋转平台包括中空转盘和旋转驱动机,所述中空转盘平行设置在支撑平台的上端面上,所述旋转驱动机设置在中空转盘的一侧,并驱动中空转盘在支撑平台的上端面上进行360°平行旋转;所述中空转盘的上端面的四周边沿处设置有向上凸起的定位板,以将石英坩埚聚拢在中空转盘的正中心。
3.如权利要求2所述的石英坩埚壁厚全方位测量装置,其特征在于:所述内部测距部包括第一升降臂组、第一激光测距装置,所述第一升降臂组纵向设置在支撑平台上,位于中空转盘的中心,并可穿过中空转盘,所述第一激光测距装置可活动的设置在第一升降臂组的顶端,并由第一升降臂组带动,在中空转盘上承载的石英坩埚的内侧进行纵向运动,且第一激光测距装置的测量端可转动角度,与石英坩埚侧壁、弧壁或底壁位置的内表面相垂直,并向其进行照射激光,以测量第一激光测距装置与所述石英坩埚侧壁、弧壁或底壁的内表面之间的距离。
4.如权利要求3所述的石英坩埚壁厚全方位测量装置,其特征在于:所述第一升降臂组包括第一导向筒、第一升降驱动机、第一伸缩杆和第一丝杠,所述第一导向筒纵向设置在支撑平台上,并位于中空转盘的下端,所述第一伸缩杆设置在第一导向筒内,与第一导向筒套接,并可向第一导向筒的顶部伸出,穿过中空转盘的上端面,所述第一丝杠纵向设置在第一导向筒内,与第一伸缩杆的下端螺纹连接,所述第一升降驱动机设置在第一导向筒的下端,并与第一丝杠轴向连接,所述第一激光测距装置设置在第一伸缩杆的上端,所述第一升降驱动机驱动第一丝杠转动,以驱动第一伸缩杆带动第一激光测距装置在中空转盘的上端面上进行纵向运动。
5.如权利要求4所述的石英坩埚壁厚全方位测量装置,其特征在于:所述第一激光测距装置包括第一激光测距仪和第一角度调整电机,所述第一角度调整电机设置在第一伸缩杆的上端,所述第一激光测距仪设置在第一角度调整电机的输出轴上,并由第一角度调整电机驱动第一激光测距仪进行转动,调整第一激光测距仪的测量端照射激光的角度。
6.如权利要求3所述的石英坩埚壁厚全方位测量装置,其特征在于:所述外部测距部包括第二升降臂组、第二激光测距装置和平行推送臂组,所述第二升降臂组纵向设置在支撑平台上,并位于中空转盘的外侧,所述平行推送臂组设置在第二升降臂组的顶端,并由第二升降臂组带动,在支撑平台的上端进行纵向运动,所述第二激光测距装置设置在平行推送臂组朝向中空转盘方向的端部,并由平行推送臂组推动第二激光测距装置向中空转盘方向横向运动,且第二激光测距装置的测量端可转动角度,与中空转盘上承载的石英坩埚的侧壁、弧壁或底壁位置的外表面相垂直,并向其进行照射激光,以测量第二激光测距装置与所述石英坩埚的侧壁、弧壁或底壁位置的外表面之间的距离;所述第二激光测距装置的测量端和第一激光测距装置的测量端相正对设置,并位于同一直线,进行同步、同点位测量,并可在石英坩埚旋转的过程中,对石英坩埚进行全方位环向测量。
7.如权利要求6所述的石英坩埚壁厚全方位测量装置,其特征在于:所述第二升降臂组包括第二导向筒、第二升降驱动机、第二伸缩杆和第二丝杠,所述第二导向筒纵向设置在支撑平台上,并位于中空转盘的一侧,所述第二伸缩杆可活动设置在第二导向筒内,与第二导向筒套接,并可向第二导向筒的顶部伸出,所述第二丝杠纵向设置在第二导向筒内,与第二伸缩杆的下端螺配合纹连接,所述第二升降驱动机设置在第二导向筒的下端,并与第二丝杠轴向连接,所述平行推送臂组设置在第二伸缩杆的上端部,所述第二升降驱动机驱动第二丝杠转动,以驱动第二伸缩杆带动平行推送臂组在中空转盘的一侧进行纵向运动。
8.如权利要求7所述的石英坩埚壁厚全方位测量装置,其特征在于:所述平行推送臂组包括平行导向筒、推送杆、推送丝杠和推送驱动机,所述平行导向筒平行设置在第二伸缩杆的顶端,且平行导向筒的一端并正对中空转盘,所述推送杆可活动设置在平行导向筒内,与平行导向筒套接,并可向平行导向筒正对中空转盘方向的一端伸出,所述第二激光测距装置设置在推送杆伸出平行导向筒的端部,所述推送丝杠设置在平行导向筒内,与推送杆的另一端螺配合纹连接,所述推送驱动机设置在平行导向筒远离中空转盘的另一端,与推送丝杠轴向连接,并驱动推送丝杠转动,以驱动推送杆带动第二激光测距装置在中空转盘的上方进行横向运动。
9.如权利要求8所述的石英坩埚壁厚全方位测量装置,其特征在于:所述第二激光测距装置包括第二激光测距仪和第二角度调整电机,所述第二角度调整电机设置在推送杆伸出平行导向筒的端部,所述第二激光测距仪设置在第二角度调整电机的输出轴上,并由第二角度调整电机驱动第二激光测距仪进行转动,调整第二激光测距仪的测量端照射激光的角度。
10.如权利要求1至9任意一项所述的石英坩埚壁厚全方位测量装置,其特征在于:所述测量机构还包括测量控制单元,所述测量控制单元可控制内部测距部和外部测距部位移,及旋转平台旋转,并对内部测距部和外部测距部的测量数据进行计算。
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2023
- 2023-01-03 CN CN202310003855.9A patent/CN116045823A/zh active Pending
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CN117184531B (zh) * | 2023-11-06 | 2024-01-19 | 常州裕能石英科技有限公司 | 一种石英坩埚自动包装装置 |
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