CN117030082A - 石英件应力检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了石英件应力检测装置及检测方法，包括有偏光应力仪、架体，偏光应力仪包括有光源、起偏器、波片组件、检偏器、摄像组件；架体包括有底座、竖直架、样品座，所述竖直架上从下往上依次安装有下安装板、中安装板和上安装板，下安装板由下驱动机构驱动在竖直架上上下移动，光源、起偏器和波片组件安装在下安装板上，检偏器安装在中安装板上，摄像组件安装在上安装板上；底座上安装有两轴平移台，样品座包括有托板，托板的两侧分别铰接有侧护板，托板由两轴平移台驱动平移。本发明通过将现有的偏光应力仪经常拆解，使其能够对不同形状规格的石英件进行不同位置的自动应力检测，满足大批量、多规格石英件应力检测的需要。

Description

石英件应力检测装置及检测方法

技术领域

本发明属于石英件应力检测技术领域，具体涉及石英件应力检测装置及检测方法。

背景技术

石英件是由石英材料制成的各种器件的总成，大部分是板状如石英玻璃，也有管状的石英件如石英管、石英钟罩等。石英件在加工过程中会产生应力，应力在产品使用过程中会导致产品碎裂，因此需要通过退火消除材料的内应力。退火能够消除石英材料中的内应力，但是退火炉中温度不均匀，同时受到退火工艺的影响，退火完成后需要对石英件中应力进行检测。利用偏光应力仪对石英玻璃进行应力检测是较为成熟的技术。现有的偏光应力仪一般只适合板状的石英玻璃进行应力检测，对于石英管、石英钟罩等异形石英件，很难直接在偏光应力仪上进行应力检测。因此，有必要针对石英件生产企业中石英件产品种类多、产品结构复杂等特点，设计一种能够满足不同形状石英件进行应力检测的专用应力检测装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：石英件应力检测装置，包括有偏光应力仪、架体，

所述偏光应力仪包括有光源、起偏器、波片组件、检偏器、摄像组件；

所述架体包括有底座、竖直架、样品座，所述竖直架上从下往上依次安装有下安装板、中安装板和上安装板，下安装板由下驱动机构驱动在竖直架上上下移动，中安装板由中驱动机构驱动在竖直架上上下移动，上安装板由上驱动机构驱动在竖直架上上下移动，所述光源、起偏器和波片组件从下往上依次安装在下安装板上，所述检偏器安装在中安装板上，检偏器通过安装在中安装板上的旋转驱动机构驱动偏转，所述摄像组件安装在上安装板上；

所述底座上安装有两轴平移台，所述样品座包括有托板，托板的两侧分别铰接有侧护板，侧护板与托板的角度通过锁紧机构进行调节和固定，所述托板由两轴平移台驱动平移。

作为上述技术方案的优选，所述侧护板的两端分别固定连接有螺纹轴，托板的两端分别固定连接有连接板，连接板上设有供螺纹轴活动穿过的活动孔，所述锁紧机构包括有锁紧螺帽，所述螺纹轴穿过活动孔后螺纹连接锁紧螺帽。

作为上述技术方案的优选，所述托板上和侧护板上分别安装有若干转辊，转辊可转动的安装在托板上或者侧护板上。

作为上述技术方案的优选，所述托板上的部分转辊由电机驱动转动。

作为上述技术方案的优选，所述竖直架包括有竖直设置的齿杆，齿杆的两侧分别设有导向杆，齿杆和导向杆均固定连接底座，齿杆的一侧固定连接有齿条，所述下安装板、中安装板和上安装板上分别连接有升降板，升降板上设有供导向杆穿过的导向孔，所述下驱动机构、中驱动机构、下驱动机构分别包括有升降电机，升降电机分别安装在相应的升降板上，升降电机的输出轴分别连接有齿轮，齿轮分别与齿条齿合。

石英件应力检测方法，使用上述石英件应力检测装置，包括有以下步骤：

当石英件呈板状时，将侧护板分别朝上翻转一定角度，将石英件放置在托板的上方，使得侧护板分别支撑石英件的两侧，石英件与托板之间形成空隙，然后下驱动机构驱动驱动下安装板移动至一定高度，中驱动机构驱动中安装板移动至一定高度；通过两轴平移台带动石英件移动，使得下安装板位于空隙中，中安装板位于石英件的上方；通过上驱动机构驱动调整上安装板的高度，然后开启光源，利用偏光应力仪对石英件进行应力检测；通过旋转驱动机构驱动中安装板转动一定角度，在不同角度下对石英件同一部位进行多次应力检测；通过两轴平移台带动石英件移动，对石英件不同部位进行应力检测；

