CN219985448U - 一种全自动石英晶片角度分选装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动石英晶片角度分选装置，其涉及分选设备技术领域，包括花岗岩的平台底座，所述平台底座上排配设置有夹片上料机构、双叉旋臂送料机构、辨向机构、测试机构和下料分选机构，所述夹片上料机构能够将成摞的晶片本体逐一取出，所述辨向机构能够对晶片本体测试角度进行调整，所述双叉旋臂送料机构能够将夹片上料机构上的晶片本体移送至辨向机构上以及将辨向机构上调整后的晶片本体移送至测试机构上；本实用新型X射线通过第一透光片照射到单色晶片上，发生一次衍射，随之透过第二透光片，照射在待测晶片本体上发生第二次衍射，两次衍射减少了杂质谱线，从而得到干净的高质量的X射线，并通过计数管接收，提升测试精度。

Description

一种全自动石英晶片角度分选装置

技术领域

本实用新型涉及分选设备技术领域，具体为一种全自动石英晶片角度分选装置。

背景技术

压电晶体与每个人的生活息息相关。无论是手机，穿戴，电脑，物联网，家电，科研，国防还是其它类别电子产品等都有压电晶体的广泛应用，随着人工智能与5G时代的来临，压电晶体的需求将以指数级向上增长。

在石英晶片的生产中，需要对其进行切角检测，然后进行分类处理，以便后站加工。传统的石英晶片切角角度测量往往是将石英晶片竖直或立直式吸附在测试台上，然后进行测量，为防止石英晶片掉落，会使用较大的吸附力，但是较大的吸附力会使石英晶片发生略微变形，从而影响测试精准度。

随着科技的发展，目前人们正在开发卧式测量石英晶片的切片角度的装置，即把石英晶片平放在测试台上，减小吸附力，相比传统的立式测量，测试精度提升了不少，但是其仍然存在一些缺陷：现有的设备是采用一次衍射形式，X射线通过狭缝发射出来，但是一次衍射的X射线中杂质谱线多，影响测试精度。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型一种全自动石英晶片角度分选装置， X射线通过第一透光片照射到单色晶片上，发生一次衍射，随之透过第二透光片，照射在待测晶片本体上发生第二次衍射，两次衍射减少了杂质谱线，从而得到干净的高质量的X射线，并通过计数管接收，提升测试精度。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种全自动石英晶片角度分选装置，包括花岗岩的平台底座，所述平台底座上排配设置有夹片上料机构、双叉旋臂送料机构、辨向机构、测试机构和下料分选机构，所述夹片上料机构能够将成摞的晶片本体逐一取出，所述辨向机构能够对晶片本体测试角度进行调整，所述双叉旋臂送料机构能够将夹片上料机构上的晶片本体移送至辨向机构上以及将辨向机构上调整后的晶片本体移送至测试机构上，所述下料分选机构能够将测试机构上测试完成的晶片本体分类装盒；

所述测试机构包括X射线管、计数管、测量台、单色器滤光组件、DD马达、晶片定位组件和安装立板，所述安装立板固定安装在平台底座上，所述单色器滤光组件设置在安装立板的中心位置，单色器滤光组件包括单色晶片、移动台以及开设有长孔的第一透光片和第二透光片，所述移动台与安装立板连接，所述单色晶片设置在移动台上，所述第一透光片和第二透光片分别与安装立板连接且位于单色晶片的两侧，所述X射线管安装在安装立板一侧，X射线管的X射线能够穿过第一透光片的长孔照射在单色晶片上，所述DD马达安装在安装立板的另一侧，所述测量台设置在DD马达的伸缩端上，待测晶体放置在测量台上，单色晶片衍射的部分X射线能够穿过第二透光片的长孔照射在待测晶片本体上，所述计数管安装在平台底座上，待测晶片本体衍射的部分X射线被计数管接收，所述晶片定位组件设置在平台底座上且对应测量台的下方，晶片定位组件能够对晶片本体进行定位。

优选的，所述晶片定位组件包括前定位件、左定位件、右定位件和底座，所述底座设置在平台底座上，所述前定位件、左定位件、右定位件分别设置在底座上且位于底座上表面的前、左、右三个方向。

