CN212586264U - 一种晶片切割工具检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶片切割技术领域，尤其涉及一种晶片切割工具检测设备，包括检测系统，其包括判断单元和摄像单元，摄像单元与判断单元通讯连接；承载平台，其包括平台底座和用于被检测对象竖直放置的承载底座，承载底座安装于平台底座上；其中，摄像单元或承载底座可绕竖直方向旋转以用于获取被检测对象圆周面不同位置的图像。本实用新型有助于避免横向放置时对被检测对象的圆周面造成损伤，降低被检测对象在检测过程中损伤的风险；另外，提高了被检测对象检测的自动化程度，且减少了人为经验不足造成的误判，提高检测的效率，并实现对被检测对象圆周面不同位置的图像的获取，对被检测对象的圆周面进行全面的检测。

Description

一种晶片切割工具检测设备

技术领域

本实用新型涉及晶片切割技术领域，尤其涉及一种晶片切割工具检测设备。

背景技术

钢线线槽轮轴是半导体晶体生产中的重要设备，在生产之前，必须对钢线线槽轮轴上的线槽进行检视，以防止钢线线槽轮轴槽位缺陷(如线槽峰异位、槽峰丢失等)导致在生产过程中出现断线现象造成晶片损失。

目前，由于钢线线槽轮轴本身重量较大，很难连续翻动，对于检查局部钢线和轮轴的圆周面的微观结构图像是非常困难的，当工人经验不足时，对于钢线和轮轴全表面的微观结构检查更是困难，且通常的目视检查方法也不能很好地检视轮轴槽宽、钢线压线等现象，不同的工人检测容易出现较大的偏差，也导致有压线缺陷的钢线上机后突然断线的现象；另外，现有检测的过程中，将钢线和轮轴水平放置在平台上进行检测，检测过程中需要连续的翻动，容易导致钢线和轮轴圆周面与平台接触磨损。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供有助于提高钢线线槽轮轴检测效率以及检测的准确性，且避免对钢线线槽轮轴的圆周面造成损伤的一种晶片切割工具检测设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种晶片切割工具检测设备，包括：

检测系统，其包括用于判断被检测对象圆周面是否存在缺陷的判断单元和用于获取被检测对象圆周面图像的摄像单元，所述摄像单元与所述判断单元通讯连接；

承载平台，其包括平台底座和用于被检测对象竖直放置的承载底座，所述承载底座安装于所述平台底座上；

其中，所述摄像单元或承载底座可绕竖直方向旋转以用于获取被检测对象圆周面不同位置的图像。

可选的，所述判断单元包括用于存储预设图像特征库的存储模块、用于将所述摄像单元获取的图像与预设图像特征库进行对比的分析模块和用于在所述摄像单元获取的图像上标记缺陷位置及输出缺陷特征类型的标定模块。

可选的，还包括平台驱动机构，所述平台驱动机构与所述承载底座传动连接，所述承载底座转动安装于所述平台底座并可绕竖直方向旋转。

可选的，所述平台底座安装有推力轴承，所述承载底座通过所述推力轴承与所述平台底座转动连接。

可选的，还包括张紧机构，所述承载底座开设有轴向延伸的通孔，所述张紧机构设置于所述通孔内用于张紧固定被检测对象。

可选的，所述承载底座开设有安全手孔。

可选的，所述承载底座的上表面设有若干位置标记弧线，若干所述位置标记弧线均与所述承载底座的旋转轴同轴布置。

可选的，还包括用于固定被检测对象上端的定位机构，所述定位机构包括滑轨和夹紧组件，所述夹紧组件包括两组对称布置用于周向夹紧被检测对象的夹具，所述夹具滑动设置于所述滑轨上，所述夹具包括滑动支架以及转动安装于所述滑动支架的第一旋转件和第二旋转件，所述第一旋转件的旋转轴和第二旋转件的旋转轴平行且不重合。

