CN116893181A - 一种蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了蓝宝石晶棒缺陷检测技术领域的一种蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，包括安装平台，安装平台上设有激光检测仪，安装平台上方安装有固定结构，固定结构包括支撑架，支撑架设有顶板，顶板设有滑槽，顶板设有第一电机，第一电机连接有第一丝杆，第一丝杆上套设有滑块，滑块一侧设有吸盘，滑块两端均连接有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆设有第二电机，第二电机连接有第二丝杆，第二丝杆上均套设有半圆形抱箍，半圆形抱箍内侧固定连接有清洁层。本发明不仅解决了现有技术中人工检验蓝宝石晶棒时因蓝宝石晶棒表面容易粘染灰尘造成误检的问题，同时提高了检测精准性和检测效率。

Description

一种蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置

技术领域

本发明属于蓝宝石晶棒缺陷检测技术领域，具体是一种蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置。

背景技术

近年来，蓝宝石逐渐向高端领域渗透，随着照明光源向第四代绿色新能源LED发展，照明光源需更加节能、环保、绿色，蓝宝石作为照明光源的关键基底材料，更需要有严格的品质把控，其品质把控变得尤为重要，但人造蓝宝石在生产工艺、加工技术方面存在不足，致使其内部存在无法完全根除的缺陷。因此，需要对加工后的蓝宝石晶棒进行内部缺陷检测。传统的晶棒缺陷检测完全依靠人工手动移动晶棒和激光器，使激光束穿透整个棒身，找出缺陷位置后，使用签字笔标记，工人需不断重复拿起和放下晶棒、激光器和签字笔，严重影响检测效率。且由于现阶段晶棒发展趋向于大尺寸，导致晶棒棒身质量不断增大，更加增大检测难度。

为了解决上述问题，例如中国专利，公告号为：CN203658283U，公开了一种蓝宝石晶棒检测装置。其包括底座，所述底座的其中一端上固定设有支撑臂，所述支撑臂上设有水平设置的轴孔，所述轴孔内设有环形导向槽，传动转轴设置在所述轴孔内，传动转轴上设有导向块与所述轴孔内的环形导向槽配合，所述传动转轴的一端连接有三爪卡盘，其另一端设有手轮；所述底座上对应于传动转轴在其下方设有沿传动转轴轴向设置的水平导轨，所述水平导轨上依次滑动设置有可升降的支点、激光器装置，所述激光器装置包括竖直设置并下端滑动设置在所述水平导轨上的激光器导轨、可升降地设置在所述激光器导轨上的激光器。该实用新型操作方便、检测效率高，能够对缺陷深度进行估算。

但是在实际使用时，蓝宝石晶棒表面因为具有一定的电荷属性和化学反应性，所以容易吸附空气中的灰尘颗粒或油脂等杂质，从而导致误检测情况的发生。所以本发明提出一种蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明提出了一种蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，不仅解决了现有技术中人工检验蓝宝石晶棒时因蓝宝石晶棒表面容易粘染灰尘造成误检的问题，同时提高了检测精准性和检测效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，包括安装平台，安装平台上固定连接检测结构，检测结构包括激光检测仪，安装平台上方安装有固定结构，固定结构包括支撑架，支撑架固定连接在安装平台上方，支撑架远离安装平台一端固定连接有顶板，顶板一侧设有滑槽，滑槽贯穿顶板，顶板一端固定连接有第一电机，第一电机输出轴贯穿顶板侧壁且延伸至滑槽内，第一电机输出轴同轴固定连接有第一丝杆，第一丝杆远离第一电机一端与滑槽转动配合，第一丝杆上套设有滑块，滑块和第一丝杆形成滚珠丝杠结构，滑块与滑槽滑动配合。

滑块靠近安装平台一侧圆心位置固定连接有吸盘，滑块两端均固定连接有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆远离滑块一端固定连接有第二电机，第二电机输出端均固定连接有第二丝杆，第二丝杆上均套设有半圆形抱箍，半圆形抱箍和第二丝杆形成滚珠丝杠结构，第二丝杆远离第二电机一端均固定连接有限位块，半圆形抱箍内侧固定连接有清洁层。