优选的，所述前定位件、左定位件、右定位件均采用气缸。

优选的，所述夹片上料机构包括直线模组、出片挡板、竖直的直线导轨、片盒、水平的钨钢滑轨、龙门支架和微测头，所述龙门支架设置在平台底座上，所述钨钢滑轨设置在龙门支架上，所述片盒设置在钨钢滑轨的移动端上，所述直线导轨设置在片盒上，推动晶片本体，所述直线模组设置在平台底座上，移动端能够推动片盒在钨钢滑轨上移动，钨钢滑轨前端设有真空吸孔，并与外部真空发生器连接，所述出片挡板竖直插在片盒一侧。

优选的，所述双叉旋臂送料机构包括支架、第一步进电机、第一气缸、第一轴承、第一同步轮、双叉摆臂和第一光电开关，所述支架固定安装在平台底座上，所述第一步进电机设置在支架上，所述第一气缸通过第一轴承转动设置在支架上，所述双叉摆臂与气缸伸缩端固定连接，双叉摆臂前端设有吸盘，所述第一气缸底部通过轴与第一轴承内圈连接，轴的下端与第一步进电机的输出端通过第一同步轮和连接带传动连接，所述第一光电开关设置在支架上，能够控制第一气缸和第一步进电机的工作。

优选的，所述下料分选机构包括多个分选料盒、第二气缸、水平摆臂、第二步进电机和第二轴承，所述第二气缸通过第二轴承转动设置在平台底座上，所述第二步进电机通过第二同步轮和连接带传动连接，所述水平摆臂固定设置在第二气缸的伸缩端上，所述水平摆臂前端设有吸盘，多个分选料盒以第二轴承为中心半圆形分布设置在平台底座上；所述平台底座上设置有控制第二气缸和第二步进电机工作的第二光电开关。

本实用新型提供了一种全自动石英晶片角度分选装置，具备以下有益效果：

1.本实用新型中X射线通过第一透光片照射到单色晶片上，发生一次衍射，随之透过第二透光片，照射在待测晶片本体上发生第二次衍射，两次衍射减少了杂质谱线，从而得到干净的高质量的X射线，并通过计数管接收，提升测试精度。

2.本实用新型中测量台上晶片本体通过前、左、右三个定位装置进行固定，采用晶片＋X（或-X）向固定定位，定位件采用气缸，三个气缸驱动伸缩端移动在三个方向对晶片本体进行夹持定位，三个方向同时带有弹性保护装置，实现精确定位并保护晶片不被夹破。