可选的，所述第一旋转件和第二旋转件均包括同轴布置的滚轮和槽轮，所述槽轮圆周侧开设有环形凹槽。

可选的，所述滑动支架包括滑块以及转动连接于所述滑块上的支撑杆，所述滑块滑动连接于所述滑轨，所述滚轮和槽轮分别设置于所述支撑杆的两侧。

实施本实用新型的实施例，具有以下技术效果：

本实用新型通过设置被检测对象竖直放置的承载平台，有助于避免横向放置时对被检测对象的圆周面造成损伤，降低被检测对象在检测过程中损伤的风险；另外，设置摄像单元和判断单元，通过摄像单元获取被检测对象圆周面的图像后，判断单元对摄像单元获取的图像进行识别判断被检测对象的圆周面是否存在缺陷特征，从而提高了被检测对象检测的自动化程度，且减少了人为经验不足造成的误判，并提高了检测的效率，其中，摄像单元或承载底座可绕竖直方向旋转，使放置在承载底座上的被检测对象与摄像单元可相对转动，从而实现对被检测对象圆周面不同位置的图像的获取，对被检测对象的圆周面进行全面的检测。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的主视图；

图3是图2中A－A处的剖视图；

图4是本实用新型优选实施例的承载平台的结构示意图；

图5是本实用新型优选实施例的承载平台的主视图；

图6是图5中B－B处的剖视图；

图7是本实用新型优选实施例承载底座和驱动机构的结构示意图；

图8是本实用新型优选实施例承载底座和驱动机构的结构主视图；

图9是图8中C－C处的剖视图；

图10是本实用新型优选实施例的定位机构的结构示意图；

图11是本实用新型优选实施例的定位机构的剖视图；

图12是本实用新型优选实施例的定位机构的爆炸图；

图13是本实用新型优选实施例的张紧机构的结构示意图；

图14是本实用新型优选实施例的检测系统的原理框图。

附图标记说明：

11、判断单元，111、存储模块，112、分析模块，113、标定模块，12、摄像单元，121、CCD相机，122、变焦镜头，13、升降机构；

2、承载平台，21、平台底座，22、承载底座，221、通孔，222、传动部，223、支撑部，224、承载部，225、安全手孔，226、缓冲层，227、耐磨层，228、位置标记弧线，23、平台驱动机构，24、推力轴承，25、张紧机构，251、卡盘，252、卡爪，26、径向轴承，27、脚杯；

3、定位机构，31、滑轨，32、夹紧组件，33、夹具，331、滑动支架，3311、滑块，3311a、导向孔，3311b、限位凹槽，3312、支撑杆，332、第一旋转件，333、第二旋转件，334、滚轮，335、槽轮，336、环形凹槽，34、复位组件，341、弹簧安装轴，342、弹簧；

4、被检测对象。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

参考图1－图14，本实用新型的一个实施例提供了一种晶片切割工具检测设备，其特征在于，包括：

检测系统，其包括用于判断被检测对象4圆周面是否存在缺陷的判断单元1和用于获取被检测对象圆周面图像的摄像单元12，摄像单元12与判断单元1通讯连接；

承载平台2，其包括平台底座21和用于被检测对象竖直放置的承载底座22，承载底座22安装于平台底座21上；

其中，摄像单元12或承载底座22可绕竖直方向旋转以用于获取被检测对象圆周面不同位置的图像。

本实用新型通过设置被检测对象竖直放置的承载平台2，有助于避免横向放置时对被检测对象的圆周面造成损伤，降低被检测对象在检测过程中损伤的风险；另外，设置摄像单元12和判断单元1，通过摄像单元12获取被检测对象圆周面的图像后，判断单元1对摄像单元12获取的图像进行识别判断被检测对象的圆周面是否存在缺陷特征，从而提高了被检测对象检测的自动化程度，且减少了人为经验不足造成的误判，并提高了检测的效率，其中，摄像单元12或承载底座22可绕竖直方向旋转，使放置在承载底座22上的被检测对象与摄像单元12可相对转动，从而实现对被检测对象圆周面不同位置的图像的获取，对被检测对象的圆周面进行全面的检测。

其中，本实用新型中的被检测对象为钢线线槽轮轴或钢线绕制后形成的圆周面。

参考图1和图14，其中，本实施例中的摄像单元12包括CCD相机121(CCD相机121是在安全防范系统中，图像的生成当前主要是来自CCD相机121，CCD是电荷耦合器件(chargecoupled device)的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的CCD相机121元件，以其构成的CCD相机121具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用)和变焦镜头122，变焦镜头122安装于CCD相机121的摄像端，通过变焦镜头122的设置，实现CCD相机121的多倍变焦，同时，采用较高像素的CCD相机121，如3800万－4500万像素，配合多倍变焦的变焦镜头122，实现被检测对象圆周面拍摄得到的图像的清晰度及丰富的细节，便于对缺陷特征的判断识别。