采用上述方案后实现了以下有益效果：通过调整滑块两端伸缩杆的长度，使半圆形抱箍贴合在被检测蓝宝石晶棒上进行初步固定，从而保证在移动过程中被检测蓝宝石晶棒不会晃动，确保检测过程中外界干扰对结果的最小化影响。同时，利用半圆形抱箍内侧清洁层对蓝宝石晶棒表面进行擦拭，清洁层可以去除表面的杂质，提高测试数据的准确性；装置寿命也会因为进行了保养而得到延长；此外，还能避免交叉污染的风险。

综上，不仅解决了现有技术中人工检验蓝宝石晶棒时因蓝宝石晶棒表面容易粘染灰尘造成误检的问题，同时提高了检测精准性和检测效率。

进一步，安装平台中部设有圆孔，检测结构位于圆孔内部，检测结构还包括固定杆，安装平台一侧固定连接有第三电机，第三电机输出轴上同轴固定连接有转盘，转盘中心处固定连接有转轴，转轴远离转盘一端与固定杆转动连接，转盘远离第三电机一侧固定连接有若干转辊，转辊均匀分布在转盘的二分之一圆周内，固定杆上表面转动连接有与转辊啮合的笼式齿轮，笼式齿轮远离固定杆一侧固定连接有支撑杆，支撑杆远离笼式齿轮一侧与激光检测仪固定连接。

有益效果：通过控制器启动第三电机，带动转盘、转辊和啮合的笼式齿轮转动，从而带动激光检测仪对被检测物品进行检测，并采集结构特征或缺陷信息。将笼式齿轮带动旋转180度后再次进行检测，能够获得更全面的检测结果。可以避免重复拆卸或重新安装被检测蓝宝石晶棒的需要，并减少检测时间和整个项目所需时间，提高检测效率。

进一步，第一电机信号连接有控制器，控制器均与第一电动伸缩杆、第二电机、第三电机和激光检测仪信号连接。

有益效果：控制器能够实现对第一电机、第一电动伸缩杆、第二电机、第三电机和激光检测仪的联合控制和联动操作，可以实现同时控制和协调多个设备的运动和操作，从而提高测试效率和准确度；控制器还可以实现对这些设备的监控和保护功能，当出现异常或错误时，控制器可以及时发出警报并停止设备运行，避免因故障或误操作等原因造成设备损坏或安全事故。

进一步，转盘远离转辊一侧的外援固定连接有弧形板，弧形板长度为转盘周长的二分之一，笼式齿轮顶部外缘固定连接有圆环，圆环两侧为平行结构。

有益效果：当转辊离开，弧形板与圆环的平行边相切，笼式齿轮停止不动，此时可以使得激光检测仪保持平稳，避免晃动影响检测结果；当转辊与笼式齿轮啮合时，转盘与圆环底部相切，可以进一步增加笼式齿轮的稳定性。

进一步，支撑杆为第二电动伸缩杆。

有益效果：使用支撑杆为第二电动伸缩杆可以有效地提高激光检测仪升降过程的稳定性和安全性。相较于传统的机械式或人工式支撑杆，第二电动伸缩杆在可重复性、准确度和精度等方面具备更好的性能。

蓝宝石晶棒通常是长条状，而在生产过程中可能会出现一些不均匀或者较小的缺陷，这些缺陷往往只分布于晶棒某段区域。当控制激光检测仪的高度可以调节时，就可以根据实际需要选择检测的位置和高度，更加准确地确定缺陷所在位置，提高检测的精度和有效性。

进一步，第二丝杆上设有刻度。

有益效果：第二丝杆上设有刻度可以非常有效地提高装置的测量精度和准确性。通过在第二丝杆上设有刻度，可以直接读取或估算出当前位置的具体数值，从而使得测量过程更加方便、快速和精准。