附图说明

图1为本实用新型测试机构的示意图。

图2为本实用新型一种全自动石英晶片角度分选装置的整体示意图。

图3为本实用新型夹片上料机构的示意图。

图4为本实用新型双叉旋臂送料机构的示意图。

图5为本实用新型下料分选机构的示意图。

图中：1、平台底座；2、夹片上料机构；3、辨向机构；4、计数管；5、双叉旋臂送料机构；6、测试机构；7、单色器滤光组件；8、X射线管；9、下料分选机构；10、分选料盒；11、测量台；12、前定位件；13、右定位件；14、左定位件；15、移动台；16、单色晶片；17、第一透光片；18、第二透光片；19、安装立板；20、DD马达；21、晶片本体；22、直线模组；23、直线导轨；24、片盒；25、出片挡板；26、微测头；27、钨钢滑轨；28、龙门支架；29、第二轴承；30、第二光电开关；31、第一步进电机；32、第一气缸；33、双叉摆臂；34、第一光电开关；35、第一轴承；36、同步轮；37、安装座；38、支架；39、第二气缸；40、水平摆臂；41、第二步进电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-5所示，一种全自动石英晶片角度分选装置，包括花岗岩的平台底座1，所述平台底座1上排配设置有夹片上料机构2、双叉旋臂送料机构5、辨向机构3、测试机构6和下料分选机构9，所述夹片上料机构2能够将成摞的晶片本体21逐一取出，所述辨向机构3能够对晶片本体21测试角度进行调整，所述双叉旋臂送料机构5能够将夹片上料机构2上的晶片本体21移送至辨向机构3上以及将辨向机构3上调整后的晶片本体21移送至测试机构6上，所述下料分选机构9能够将测试机构6上测试完成的晶片本体21分类装盒；所述测试机构6包括X射线管8、计数管4、测量台11、单色器滤光组件7、DD马达20、晶片定位组件和安装立板19，所述安装立板19固定安装在平台底座1上，所述单色器滤光组件7设置在安装立板19的中心位置，单色器滤光组件7包括单色晶片16、移动台15以及开设有长孔的第一透光片17和第二透光片18，所述移动台15与安装立板19连接，所述单色晶片16设置在移动台15上，所述第一透光片17和第二透光片18分别与安装立板19连接且位于单色晶片16的两侧，所述X射线管8安装在安装立板19一侧，X射线管8的X射线能够穿过第一透光片17的长孔照射在单色晶片16上，所述DD马达20安装在安装立板19的另一侧，所述测量台11设置在DD马达20的伸缩端上，待测晶体放置在测量台11上，单色晶片16衍射的部分X射线能够穿过第二透光片18的长孔照射在待测晶片本体21上，所述计数管4安装在平台底座1上，待测晶片本体21衍射的部分X射线被计数管4接收，所述晶片定位组件设置在平台底座1上且对应测量台11的下方，晶片定位组件能够对晶片本体21进行定位；所述晶片定位组件包括前定位件12、左定位件14、右定位件13和底座，所述底座设置在平台底座1上，所述前定位件12、左定位件14、右定位件13分别设置在底座上且位于底座上表面的前、左、右三个方向；所述前定位件12、左定位件14、右定位件13均采用气缸；所述夹片上料机构2包括直线模组22、出片挡板25、竖直的直线导轨23、片盒24、水平的钨钢滑轨27、龙门支架28和微测头26，所述龙门支架28设置在平台底座1上，所述钨钢滑轨27设置在龙门支架 28上，所述片盒24设置在钨钢滑轨27的移动端上，所述直线导轨23设置在片盒24上，推动晶片本体21，所述直线模组22设置在平台底座1上，移动端能够推动片盒24在钨钢滑轨27上移动，钨钢滑轨27前端设有真空吸孔，并与外部真空发生器连接，所述出片挡板25竖直插在片盒24一侧；所述双叉旋臂送料机构5包括支架38、第一步进电机31、第一气缸32、第一轴承35、第一同步轮36、双叉摆臂33和第一光电开关34，所述支架38固定安装在平台底座1上，所述第一步进电机31设置在支架38上，所述第一气缸32通过第一轴承35转动设置在支架38上，所述双叉摆臂33与气缸伸缩端固定连接，双叉摆臂33前端设有吸盘，所述第一气缸32底部通过轴与第一轴承35内圈连接，轴的下端与第一步进电机31的输出端通过第一同步轮36和连接带传动连接，所述第一光电开关34设置在支架38上，能够控制第一气缸32和第一步进电机31的工作；所述下料分选机构9包括多个分选料盒10、第二气缸39、水平摆臂40、第二步进电机41和第二轴承29，所述第二气缸39通过第二轴承29转动设置在平台底座1上，所述第二步进电机41通过第二同步轮36和连接带传动连接，所述水平摆臂40固定设置在第二气缸39的伸缩端上，所述水平摆臂40前端设有吸盘，多个分选料盒10以第二轴承29为中心半圆形分布设置在平台底座1上；所述平台底座1上设置有控制第二气缸39和第二步进电机41工作的第二光电开关30。

其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体如下：

根据说明书附图说明图1-5可知，本实用新型中的平台底座1上排配设置有夹片上料机构2、双叉旋臂送料机构5、辨向机构3、测试机构6和下料分选机构9；

整体工作时：夹片上料机构2将成摞的晶片本体21逐一取出，出料后通过双叉旋臂送料机构5将夹片上料机构2上的晶片本体21移送至辨向机构3上，辨向机构3能够对晶片本体21测试角度进行调整，同样使用双叉旋臂送料机构5将辨向机构3上调整后的晶片本体21移送至测试机构6上，当然，双叉旋臂送料机构5能够一次性完成辨向机构3和测试机构6的送料；最后下料分选机构9将测试机构6上测试完成的晶片本体21分类装盒。

其中，测试机构6包括X射线管8、计数管4、测量台11、单色器滤光组件7、DD马达20、晶片定位组件和安装立板19，安装立板19固定安装在平台底座1上，单色器滤光组件7设置在安装立板19的中心位置，单色器滤光组件7包括单色晶片16、移动台15以及开设有长孔的第一透光片17和第二透光片18；

测试机构6工作时：双叉旋臂送料机构5将晶片本体21放置在DD马达20前端的测量台11上后，测试台上是有真空吸孔的，也会吸附晶片本体21，保持稳定，并通过平台底座1上晶片定位组件对晶片本体21进行定位；X射线管8能够发出X射线并能够穿过第一遮光片的长孔，并照射在移动台15前端的单色晶片16上，发生第一次衍射，然后单色晶片16上衍射的部分X射线能够穿过第二透光片18的长孔中，并照射在测量台11上的待测量的晶片本体21上，发生第二衍射，特别的，通过DD马达20带动测量台11上晶片本体21进行角度偏转扫描，衍射后的部分X射线被平台底座1上的计数筒所接收，再通过计算机独特的算法算出晶片的切割角度，传入后台，以便下料分选机构9进行分选；两次衍射减少了杂质谱线，从而得到干净的高质量的X射线，并通过计数管4接收，提升测试精度。