具体的，判断单元1包括用于存储预设图像特征库的存储模块111、用于将摄像单元12获取的图像与预设图像特征库进行对比的分析模块112和用于在摄像单元12获取的图像上标记缺陷位置及输出缺陷特征类型的标定模块113，通过将摄像单元12获取的图像传递到分析模块112，分析模块112将获取的图像与存储模块111中存储的预设图像特征图库进行对比，从而得出获取的图像的缺陷特征位置及缺陷特征类型，并通过标定模块113进行标记，从而方便工人根据图像上的标记对被检测对象的缺陷位置进行标记。

进一步的，检测系统包括升降机构13，摄像单元12安装于升降机构13，当被检测对象的轴向长度较大时，摄像单元12通过升降机构13沿着被检测对象的轴向方向移动，获取被检测对象轴向不同位置的图像，进一步方便对被检测对象圆周面图像的完整获取，提高检测的效率。

参考图2－图8，在本实用新型的一个实施例中，还包括平台驱动机构23，平台驱动机构23与承载底座22传动连接，承载底座22转动安装于平台底座21并可绕竖直方向旋转，实现承载底座22的自动化转动，在控制器的控制下，可实现承载底座22预设旋转速度和旋转角度，从而在摄像单元12获取被检测对象圆周面图像时，控制器发送控制信号到平台驱动机构23，平台驱动机构23根据控制信号带动承载底座22以预设的速度旋转过预设的角度，使摄像单元12在不同时间点获取被检测对象圆周面不同圆周位置的图像。

进一步的，本实施例中的平台底座21安装有推力轴承24，承载底座22通过推力轴承24与平台底座21转动连接，通过将被检测对象竖直放置到承载底座22上，此时，被检测对象的重力施加到推力轴承24，推力轴承24可以承受较大的轴向力并且可实现周向的转动，从而实现了被检测对象竖直放置时受力的稳定性，同时便于旋转被检测对象，调节被检测对象与摄像单元12的相对位置，实现对被检测对象圆周面不同位置的图像获取。

参考图6和图13，为了实现竖直放置在承载底座22上的被检测对象的固定，本实施例还包括张紧机构25，承载底座22开设有轴向延伸的通孔221，张紧机构25设置于通孔221内用于张紧固定被检测对象，由于被检测对象为空心结构，因此，具体的，张紧机构25包括卡盘251以及滑动安装于卡盘251并沿卡盘251周向布置的多个卡爪252，在张紧机构25固定被检测对象时，多个卡爪252沿着卡盘251的径向方向移动，直至多个卡爪252紧贴张紧被检测对象内孔的内壁，从而实现被检测对象的固定；由于卡爪252与被检测对象内孔的内壁接触，避免了对被检测对象的外侧圆周面造成损伤，进一步保证了检测的可靠性。

参考图6和图9，本实施例的承载底座22包括沿轴向依次同轴布置的传动部222、支撑部223和承载部224，支撑部223的直径大于传动部222，支撑部223面向传动部222的一侧支撑于推力轴承24上端面，推力轴承24套设于传动部222外侧，形成对承载底座22稳定的支撑。

为了避免承载底座22在转动时产生径向的晃动，并保证承载底座22转动的稳定性，本实施例的平台底座21固定安装有径向轴承26，径向轴承26套设于支撑部223外侧。

参考图1、图4和图7，在搬运被检测对象的过程中，为了表面磨损被检测对象，工人一般用手握持被检测对象的两端，因此，在将被检测对象竖直放置到承载底座22上时，手容易由于退出不及时，被被检测对象压伤，因此，本实施例中的承载底座22开设有安全手孔225，工人在放置被检测对象到承载底座22上时，手对准安全手孔225，当被检测对象一端放置平整时，手容纳在安全手孔225内，从而防止被被检测对象压伤，保证了工人操作的安全性；具体的，安全手孔225的竖直投影为扇型状，宽度约为4－10cm。

