专利名称：一种石英晶片外观分选装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及石英晶片的外观检测及分选装置技术领域，具体涉及石英晶片外观分选装置。
背景技术：
石英晶体是硅石(SiO》的一种，是目前世界上用量最大的晶体。利用石英晶体本身的物理特性制作的电子元件，具有很高的频率稳定性，广泛用于数字电路、计算机、通讯等领域。它的作用就是在电子线路中作为频率源或频率基准。随着通讯、电子技术的发展，对石英晶片的需求量也相应大幅上升。天然和人工制造的石英晶体都是六角锥体，具有各向异性的物理特性。晶振中的各种晶片，就是按与各轴不同角度，切割成正方形、长方形、圆形的薄片，不同切型的晶片性能有所不同。石英晶体加工工业需要对大批的石英晶体原料选择、定向、切割及研磨抛光等制备成石英晶体半成品，然后对半成品按其频率进行严格分选，复上电极进行频率调整，最后进行不同规格的成品封装。从原始材料经过定向、划线、切割、测角、研磨抛光、腐蚀清洗等工序都是非常严格的，而对石英晶片半成品的分选也必须非常准确，如活力差、杂波多的晶片即是废品要单独分选出来，所以需要对石英晶片按其各电参数进行严格分选才能投入进一步的加工生产。目前，国内许多厂家仍沿用手工的方法来检测石英晶体的各项电气特性(如频率、阻抗等)，致使分选精度很低，速度慢，误选率高，劳动强度大，效率差，造成人力、物力和财力的浪费。随着晶体产量的不断增加及测频范围的提高，人工测量越来越不能满足生产的需求，其原因一是人工检测效率低，且易出现人为的读数错误；二是对于高频石英晶片，人工拿捏易使其破碎。因此，为提高生产效率和测量准确度，发展国产的自动化检测设备已成为必然。在国外，美国和日本是全球石英晶体器件研究、开发生产强国，他们在开发晶片测量分选系统方面一直走在世界的前列。目前我国市场上出现的大部分晶片测量分选系统就是借鉴国外的先进理论自主创新研发的成果。
发明内容
本发明的目的是提供石英晶片外观分选装置，它针对大批量石英晶体的生产，结合现有的机器视觉的相关技术，设计一种石英晶片的外观自动化分选装置，其不仅可以提高石英晶片外观分选的效率和可靠性，同时大大降低了石英晶片的生产成本。为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案它包含视觉系统组件、振动出料组件、可微调的导轨组件和晶片接收组件，视觉系统组件的一侧设置有振动出料组件，视觉系统组件的下方设置有可微调的导轨组件，且可微调的导轨组件的一端下方设置有晶片接收组件。
所述的视觉系统组件包含工业相机、第一固定工业相机用套筒滑块、第二固定工业相机用套筒滑块、工业镜头、固定光源用套筒滑块、光源、摇摆杆和摇摆杆底座，摇摆杆的上端通过螺钉依次固定有第一固定工业相机用套筒滑块和第二固定工业相机用套筒滑块， 第一固定工业相机用套筒滑块与工业相机固定连接，工业相机的下方设置有工业镜头，第二固定工业相机用套筒滑块与光源固定连接，光源上设置有固定光源用套筒滑块，固定光源用套筒滑块和光源均设于工业镜头的下方，且摇摆杆的底端设置有摇摆杆底座。所述的振动出料组件包含圆形振动器和直线振动器，圆形振动器与直线振动器连接。所述的可微调的导轨组件包含限位金属块、光纤传感器、无色透明玻璃、光纤传感器支架、固定套筒、支片、高支柱、导轨、矮支柱和底座，导轨的前端设置有限位金属块，限位金属块后侧的导轨内设有无色透明玻璃，限位金属块的下方连接有光纤传感器，且光纤传感器通过光纤传感器支架与导轨固定，导轨的下方焊接有两块支片，两块支片的下端分别与高支柱的插槽和矮支柱的插槽连接，且高支柱和矮支柱均通过带螺钉的固定套筒分别与两块支片固定，高支柱的底端和矮支柱的底端均与底座上的槽形孔连接。所述的晶片接收组件包含塑料料盒、料盒座和气动滑台，两个塑料料盒的下方设置有料盒座，料盒座的下方设置有气动滑台。所述的视觉系统组件用于判断从视野中流过的石英晶片的好坏，且其倾斜角在竖直平面的-90度至+90度范围内。所述的振动出料组件用于使晶片按顺序从振动料斗里流出。所述的可微调的导轨组件用于微调石英晶片流过视野的速度快慢和位置。所述的晶片接收组件用于将合格晶片和不合格晶片分别用两个不同的盒子接收。本发明设计合理，结构新颖，将人工外观分拣变为通过机器视觉自动外观分拣，大大提高了分拣的效率；且机器视觉按照统一的标准去分拣石英晶片，晶片质量的稳定性得到保证。