当石英件呈管状时，将侧护板分别朝上翻转一定角度，将石英件放置在托板上并夹在两个侧护板之间；下驱动机构驱动驱动下安装板移动至一定高度，中驱动机构驱动中安装板移动至一定高度；通过两轴平移台带动石英件移动，使得下安装板位于石英件内部，中安装板位于石英件的上方；通过上驱动机构驱动调整上安装板的高度，然后开启光源，利用偏光应力仪对石英件进行应力检测；通过旋转驱动机构驱动中安装板转动一定角度，在不同角度下对石英件同一部位进行多次应力检测；通过两轴平移台带动石英件移动，或者转动托板上的石英件，对石英件不同部位进行应力检测。

本发明的有益效果是：本发明的石英件应力检测装置，通过将现有的偏光应力仪经常拆解，使其能够对不同形状规格的石英件进行不同位置的自动应力检测，满足大批量、多规格石英件应力检测的需要。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是升降板的结构示意图；

图3是石英件为板状结构时样品座的状态示意图；

图4是石英件为管状结构时升降板的状态示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-4所示，石英件应力检测装置，包括有偏光应力仪、架体，

所述偏光应力仪包括有光源1、起偏器2、波片组件3、检偏器4、摄像组件5；

所述架体包括有底座6、竖直架7、样品座，所述竖直架7上从下往上依次安装有下安装板8、中安装板9和上安装板10，下安装板8由下驱动机构11驱动在竖直架7上上下移动，中安装板9由中驱动机构12驱动在竖直架7上上下移动，上安装板10由上驱动机构13驱动在竖直架7上上下移动，所述光源1、起偏器2和波片组件3从下往上依次安装在下安装板8上，所述检偏器4安装在中安装板9上，检偏器4通过安装在中安装板9上的旋转驱动机构14驱动偏转，所述摄像组件5安装在上安装板10上；

所述底座6上安装有两轴平移台15，所述样品座包括有托板16，托板16的两侧分别铰接有侧护板17，侧护板17与托板16的角度通过锁紧机构进行调节和固定，所述托板16由两轴平移台15驱动平移。偏光应力仪的结构及工作原理采用现有常规技术，通过将光源1、起偏器2、波片组件3、检偏器4、摄像组件5等元件分别安装在下安装板8、中安装板9和上安装板10上，方便对不同形状规格的石英件28进行应力检测。

进一步的，所述侧护板17的两端分别固定连接有螺纹轴18，托板16的两端分别固定连接有连接板19，连接板19上设有供螺纹轴18活动穿过的活动孔，所述锁紧机构包括有锁紧螺帽20，所述螺纹轴18穿过活动孔后螺纹连接锁紧螺帽20。通过松紧锁紧螺帽20，可以调整侧护板17的倾斜角度，与托板16配合稳定放置石英件28。

进一步的，所述托板16上和侧护板17上分别安装有若干转辊21，转辊21可转动的安装在托板16上或者侧护板17上。转辊21可以方便石英件28调整位置进行应力检测。

进一步的，所述托板16上的部分转辊21由电机22驱动转动。利用电机22驱动托板16上的部分转辊21转动，可以带动托板16上的管状的石英件28转动，从而调整位置继续进行应力测试。

进一步的，所述竖直架7包括有竖直设置的齿杆22，齿杆22的两侧分别设有导向杆23，齿杆22和导向杆23均固定连接底座6，齿杆22的一侧固定连接有齿条24，所述下安装板8、中安装板9和上安装板10上分别连接有升降板27，升降板27上设有供导向杆23穿过的导向孔，所述下驱动机构11、中驱动机构12、下驱动机构11分别包括有升降电机25，升降电机25分别安装在相应升降板27上，升降电机25的输出轴分别连接有齿轮26，齿轮26分别与齿条24齿合。升降电机25转动，带动齿轮26转动，利用齿轮26和齿条24的配合，在竖直方向移动调整升降板27的高度，调整下安装板8、中安装板9或者上安装板10的高度。

石英件应力检测方法，使用上述石英件应力检测装置，包括有以下步骤：

当石英件28呈板状时，将侧护板17分别朝上翻转一定角度，将石英件28放置在托板16的上方，使得侧护板17分别支撑石英件28的两侧，石英件28与托板16之间形成空隙，然后下驱动机构11驱动驱动下安装板8移动至一定高度，中驱动机构12驱动中安装板9移动至一定高度；通过两轴平移台15带动石英件28移动，使得下安装板8位于空隙中，中安装板9位于石英件28的上方；通过上驱动机构13驱动调整上安装板10的高度，然后开启光源1，利用偏光应力仪对石英件28进行应力检测；通过旋转驱动机构14驱动中安装板9转动一定角度，在不同角度下对石英件28同一部位进行多次应力检测；通过两轴平移台15带动石英件28移动，对石英件28不同部位进行应力检测；