参考图6和图9，由于被检测对象的重量较大，工人将被检测对象放置到承载底座22上的一瞬间，容易对承载底座22造成较大的冲击，为了避免冲击过大损坏承载底座22以及推力轴承24，在承载底座22上表面依次设有缓冲层226和耐磨层227，一方面，通过缓冲层226减小放置被检测对象的一瞬间对承载底座22和推理轴承的冲击，另一方面，设置耐磨层227，放置冲击造成被检测对象端部的损伤以及提高承载底座22使用的寿命。

其中，缓冲层226为泡棉层，有效缓冲承载平台2受到的冲击力，同时，耐磨层227为聚四氟乙烯层，具有较好的耐磨、耐腐蚀性能，且避免对被检测对象造成损伤。

参考图4，考虑到被检测对象在放置时如果没有与承载底座22同轴，偏心容易导致转动过程中受离心力的影响以及张紧机构25张紧效果较差，导致被检测对象在检测过程晃动，影响检测的精度和安全，本实施例在承载底座22的上表面设有若干位置标记弧线228，若干位置标记弧线228均与承载底座22的旋转轴同轴布置，在放置被检测对象时，方便将被检测对象的圆周外缘对准位置标记弧线228，从而让工人快速准确的放置被检测对象，同时方便了工人对被测被检测对象位置的检查。

进一步的，参考图1、图10－图12，还包括用于固定被检测对象上端的定位机构3，防止被检测对象上端在检测过程中的晃动，定位机构3包括滑轨31和夹紧组件32，夹紧组件32包括两组对称布置用于周向夹紧被检测对象的夹具33，夹具33滑动设置于滑轨31上，夹具33包括滑动支架331以及转动安装于滑动支架331的第一旋转件332和第二旋转件333，第一旋转件332的旋转轴和第二旋转件333的旋转轴平行且不重合，优选的，第一旋转件332和第二旋转件333处于同一水平面上，因此，在两组夹具33夹紧被检测对象时，两组夹具33通过滑轨31滑动相向运动，两组夹具33分别设置于被检测对象的两侧，第一旋转件332和第二旋转件333与被检测对象的圆周面接触，实现对被检测对象的夹紧，且第一旋转件332和第二旋转件333转动连接于滑动支架331，夹紧被检测对象的同时，第一旋转件332和第二旋转件333可跟随被检测对象同步旋转，保证被检测对象转动的稳定性。

本实施例中的滑动支架331包括滑块3311以及连接于滑块3311上的支撑杆3312，滑块3311滑动连接于滑轨31，第一旋转件332和第二旋转件333转动连接于支撑杆3312上，具体的，滑轨31为气动滑轨31，便于进行两组夹具33移动的自动化控制。

其中，第一旋转件332和第二旋转件333均包括同轴布置的滚轮334和槽轮335，槽轮335圆周侧开设有环形凹槽336，使滚轮334和槽轮335分别对应不同结构类型的被检测对象，例如，工字型的被检测对象，通过槽轮335圆周侧开设的环形凹槽336，在两组夹具33夹紧被检测对象时，工字型的被检测对象的一端的环形凸起嵌入环形凹槽336内，提高夹紧时相对位置的稳定性；而圆柱形被检测对象在夹持时，通过第一旋转件332和第二旋转件333的滚轮334与圆柱形被检测对象的圆周面抵接，使被检测对象设置于第一旋转件332和第二旋转件333的滚轮334之间的位置。

参考图10和图11，进一步的，为了方便变换滚轮334和槽轮335的位置以适应不同结构类型的被检测对象，本实施例的滑块3311上安装有复位组件34，支撑杆3312通过复位组件34与滑块3311转动连接并可沿支撑杆3312的长度方向移动，滚轮334和槽轮335分别设置于支撑杆3312的两侧，使用时，通过将支撑杆3312向长度方向拉出并旋转180°，并在复位组件34的作用下，支撑杆3312复位，将滚轮334和槽轮335调换位置。

具体的，本实施例中的复位组件34包括弹簧安装轴341和弹簧342，滑块3311开设有导向孔3311a，弹簧安装轴341穿设于导向孔3311a，弹簧342套设于弹簧安装轴341外侧并抵接于滑块3311背向支撑杆3312的一侧面，支撑杆3312与弹簧安装轴341连接。

