CN208383671U - 一种用于金刚砂检测的测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于金刚砂检测的测量设备，包括机架、光源装置、图像采集装置和张力控制装置，所述光源装置包括第一安装板、Y轴旋转调节体、风扇、风扇安装板和至少两套灯箱，所述图像采集装置包括第二安装板、调节滑台、工业镜头和工业相机，所述张力控制装置包括第三安装板和至少四组定滑轮。本实用新型光源装置结构设计合理，性能高，光路通过反射和折射少；检测速度快、成本低，张力控制装置能够保证经过检测区域的金刚砂线稳定，图像采集装置能得到高质量的图片，稳定性好。

Description

一种用于金刚砂检测的测量设备

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，具体是一种用于金刚砂检测的测量设备。

背景技术

晶体硅作为半导体行业、太阳能产业最重要的原料，对于晶体硅的切割和加工工艺一直是行业研究的热点。金刚砂线切割机是近年出现的一种新型的切割加工设备，他的主要工作部件是金刚砂线，金刚砂线上颗粒的大小、密度和数量等因素直接决定了金刚砂线成本、品质和对晶体硅的切割效率。金刚砂线的检测方式有人工采样统计和在线监测方式，其中人工采样统计由于效率低、实时性差等缺点，很难满足批量检测金刚砂线的需求；目前市场上的在线检测设备存在检测性能差、成本高的缺点，不能满足实际生产检测需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于金刚砂检测的测量设备，具有检测性能高、检测速度快、设备成本低和稳定运行系统的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于金刚砂检测的测量设备，包括机架、光源装置、图像采集装置和张力控制装置，所述光源装置、图像采集装置和张力控制装置安装于机架；

其中，所述光源装置包括第一安装板、Y轴旋转调节体、风扇、风扇安装板和至少两套灯箱，所述灯箱包括高亮点光源、铝制聚光杯、灯罩和聚光镜；所述第一安装板安装于机架上，所述Y轴旋转调节体安装于第一安装板上，所述第一安装板设有X轴导向槽和Y轴导向槽；

所述图像采集装置包括第二安装板、调节滑台、工业镜头和工业相机，所述第二安装板安装于所述机架，所述第二安装板设有X轴导向槽、Y轴导向槽和Z轴导向槽，所述调节滑台安装于第二安装板，所述工业镜头和工业相机安装于调节滑台上；

所述张力控制装置包括第三安装板和至少四组定滑轮，所述第三安装板上设有Z轴导向槽。

作为本发明进一步的方案：所述风扇安装板安装于Y轴旋转调节体，所述风扇安装于风扇安装板，所述风扇安装板设有X轴导向槽。

作为本发明进一步的方案：所述灯罩安装于Y轴旋转调节体，所述高亮点光源、铝制聚光杯和聚光镜安装于灯罩，所述Y轴旋转调节体设有弧形导向槽。

作为本发明进一步的方案：所述灯罩设有多个散热孔。

作为本发明进一步的方案：所述高亮点光源为氙气点光源，所述铝制聚光杯材质为压铸铝，且其反光面表面作电镀镜面银处理，所述氙气点光源设置于铝制聚光杯的焦点位置，所述聚光镜为菲涅尔透镜。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.光源装置结构设计合理，性能高，光路通过反射和折射少，有效地将高亮点光源发出的光线汇聚于一点，能够减少光强度损失，高效降低了图像采集装置的曝光时间，并保证图像具有良好的清晰度，为高速实时检测提供了可靠保证；

2.检测速度快，本发明系统中金刚砂线的机按测量飞拍速度可达到80m/min，且能够满足稳定长时间工作；

3.成本低，单个灯箱仅需一个高亮点光发光体，明显降低装置的成本，同时可以得到高亮的光线；

4.稳定性好，张力控制装置能够保证经过检测区域的金刚砂线稳定，图像采集装置能得到高质量的图片，满足金刚砂线的高速实时检测的需求。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明中光源装置的结构示意图。

图3为本发明中第一安装板的结构示意图。

图4为本发明中图像采集装置的结构示意图。

图5为本发明中第二安装板结构示意图。

图6为本发明中张力控制装置结构示意图。

图7为本发明中灯箱的结构爆炸图。

图8为本发明工作时的光路图。

图9为本发明实施例的的实验结果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，本发明实施例中，一种用于金刚砂检测的测量设备，包括机架100、光源装置200、图像采集装置300和张力控制装置400，在O-XYZ空间直角坐标系中，所述光源装置200、图像采集装置300和张力控制装置400安装于机架100。