当石英件28呈管状时，将侧护板17分别朝上翻转一定角度，将石英件28放置在托板16上并夹在两个侧护板17之间；下驱动机构11驱动驱动下安装板8移动至一定高度，中驱动机构12驱动中安装板9移动至一定高度；通过两轴平移台15带动石英件28移动，使得下安装板8位于石英件28内部，中安装板9位于石英件28的上方；通过上驱动机构13驱动调整上安装板10的高度，然后开启光源1，利用偏光应力仪对石英件28进行应力检测；通过旋转驱动机构14驱动中安装板9转动一定角度，在不同角度下对石英件28同一部位进行多次应力检测；通过两轴平移台15带动石英件28移动，或者转动托板16上的石英件28，对石英件28不同部位进行应力检测。

值得一提的是，本发明专利申请涉及的两轴平移台15、偏光应力仪、电机等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化，因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.石英件应力检测装置，其特征在于，包括有偏光应力仪、架体，

所述偏光应力仪包括有光源、起偏器、波片组件、检偏器、摄像组件；

所述架体包括有底座、竖直架、样品座，所述竖直架上从下往上依次安装有下安装板、中安装板和上安装板，下安装板由下驱动机构驱动在竖直架上上下移动，中安装板由中驱动机构驱动在竖直架上上下移动，上安装板由上驱动机构驱动在竖直架上上下移动，所述光源、起偏器和波片组件从下往上依次安装在下安装板上，所述检偏器安装在中安装板上，检偏器通过安装在中安装板上的旋转驱动机构驱动偏转，所述摄像组件安装在上安装板上；

所述底座上安装有两轴平移台，所述样品座包括有托板，托板的两侧分别铰接有侧护板，侧护板与托板的角度通过锁紧机构进行调节和固定，所述托板由两轴平移台驱动平移。

2.如权利要求1所述的石英件应力检测装置，其特征在于，所述侧护板的两端分别固定连接有螺纹轴，托板的两端分别固定连接有连接板，连接板上设有供螺纹轴活动穿过的活动孔，所述锁紧机构包括有锁紧螺帽，所述螺纹轴穿过活动孔后螺纹连接锁紧螺帽。

3.如权利要求2所述的石英件应力检测装置，其特征在于，所述托板上和侧护板上分别安装有若干转辊，转辊可转动的安装在托板上或者侧护板上。

4.如权利要求3所述的石英件应力检测装置，其特征在于，所述托板上的部分转辊由电机驱动转动。

5.如权利要求1所述的石英件应力检测装置，其特征在于，所述竖直架包括有竖直设置的齿杆，齿杆的两侧分别设有导向杆，齿杆和导向杆均固定连接底座，齿杆的一侧固定连接有齿条，所述下安装板、中安装板和上安装板上分别连接有升降板，升降板上设有供导向杆穿过的导向孔，所述下驱动机构、中驱动机构、下驱动机构分别包括有升降电机，升降电机分别安装在相应的升降板上，升降电机的输出轴分别连接有齿轮，齿轮分别与齿条齿合。

6.石英件应力检测方法，其特征在于，使用如权利要求1-5中任意一项的石英件应力检测装置，包括有以下步骤：

当石英件呈板状时，将侧护板分别朝上翻转一定角度，将石英件放置在托板的上方，使得侧护板分别支撑石英件的两侧，石英件与托板之间形成空隙，然后下驱动机构驱动驱动下安装板移动至一定高度，中驱动机构驱动中安装板移动至一定高度；通过两轴平移台带动石英件移动，使得下安装板位于空隙中，中安装板位于石英件的上方；通过上驱动机构驱动调整上安装板的高度，然后开启光源，利用偏光应力仪对石英件进行应力检测；通过旋转驱动机构驱动中安装板转动一定角度，在不同角度下对石英件同一部位进行多次应力检测；通过两轴平移台带动石英件移动，对石英件不同部位进行应力检测；

当石英件呈管状时，将侧护板分别朝上翻转一定角度，将石英件放置在托板上并夹在两个侧护板之间；下驱动机构驱动驱动下安装板移动至一定高度，中驱动机构驱动中安装板移动至一定高度；通过两轴平移台带动石英件移动，使得下安装板位于石英件内部，中安装板位于石英件的上方；通过上驱动机构驱动调整上安装板的高度，然后开启光源，利用偏光应力仪对石英件进行应力检测；通过旋转驱动机构驱动中安装板转动一定角度，在不同角度下对石英件同一部位进行多次应力检测；通过两轴平移台带动石英件移动，或者转动托板上的石英件，对石英件不同部位进行应力检测。