进一步，半圆形抱箍上设有锁紧结构，锁紧结构包括螺栓，半圆形抱箍上开设有与螺栓匹配的圆孔。

有益效果：半圆形抱箍上的锁紧结构，包括螺栓和与之匹配的圆孔，可以非常有效地实现对抱箍的固定。通过旋转螺栓，可以使其从圆孔中穿过，并将半圆形抱箍牢固地固定在需要的位置，从而确保了使用时的稳定性和安全性。

相较于没有锁紧结构或使用其他类型的锁紧结构，使用带有圆孔和螺栓的锁紧结构更加方便紧密，不易松动或滑动，具有高强度，牢固稳定的特点。

进一步，第一电机、第二电机和第三电机外均可拆卸连接有防护壳。

有益效果：第一电机、第二电机和第三电机外可拆卸连接的防护壳，可以方便地进行检修和维护工作；同时也能够保护第一电机、第二电机和第三电机不受到外部环境因素的损害，延长使用寿命；防护壳还可以避免不必要的伤害事故，确保操作人员人身安全。

附图说明

图1为本发明蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置实施例的主视图。

图2为本发明蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置实施例中顶板的仰视图。

图3为本发明蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置实施例中检测结构的轴测图。

图4为本发明蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置实施例中检测结构的轴测图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：安装平台1、支撑架2、顶板3、滑槽301、第一电机302、第一丝杆303、滑块4、吸盘401、第一电动伸缩杆402、第二电机403、第二丝杆404、半圆形抱箍405、第三电机5、转盘501、转辊502、固定杆6、笼式齿轮7、支撑杆701、激光检测仪8。

实施例1，基本如附图1-4所示：一种蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，包括安装平台1，安装平台1上通过螺栓固定连接检测结构，检测结构包括激光检测仪8，安装平台1上方安装有固定结构，固定结构包括支撑架2，支撑架2通过螺栓固定连接在安装平台1上方，支撑架2远离安装平台1一端通过螺栓固定连接有顶板3，顶板3一侧设有滑槽301，滑槽301贯穿顶板3，顶板3一端通过螺栓固定连接有第一电机302，本实施例中第一电机302型号选用：60M-02430A5-EBB5，第一电机302输出轴贯穿顶板3侧壁且延伸至滑槽301内，第一电机302输出轴通过螺栓同轴固定连接有第一丝杆303，第一丝杆303远离第一电机302一端与滑槽301转动配合，第一丝杆303上套设有滑块4，滑块4和第一丝杆303形成滚珠丝杠结构，滑块4与滑槽301滑动配合。

滑块4靠近安装平台1一侧圆心位置通过螺栓固定连接有吸盘401，滑块4两端均通过螺栓固定连接有第一电动伸缩杆402，本实施例中第一电动伸缩杆402参考专利：电动伸缩杆，公布号为CN113922579A，第一电动伸缩杆402远离滑块4一端通过螺栓固定连接有第二电机403，本实施例中第二电机403型号选用：WS-38GX3865R，第二电机403输出端均通过螺栓同轴固定连接有第二丝杆404，第二丝杆404上均套设有半圆形抱箍405，半圆形抱箍405和第二丝杆404形成滚珠丝杠结构，第二丝杆404远离第二电机403一端均通过螺栓固定连接有限位块，半圆形抱箍405内侧通过螺栓固定连接有清洁层，第一电机302信号连接有控制器，控制器均与第一电动伸缩杆402、第二电机403和激光检测仪8信号连接。

具体实施过程如下：使用时，利用吸盘401将被检测的蓝宝石晶棒固定在滑块4上，然后根据被检测蓝宝石晶棒的直径，通过控制器调整滑块4两端的第一电动伸缩杆402的长度，使得半圆形抱箍405贴合在被检测蓝宝石晶棒外侧，对被检测蓝宝石晶棒进行初步固定。再次通过控制器启动第一电机302，第一电机302带动第一丝杆303，第一丝杆303转动使得滑块4在滑槽301中移动，从而将被检测的蓝宝石晶棒带到激光检测仪8处，使用激光检测仪8对被检测蓝宝石晶棒进行检测。