图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明中视觉系统组件的示意图； 图3为本发明中可微调的导轨组件的示意图； 图4为本发明中晶片接收组件的示意图； 图5为本发明的程序流程图。
具体实施例方式
参照图1-图5，本具体实施方式
采用以下技术方案它包含视觉系统组件1、振动出料组件2、可微调的导轨组件3和晶片接收组件4，视觉系统组件1的一侧设置有振动出料组件2，视觉系统组件1的下方设置有可微调的导轨组件3，且可微调的导轨组件3的一端下方设置有晶片接收组件4。所述的视觉系统组件1包含工业相机15、第一固定工业相机用套筒滑块16a、第二固定工业相机用套筒滑块16b、工业镜头17、固定光源用套筒滑块18、光源19、摇摆杆20和摇摆杆底座21，摇摆杆20的上端通过螺钉依次固定有第一固定工业相机用套筒滑块16a和第二固定工业相机用套筒滑块16b，第一固定工业相机用套筒滑块16a与工业相机15固定连接，工业相机15的下方设置有工业镜头17，第二固定工业相机用套筒滑块16b与光源19 固定连接，光源19上设置有固定光源用套筒滑块18，固定光源用套筒滑块18和光源19均设于工业镜头17的下方，且摇摆杆20的底端设置有摇摆杆底座21。所述的振动出料组件2包含圆形振动器和直线振动器，圆形振动器与直线振动器连接。所述的可微调的导轨组件3包含限位金属块5、光纤传感器6、无色透明玻璃7、光纤传感器支架8、固定套筒9、支片10、高支柱11、导轨12、矮支柱13和底座14，导轨12的前端设置有限位金属块5，限位金属块5后侧的导轨12内设有无色透明玻璃7，限位金属块 5的下方连接有光纤传感器6，且光纤传感器6通过光纤传感器支架8与导轨12固定，导轨 12的下方焊接有两块支片10，两块支片10的下端分别与高支柱11的插槽和矮支柱13的插槽连接，且高支柱11和矮支柱13均通过带螺钉的固定套筒9分别与两块支片10固定， 高支柱11的底端和矮支柱13的底端均与底座14上的槽形孔连接。所述的晶片接收组件4包含塑料料盒22、料盒座23和气动滑台对，两个塑料料盒 22的下方设置有料盒座23，料盒座23的下方设置有气动滑台M。所述的视觉系统组件1用于判断从视野中流过的石英晶片的好坏，且其倾斜角在竖直平面的-90度至+90度范围内。所述的振动出料组件2用于使晶片按顺序从振动料斗里流出。所述的可微调的导轨组件3用于微调石英晶片流过视野的速度快慢和位置。所述的晶片接收组件4用于将合格晶片和不合格晶片分别用两个不同的盒子接收。本具体实施方式
中的圆形振动器和直线振动器不停振动，石英晶片按顺序螺旋上升，从圆形振动器流入直线振动器后加速，流向有一定倾斜角度的导轨12，晶片沿着导轨 12中限位金属块5上的斜边缘滑动。在流入相机视野之前，石英晶片会触发所经轨迹上安装的光纤传感器6，触发信号输入工控机。工控机延时微量时间后，待晶片流入相机视野之后控制工业相机15取相，并通过视觉算法判断晶片好坏，输出一个数字信号。如果晶片合格，则气动滑台M向操作员所在位置方向运动，晶片落入装合格晶片的塑料料盒22 ；如果晶片不合格，则气动滑台M向操作员所在位置的反方向运动，晶片落入装不合格晶片的塑料料盒22。本具体实施方式
中的光纤传感器6、工业相机15、气动滑台M上的电磁阀开关通过控制器与工控机相连，实现当光纤传感器6感应到石英晶片后，使工控机控制工业相机 15拍照，然后再控制气动滑台M的电磁阀开关使料盒接收石英晶片。本具体实施方式
中整个导轨12靠操作员所在位置方向有一定倾斜，使得石英晶片沿导轨12下落时会靠操作员方向滑动；限位金属块5斜边缘的阻碍会使得石英晶片沿着该边缘滑动，而在该边缘路线上装有光纤传感器6，石英晶片必然滑过并触发该传感器。所述的限位金属块5除了限位的功能以外，还有引导的作用，引导石英晶片至相机视野的上方，再令其自由下落，落入相机视野内。光纤传感器6被触发以后，微调好一定的延时时间，即可拍到石英晶片通过视野的照片，便于做图像处理。本具体实施方式