参考图12，进一步的，滑块3311面向支撑杆3312的一侧面开设有限位凹槽3311b，支撑杆3312靠近滑块3311的一端与限位凹槽3311b配合以限制支撑杆3312绕长度方向转动，使支撑杆3312靠近滑块3311的一端与嵌入限位凹槽3311b中时，无法绕支撑杆3312的长度方向转动，当将支撑杆3312沿长度方向拉出后，支撑杆3312一端离开限位凹槽3311b，可进行转动变换滚轮334和槽轮335的位置，确保了支撑杆3312在夹紧被检测对象过程中位置的稳定性，同时，有助于通过弹簧342降低夹具33夹紧被检测对象时，被检测对象运动产生的振动，更好的确保检测输出结果的准确。

为了适应不同平整度的地面环境，本实施例的平台底座21设有至少三个用于支撑平台底座21的脚杯27，通过脚杯27的调节使平台底座21保持水平状态，从而保证放置在承载平台2上的被检测对象能保持竖直。

综上，本实用新型通过设置被检测对象竖直放置的承载平台2，有助于避免横向放置时对被检测对象的圆周面造成损伤，降低被检测对象在检测过程中损伤的风险；另外，设置摄像单元12和判断单元1，通过摄像单元12获取被检测对象圆周面的图像后，判断单元1对摄像单元12获取的图像进行识别判断被检测对象的圆周面是否存在缺陷特征，从而提高了被检测对象检测的自动化程度，且减少了人为经验不足造成的误判，并提高了检测的效率，其中，摄像单元12或承载底座22可绕竖直方向旋转，使放置在承载底座22上的被检测对象与摄像单元12可相对转动，从而实现对被检测对象圆周面不同位置的图像的获取，对被检测对象的圆周面进行全面的检测。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶片切割工具检测设备，其特征在于，包括：

检测系统，其包括用于判断被检测对象圆周面是否存在缺陷的判断单元和用于获取被检测对象圆周面图像的摄像单元，所述摄像单元与所述判断单元通讯连接；

承载平台，其包括平台底座和用于被检测对象竖直放置的承载底座，所述承载底座安装于所述平台底座上；

其中，所述摄像单元或承载底座可绕竖直方向旋转以用于获取被检测对象圆周面不同位置的图像。

2.根据权利要求1所述的晶片切割工具检测设备，其特征在于，所述判断单元包括用于存储预设图像特征库的存储模块、用于将所述摄像单元获取的图像与预设图像特征库进行对比的分析模块和用于在所述摄像单元获取的图像上标记缺陷位置及输出缺陷特征类型的标定模块。

3.根据权利要求1所述的晶片切割工具检测设备，其特征在于，还包括平台驱动机构，所述平台驱动机构与所述承载底座传动连接，所述承载底座转动安装于所述平台底座并可绕竖直方向旋转。

4.根据权利要求3所述的晶片切割工具检测设备，其特征在于，所述平台底座安装有推力轴承，所述承载底座通过所述推力轴承与所述平台底座转动连接。

5.根据权利要求3所述的晶片切割工具检测设备，其特征在于，还包括张紧机构，所述承载底座开设有轴向延伸的通孔，所述张紧机构设置于所述通孔内用于张紧固定被检测对象。

6.根据权利要求1所述的晶片切割工具检测设备，其特征在于，所述承载底座开设有安全手孔。

7.根据权利要求1所述的晶片切割工具检测设备，其特征在于，所述承载底座的上表面设有若干位置标记弧线，若干所述位置标记弧线均与所述承载底座的旋转轴同轴布置。

8.根据权利要求1或5所述的晶片切割工具检测设备，其特征在于，还包括用于固定被检测对象上端的定位机构，所述定位机构包括滑轨和夹紧组件，所述夹紧组件包括两组对称布置用于周向夹紧被检测对象的夹具，所述夹具滑动设置于所述滑轨上，所述夹具包括滑动支架以及转动安装于所述滑动支架的第一旋转件和第二旋转件，所述第一旋转件的旋转轴和第二旋转件的旋转轴平行且不重合。

9.根据权利要求8所述的晶片切割工具检测设备，其特征在于，所述第一旋转件和第二旋转件均包括同轴布置的滚轮和槽轮，所述槽轮圆周侧开设有环形凹槽。

10.根据权利要求9所述的晶片切割工具检测设备，其特征在于，所述滑动支架包括滑块以及转动连接于所述滑块上的支撑杆，所述滑块滑动连接于所述滑轨，所述滚轮和槽轮分别设置于所述支撑杆的两侧。

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