在移动过程中，通过控制器启动第二电机403，第二电机403带动第二丝杆404，第二丝杆404转动使得半圆形抱箍405在第二丝杆404上滑动，滑动到被检测蓝宝石晶棒底部时，将半圆形抱箍405固定，从而进一步对被检测蓝宝石晶棒进行固定，避免在检测过程中被检测蓝宝石晶棒晃动，影响到被检测蓝宝石晶棒的检测。

因为半圆形抱箍405与被检测蓝宝石晶棒外侧贴合，所以半圆形抱箍405在滑动的同时，半圆形抱箍405内侧的清洁层对被检测蓝宝石晶棒外侧进行擦拭，帮助清除被检测蓝宝石晶棒表面的灰尘和油脂等杂质，可以有效地去除杂质，防止阻碍检测的因素，延长装置的使用寿命，而且可以避免交叉污染，提高检测数据的可靠性。

综上，不仅解决了现有技术中人工检验蓝宝石晶棒时因蓝宝石晶棒表面容易粘染灰尘造成误检的问题，同时提高了检测精准性和检测效率。

实施例2，与上述实施例不同之处在于：安装平台1中部设有圆孔，检测结构位于圆孔内部，检测结构还包括固定杆6，安装平台1一侧通过螺栓固定连接有第三电机5，本实施例中第三电机5型号选用：60M-02430A5-EBB5，第三电机5输出轴上通过螺栓同轴固定连接有转盘501，转盘501中心处通过螺栓固定连接有转轴，转轴远离转盘501一端与固定杆6转动连接，转盘501远离第三电机5一侧通过螺栓固定连接有若干转辊502，转辊502均匀分布在转盘501的二分之一圆周内，固定杆6上表面转动连接有与转辊502啮合的笼式齿轮7，笼式齿轮7远离固定杆6一侧通过螺栓固定连接有支撑杆701，支撑杆701远离笼式齿轮7一侧与激光检测仪8通过螺栓固定连接，第三电机5和控制器信号连接，转盘501远离转辊502一侧的外援通过螺栓固定连接有弧形板，弧形板长度为转盘501周长的二分之一，笼式齿轮7顶部外缘焊接固定有圆环，圆环两侧为平行结构。

具体实施过程如下：当被检测蓝宝石晶棒移动到圆孔上方时，通过控制器启动第三电机5，第三电机5带动转盘501，转盘501带动转辊502，转辊502转动的同时带动与之啮合的笼式齿轮7转动，笼式齿轮7带动激光检测仪8转动。当转辊502离开，弧形板与圆环的平行边相切，笼式齿轮7停止不动，此时激光检测仪8对被检测蓝宝石晶棒进行检测；当转辊502与笼式齿轮7啮合时，转盘501与圆环底部相切，将笼式齿轮7带动旋转180度，带动激光检测仪8转动至被检测蓝宝石晶棒另外一侧，从而使得激光检测仪8对被检测蓝宝石晶棒另外一侧进行检测，能够获得更全面的检测结果；可以检测到不同角度下晶棒的结构特征或者缺陷信息；可以避免重复拆卸或重新安装被检测蓝宝石晶棒的需要，并减少检测时间和整个项目所需时间，提高检测效率。

实施例3，与上述实施例不同之处在于：支撑杆701为第二电动伸缩杆。

具体实施过程如下：可以通过控制器控制支撑杆701伸缩，从而控制激光检测仪8的高度，使激光检测仪8可以检测被检测蓝宝石晶棒不同高度的缺陷信息，就可以根据实际需要选择检测的位置和高度，更加准确地确定缺陷所在位置，提高检测的精度和有效性。