中石英晶片的整个分选过程几乎都发生在晶片沿导轨12滑落的过程当中，触发光纤传感器6，少量延时后取相并进行图像处理，获得判断结果，再控制气动滑台M运动至正确的位置，从而确保每个石英晶片都能够落入正确的料盒中。本具体实施方式
应用机器视觉的方法，通过工业相机获取石英晶片的图像，进行一系列图像处理，依靠工业相机所拍摄的图像与视觉软件内模板图像相对比，从而判断该石英晶片合格与否，并以此为核心搭建石英晶片的外观分选装置。本具体实施方式
设计合理，结构新颖，将人工外观分拣变为通过机器视觉自动外观分拣，大大提高了分拣的效率；且机器视觉按照统一的标准去分拣石英晶片，晶片质量的稳定性得到保证。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
权利要求
1.一种石英晶片外观分选装置，其特征在于它包含视觉系统组件(1)、振动出料组件 O)、可微调的导轨组件C3)和晶片接收组件G)，视觉系统组件(1)的一侧设置有振动出料组件O)，视觉系统组件(1)的下方设置有可微调的导轨组件(3)，且可微调的导轨组件(3)的一端下方设置有晶片接收组件G)。
2.根据权利要求1所述的石英晶片外观分选装置，其特征在于所述的视觉系统组件(I)包含工业相机(15)、第一固定工业相机用套筒滑块(16a)、第二固定工业相机用套筒滑块(16b)、工业镜头(17)、固定光源用套筒滑块(18)、光源(19)、摇摆杆00)和摇摆杆底座 (21)，摇摆杆OO)的上端通过螺钉依次固定有第一固定工业相机用套筒滑块(16a)和第二固定工业相机用套筒滑块(16b)，第一固定工业相机用套筒滑块(16a)与工业相机(15)固定连接，工业相机(巧)的下方设置有工业镜头(17)，第二固定工业相机用套筒滑块(16b) 与光源(19)固定连接，光源(19)上设置有固定光源用套筒滑块(18)，固定光源用套筒滑块(18)和光源(19)均设于工业镜头(17)的下方，且摇摆杆OO)的底端设置有摇摆杆底座 01)。
3.根据权利要求1所述的石英晶片外观分选装置，其特征在于所述的可微调的导轨组件(3)包含限位金属块(5)、光纤传感器(6)、无色透明玻璃(7)、光纤传感器支架(8)、固定套筒(9)、支片(10)、高支柱(11)、导轨(12)、矮支柱(13)和底座(14)，导轨(12)的前端设置有限位金属块(5)，限位金属块(5)后侧的导轨(12)内设有无色透明玻璃(7)，限位金属块(5)的下方连接有光纤传感器(6)，且光纤传感器(6)通过光纤传感器支架(8)与导轨(12)固定，导轨(12)的下方焊接有两块支片(10)，两块支片(10)的下端分别与高支柱(II)的插槽和矮支柱(1 的插槽连接，且高支柱(11)和矮支柱(1 均通过带螺钉的固定套筒(9)分别与两块支片(10)固定，高支柱(11)的底端和矮支柱(1 的底端均与底座 (14)上的槽形孔连接。
4.根据权利要求1所述的石英晶片外观分选装置，其特征在于所述的晶片接收组件(4)包含塑料料盒(22)、料盒座和气动滑台(M)，两个塑料料盒0 的下方设置有料盒座(23)，料盒座的下方设置有气动滑台04)。
5.根据权利要求1所述的石英晶片外观分选装置，其特征在于所述的视觉系统组件 (1)的倾斜角在竖直平面的-90度至+90度范围内。
全文摘要
本发明公开了一种石英晶片外观分选装置，其涉及石英晶片的外观检测及分选装置技术领域。该石英晶片外观分选装置包含视觉系统组件、振动出料组件、可微调的导轨组件和晶片接收组件，视觉系统组件的一侧设置有振动出料组件，视觉系统组件的下方设置有可微调的导轨组件，且可微调的导轨组件的一端下方设置有晶片接收组件。其设计合理，结构新颖，将人工外观分拣变为通过机器视觉自动外观分拣，大大提高了分拣的效率；且机器视觉按照统一的标准去分拣石英晶片，晶片质量的稳定性得到保证。
文档编号B07C5/342GK102553837SQ201210005449
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者吴伟业, 应灿, 张铁 申请人:梅州市宇通科技有限公司