其中，晶片定位组件包括前定位件12、左定位件14、右定位件13和底座，底座设置在平台底座1上，前定位件12、左定位件14、右定位件13分别设置在底座上且位于底座上表面的前、左、右三个方向，采用晶片＋X（或-X）向固定定位，定位件采用气缸，三个气缸驱动伸缩端移动在三个方向对晶片本体21进行夹持定位，三个方向同时带有弹性保护装置，实现精确定位并保护晶片不被夹破。

夹片上料机构2：夹片上料机构2包括直线模组22、出片挡板25、竖直的直线导轨23、片盒24、水平的钨钢滑轨27、龙门支架28和微测头26。夹片上料机构2工作时：将晶片本体21码摞起来装到片夹里，片盒24通过直线模组22带动进行送片，片盒24内最下面的晶片本体21与水平的钨钢滑轨27紧密贴合，当晶片本体21走到出片位置时，钨钢滑轨27前端的产生真空吸附住晶片本体21，然后片盒24通过直线模组22带动回到原位，最下面的晶片保留在出片位置，完成片夹上料，在此过程中，竖直的直线导轨23能够对片盒24内晶片本体21进行推动，并通过微测头26进行监测。

辨向机构3能够对晶片本体21测试角度进行调整，可采用现有技术，采用现有的激光测量角度的方式即可

双叉旋臂送料机构5：双叉旋臂送料机构5包括支架38、步进电机、气缸、轴承、同步轮36、双叉摆臂33和光电开关。双叉旋臂送料机构5工作时：第一步进电机31驱动通过连接带驱动第一同步轮36转动，从而带动轴承上的第一气缸32转动，使气缸伸缩端双叉摆臂33的前端转向夹片上料机构2和辨向机构3处，配合第一气缸32的伸缩端的伸缩，并通过双叉摆臂33前端的吸盘吸附夹片上料机构2的晶片本体21和辨向机构3上已经测量完角度的晶片本体21，并将夹片上料机构2的晶片本体21转移至辨向机构3上以及将辨向机构3上已经测量完角度的晶片本体21转移至测试机构6上，完成送料；第一光电开关34设置在支架38上，在此过程中，配合外部控制系统能够控制第一气缸32和第一步进电机31的工作。

下料分选机构9：下料分选机构9包括多个分选料盒10、第二气缸39、水平摆臂40、第二步进电机41和第二轴承29。下料分选机构9工作时：平台底座1上的第二步进电机41输出端转动通过第二同步轮36和连接带来带动第二气缸39以及第二气缸39上的水平摆臂40转动，这里的第二气缸39、第二步进电机41、第二同步轮36、第二轴承29与双叉旋臂送料机构5中的第二气缸39、第二步进电机41、第二同步轮36、第二轴承29结构和连接关系相同，水平摆臂40转动能够其前端的吸盘对测试机构6中测试完成的晶片本体21进行吸附，放置在对应的多个以第二轴承29为中心半圆形分布的分选料盒10中，完成分选功能；在此过程中，平台底座1上设置的第二光电开关30能够配合外部控制系统对第二气缸39和第二步进电机41的工作进行控制。

本实心新型中的平台底座1上还设置控制系统、控制面板和显示器，此外，本实用新型外部还设置有真空发生器、连接管，利用负压真空吸气原理，以上均为现有技术，因此附图中未画出。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种全自动石英晶片角度分选装置，其特征在于，包括花岗岩的平台底座(1)，所述平台底座(1)上排配设置有夹片上料机构(2)、双叉旋臂送料机构(5)、辨向机构(3)、测试机构(6)和下料分选机构(9)，所述夹片上料机构(2)能够将成摞的晶片本体(21)逐一取出，所述辨向机构(3)能够对晶片本体(21)测试角度进行调整，所述双叉旋臂送料机构(5)能够将夹片上料机构(2)上的晶片本体(21)移送至辨向机构(3)上以及将辨向机构(3)上调整后的晶片本体(21)移送至测试机构(6)上，所述下料分选机构(9)能够将测试机构(6)上测试完成的晶片本体(21)分类装盒；