实施例4，与上述实施例不同之处在于：第二丝杆404上设有刻度。

具体实施过程如下：根据第二丝杆404上的刻度，可以初步对被检测蓝宝石晶棒的缺陷位置进行记录，可以在之后的检测中快速确定被检测蓝宝石晶棒的检测序列，这样就不需要重新找到之前的检测点，大大节省了时间，并提高了操作的效率。

实施例5，与上述实施例不同之处在于：半圆形抱箍405上设有锁紧结构，锁紧结构包括螺栓，半圆形抱箍405上开设有与螺栓匹配的圆孔。

具体实施过程如下：当半圆形抱箍405移动到所需位置后，将螺栓插入圆孔中，对半圆形抱箍405进行固定，可以使其紧密地贴合被检测蓝宝石晶棒，在使用过程中不会发生松动或翻转等情况，从而保证装置的稳定性和安全性。

实施例6，与上述实施例不同之处在于：第一电机302、第二电机403和第三电机5外均可拆卸连接有防护壳。

具体实施过程如下：需要对第一电机302、第二电机403和第三电机5进行检修和维护工作时，只需将防护壳拆除即可操作；防护壳也能够保护第一电机302、第二电机403和第三电机5不受到外部环境因素的损害，延长使用寿命；防护壳还可以避免不必要的伤害事故，确保操作人员人身安全。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，其特征在于：包括安装平台，安装平台上固定连接检测结构，检测结构包括激光检测仪，安装平台上方安装有固定结构，固定结构包括支撑架，支撑架固定连接在安装平台上方，支撑架远离安装平台一端固定连接有顶板，顶板一侧设有滑槽，滑槽贯穿顶板，顶板一端固定连接有第一电机，第一电机输出轴贯穿顶板侧壁且延伸至滑槽内，第一电机输出轴同轴固定连接有第一丝杆，第一丝杆远离第一电机一端与滑槽转动配合，第一丝杆上套设有滑块，滑块和第一丝杆形成滚珠丝杠结构，滑块与滑槽滑动配合；

滑块靠近安装平台一侧圆心位置固定连接有吸盘，滑块两端均固定连接有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆远离滑块一端固定连接有第二电机，第二电机输出端均固定连接有第二丝杆，第二丝杆上均套设有半圆形抱箍，半圆形抱箍和第二丝杆形成滚珠丝杠结构，第二丝杆远离第二电机一端均固定连接有限位块，半圆形抱箍内侧固定连接有清洁层。

2.根据权利要求1所述的蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，其特征在于：安装平台中部设有圆孔，检测结构位于圆孔内部，检测结构还包括固定杆，安装平台一侧固定连接有第三电机，第三电机输出轴上同轴固定连接有转盘，转盘中心处固定连接有转轴，转轴远离转盘一端与固定杆转动连接，转盘远离第三电机一侧固定连接有若干转辊，转辊均匀分布在转盘的二分之一圆周内，固定杆上表面转动连接有与转辊啮合的笼式齿轮，笼式齿轮远离固定杆一侧固定连接有支撑杆，支撑杆远离笼式齿轮一侧与激光检测仪固定连接。

3.根据权利要求2所述的蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，其特征在于：第一电机信号连接有控制器，控制器均与第一电动伸缩杆、第二电机、第三电机和激光检测仪信号连接。

4.根据权利要求3所述的蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，其特征在于：转盘远离转辊一侧的外援固定连接有弧形板，弧形板长度为转盘周长的二分之一，笼式齿轮顶部外缘固定连接有圆环，圆环两侧为平行结构。

5.根据权利要求4所述的蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，其特征在于：支撑杆为第二电动伸缩杆。

6.根据权利要求5所述的蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，其特征在于：第二丝杆上设有刻度。

7.根据权利要求6所述的蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，其特征在于：半圆形抱箍上设有锁紧结构，锁紧结构包括螺栓，半圆形抱箍上开设有与螺栓匹配的圆孔。

8.根据权利要求7所述的蓝宝石晶棒缺陷检测的辅助装置，其特征在于：第一电机、第二电机和第三电机外均可拆卸连接有防护壳。