其中，如图2-3，所述光源装置200包括第一安装板210、Y轴旋转调节体220、风扇230、风扇安装板240和至少两套灯箱250，所述灯箱250包括高亮点光源251、铝制聚光杯252、灯罩253和聚光镜254；所述第一安装板210安装于机架100上，所述Y轴旋转调节体220安装于第一安装板上210，所述第一安装板210设有X轴导向槽和Y轴导向槽，所述第一安装板210能够相对于机架100沿Y方向来回移动，所述Y轴旋转调节体220能够相对于第一安装板210沿X方向来回移动。

如图4-5，所述图像采集装置300包括第二安装板310、调节滑台320、工业镜头330和工业相机340，所述第二安装板310安装于所述机架100，所述第二安装板310设有X轴导向槽、Y轴导向槽和Z轴导向槽，所述调节滑台320安装于第二安装板310，所述调节滑台320相对于机架100能够沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向来回滑动，所述工业镜头330和工业相机340安装于调节滑台320，第二安装板310和调节滑台320可沿垂直方向调节工业镜头330、工业相机340和待检测金刚砂线的距离；

如图6，所述张力控制装置400包括第三安装板410和至少四组定滑轮420，所述第三安装板410上设有Z轴导向槽，并能够相对于机架100沿Z方向来回移动，通过调节所述第三安装板410和所述定滑轮420的位置可以保证金刚砂线张力稳定，避免金刚砂线抖动。

如图7，所述风扇安装板240安装于Y轴旋转调节体220，所述风扇230安装于风扇安装板240，所述风扇安装板240设有X轴导向槽，并能相对于所述Y轴旋转调节体220沿X方向来回移动。

所述灯罩253安装于Y轴旋转调节体220，所述高亮点光源251、铝制聚光杯252和聚光镜254安装于灯罩253，所述Y轴旋转调节体220设有弧形导向槽，所述灯罩253能够相对于所述Y轴旋转调节体220绕Y轴方向旋转。

所述高亮点光源251为氙气点光源，所述铝制聚光杯252材质为压铸铝，且其反光面表面作电镀镜面银处理，所述氙气点光源设置于铝制聚光杯252的焦点位置，所述聚光镜254为菲涅尔透镜。

所述灯罩253设有多个散热孔，风扇230可通过散热孔及时带走高亮点光源251产生的热量。

采用上述系统检测高速金刚砂线时，首先将待检测金刚砂线穿过张力控制装置400，然后启动装置，可以实时检测金刚砂线品质好坏。

在本发明的实施例中，光源装置200和图像采集装置300工作时的光路图如图8所示，设定金刚砂线的走线速度为80m/min时，采用本发明系统可有效检测金刚砂线上的金刚砂数量，如图9所示，图像采集装置300获取图像清晰，金刚砂与背景颜色区别明显。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种用于金刚砂检测的测量设备，包括机架、光源装置、图像采集装置和张力控制装置，所述光源装置、图像采集装置和张力控制装置安装于机架；

其特征在于：所述光源装置包括第一安装板、Y轴旋转调节体、风扇、风扇安装板和至少两套灯箱，所述灯箱包括高亮点光源、铝制聚光杯、灯罩和聚光镜；所述第一安装板安装于机架上，所述Y轴旋转调节体安装于第一安装板上，所述第一安装板设有X轴导向槽和Y轴导向槽；

所述图像采集装置包括第二安装板、调节滑台、工业镜头和工业相机，所述第二安装板安装于所述机架，所述第二安装板设有X轴导向槽、Y轴导向槽和Z轴导向槽，所述调节滑台安装于第二安装板，所述工业镜头和工业相机安装于调节滑台上；

所述张力控制装置包括第三安装板和至少四组定滑轮，所述第三安装板上设有Z轴导向槽。

2.根据权利要求1所述的一种用于金刚砂检测的测量设备，其特征在于：所述风扇安装板安装于Y轴旋转调节体，所述风扇安装于风扇安装板，所述风扇安装板设有X轴导向槽。

3.根据权利要求1所述的一种用于金刚砂检测的测量设备，其特征在于：所述灯罩安装于Y轴旋转调节体，所述高亮点光源、铝制聚光杯和聚光镜安装于灯罩，所述Y轴旋转调节体设有弧形导向槽。

4.根据权利要求3所述的一种用于金刚砂检测的测量设备，其特征在于：所述灯罩设有多个散热孔。

5.根据权利要求1或3所述的一种用于金刚砂检测的测量设备，其特征在于：所述高亮点光源为氙气点光源，所述铝制聚光杯材质为压铸铝，且其反光面表面作电镀镜面银处理，高亮点光源设置于铝制聚光杯的焦点位置，所述聚光镜为菲涅尔透镜。