所述测试机构(6)包括X射线管(8)、计数管(4)、测量台(11)、单色器滤光组件(7)、DD马达(20)、晶片定位组件和安装立板(19)，所述安装立板(19)固定安装在平台底座(1)上，所述单色器滤光组件(7)设置在安装立板(19)的中心位置，单色器滤光组件(7)包括单色晶片(16)、移动台(15)以及开设有长孔的第一透光片(17)和第二透光片(18)，所述移动台(15)与安装立板(19)连接，所述单色晶片(16)设置在移动台(15)上，所述第一透光片(17)和第二透光片(18)分别与安装立板(19)连接且位于单色晶片(16)的两侧，所述X射线管(8)安装在安装立板(19)一侧，X射线管(8)的X射线能够穿过第一透光片(17)的长孔照射在单色晶片(16)上，所述DD马达(20)安装在安装立板(19)的另一侧，所述测量台(11)设置在DD马达(20)的伸缩端上，待测晶体放置在测量台(11)上，单色晶片(16)衍射的部分X射线能够穿过第二透光片(18)的长孔照射在待测晶片本体(21)上，所述计数管(4)安装在平台底座(1)上，待测晶片本体(21)衍射的部分X射线被计数管(4)接收，所述晶片定位组件设置在平台底座(1)上且对应测量台(11)的下方，晶片定位组件能够对晶片本体(21)进行定位。

2.根据权利要求1所述的一种全自动石英晶片角度分选装置，其特征在于，所述晶片定位组件包括前定位件(12)、左定位件(14)、右定位件(13)和底座，所述底座设置在平台底座(1)上，所述前定位件(12)、左定位件(14)、右定位件(13)分别设置在底座上且位于底座上表面的前、左、右三个方向。

3.根据权利要求2所述的一种全自动石英晶片角度分选装置，其特征在于，所述前定位件(12)、左定位件(14)、右定位件(13)均采用气缸。

4.根据权利要求1所述的一种全自动石英晶片角度分选装置，其特征在于，所述夹片上料机构(2)包括直线模组(22)、出片挡板(25)、竖直的直线导轨(23)、片盒(24)、水平的钨钢滑轨(27)、龙门支架 (28)和微测头(26)，所述龙门支架 (28)设置在平台底座(1)上，所述钨钢滑轨(27)设置在龙门支架 (28)上，所述片盒(24)设置在钨钢滑轨(27)的移动端上，所述直线导轨(23)设置在片盒(24)上，推动晶片本体(21)，所述直线模组(22)设置在平台底座(1)上，移动端能够推动片盒(24)在钨钢滑轨(27)上移动，钨钢滑轨(27)前端设有真空吸孔，并与外部真空发生器连接，所述出片挡板(25)竖直插在片盒(24)一侧。

5.根据权利要求1所述的一种全自动石英晶片角度分选装置，其特征在于，所述双叉旋臂送料机构(5)包括支架(38)、第一步进电机(31)、第一气缸(32)、第一轴承(35)、同步轮(36)、双叉摆臂(33)和第一光电开关(34)，所述支架(38)固定安装在平台底座(1)上，所述第一步进电机(31)设置在支架(38)上，所述第一气缸(32)通过第一轴承(35)转动设置在支架(38)上，所述双叉摆臂(33)与气缸伸缩端固定连接，双叉摆臂(33)前端设有吸盘，所述第一气缸(32)底部通过轴与第一轴承(35)内圈连接，轴的下端与第一步进电机(31)的输出端通过同步轮(36)和连接带传动连接，所述第一光电开关(34)设置在支架(38)上，能够控制第一气缸(32)和第一步进电机(31)的工作。

6.根据权利要求1所述的一种全自动石英晶片角度分选装置，其特征在于，所述下料分选机构(9)包括多个分选料盒(10)、第二气缸(39)、水平摆臂(40)、第二步进电机(41)和第二轴承(29)，所述第二气缸(39)通过第二轴承(29)转动设置在平台底座(1)上，所述第二步进电机(41)通过同步轮(36)和连接带传动连接，所述水平摆臂(40)固定设置在第二气缸(39)的伸缩端上，所述水平摆臂(40)前端设有吸盘，多个分选料盒(10)以第二轴承(29)为中心半圆形分布设置在平台底座(1)上；所述平台底座(1)上设置有控制第二气缸(39)和第二步进电机(41)工作的第二光电开关(30)。