专利名称：一种用于蓝宝石加工晶向实时测量的夹具及其测量方法
技术领域：
本发明涉及一种用于蓝宝石加工晶向实时测量的夹具及其测量方法，属于晶体测量技术领域。
背景技术：
蓝宝石Sapphire晶体是一种具有优良光学性能、物理性能和化学性能的独特结合体。作为最硬的氧化物晶体，蓝宝石由于其光学和物理特性而被运用于各种要求苛刻的领域，它可以在高温下保持其高强度(莫氏9级硬度)、优良的热属性和透过率(0.3-4um)。它有很好的热特性(熔点2045度)，极好的电气特性和介电特性，并且防化学腐蚀。随着科学技术的迅猛发展，蓝宝石晶体已经成为现代工业，尤其是微电子及光电子产业极为重要的基础材料，例如LED衬底，手表表面，镜头表面，轴承，高温窗口，导弹整流罩等。由于晶体的各向异性，需要在加工中进行相位选择，由于晶体生长的时候外形的不规则，一般在加工中需要取一小片晶体小样下来，使用定向仪进行测量，然后计算偏移，再次定位，再取样测量，才能准确的定晶向。作业流程如图1，从流程上看，现有技术不仅需要浪费小样，而且需要比较多次的测量计算和调整，在实际生产中费时费料。通过实际操作，一般要求±0.05°晶向，需要的定向次数为4次，平均耗时2个小时，而且由于小样在测量时候会产生人为和设备误差，合格率只能在95%左右。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于蓝宝石加工晶向实时测量的夹具及其测量方法，能减少定向的小样浪费和节省定向的调整时间。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种用于蓝宝石加工晶向实时测量的夹具，它由旋转轴承、定位钢板以及角度调整钢板组成，定位钢板和角度调整钢板安装在旋转轴承上，角度调整钢板的四周设置有用于角度调节的I号螺丝、II号螺丝、III号螺丝以及IV号螺丝，其中，I号螺丝与III号螺丝、II号螺丝与IV号螺丝对称分布在角度调整钢板上。—种用于蓝宝石加工晶向实时测量方法，它包括以下步骤:(I)、将定向仪安装在夹具的定位钢板上，将旋转轴承安装在设备工件安装区；(2)、晶体定位:将晶体粘在定位钢板上，定位钢板和角度调整钢板上安装弹簧卡扣，下降定向仪测量头，直到距离晶体中心位置3-5_，打开测量管，抬升或降低测量头，观测强度表数值，最大值即为最佳距离；(3)、角度调节:A、缓慢调节角度调整钢板上的I号螺丝，观察强度表变化，如果变大则继续调节，直到出现最大值，调节强度系数旋钮，直到强度固定在60-70左右；如果变小，那么换调节III号螺丝，直到出现60-70的最大值；
B、旋转90°，缓慢调节II号螺丝，如果强度变大，则继续调节，直到出现60-70的最大值，如果变小，则调节IV号螺丝，直到出现60-70的最大值；C、再旋转90°，进行微调，确保最大值和前面差异小于6格；D、再旋转90°，进行微调，确保最大值和前面差异小于6格；E、转回原始位置，重新旋转一周确认最大值偏差不能大于6格，完成检测后，将四个螺丝锁紧，将旋转台锁紧；(4)、将定向仪摇回原位，即可进行加工。本发明的有益效果在于:通过可选择夹具将定向仪直接安装在切割机、套料机等设备上，实现了随时对晶向的检测和调整控制，减少了定向的小样浪费，节省了定向的调整时间。
图1为现有晶向的作业流程图；图2为本发明测量夹具的结构示意图；图3为本发明测量夹具的俯视图。其中，1-旋转轴承，2-定位钢板，3-角度调整钢板，4-1号螺丝，5-1I号螺丝5，6-1II号螺丝，7-1V号螺丝，8-晶体。
具体实施例方式下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。如图2、图3，一种用于蓝宝石加工晶向实时测量的夹具，它由旋转轴承1、定位钢板2以及角度调整钢板3组成，定位钢板2和角度调整钢板3安装在旋转轴承I上，这样，夹具就形成了可以进行360°旋转部分和可以进行倾斜角度调整部分两大部分，角度调整钢板3的四周设置有用于角度调节的I号螺丝4、II号螺丝5、111号螺丝6以及IV号螺丝7，其中，I号螺丝4与III号螺丝6、II号螺丝5与IV号螺丝7对称分布在角度调整钢板3上。一种用于蓝宝石加工晶向实时测量方法，它包括以下步骤:(I)、将定向仪安装在夹具的定位钢板2上，将旋转轴承I安装在设备工件安装区；(2)、晶体定位:将晶体8粘在定位钢板2上，定位钢板2和角度调整钢板3上安装弹簧卡扣，下降定向仪测量头，直到距离晶体中心位置3-5_，打开测量管，抬升或降低测量头，观测强度表数值，最大值即为最佳距离；(3)、角度调节:A、缓慢调节角度调整钢板3上的I号螺丝4，观察强度表变化，如果变大则继续调节，直到出现最大值，调节强度系数旋钮，直到强度固定在60-70左右；如果变小，那么换调节III号螺丝6，直到出现60-70的最大值；B、旋转90°，缓慢调节II号螺丝5，如果强度变大，则继续调节，直到出现60-70的最大值，如果变小，则调节IV号螺丝7，直到出现60-70的最大值；C、再旋转90°，进行微调，确保最大值和前面差异小于6格；D、再旋转90°，进行微调，确保最大值和前面差异小于6格；
E、转回原始位置，重新旋转一周确认最大值偏差不能大于6格，完成检测后，将四个螺丝锁紧，将旋转台锁紧；(4)、将定向仪摇回原位，即可进行加工，经过调整后的晶向可以控制在±0.05°，可以满足绝大多数的应用需求，如果需要更高的精度，可以将最大值差异放小，即可提高精度。本发明可以将多台设备整合起来，达到可以实时监测和控制晶向的目的，通过试验，以±0.05°晶向为例，定向时间从原来的2小时减少到半小时，而且不需要切小样定向，节省了设备使用费，刀具费用和晶体成本。
权利要求
1.一种用于蓝宝石加工晶向实时测量的夹具，其特征在于:它由旋转轴承(I)、定位钢板(2)以及角度调整钢板(3)组成，定位钢板(2)和角度调整钢板(3)安装在旋转轴承(I)上，角度调整钢板(3)的四周设置有用于角度调节的I号螺丝(4)、11号螺丝(5)、111号螺丝(6)以及IV号螺丝(7)，其中，I号螺丝(4)与III号螺丝(6)、II号螺丝(5)与IV号螺丝(7)对称分布在角度调整钢板(3)上。
2.一种用于蓝宝石加工晶向实时测量方法，其特征在于:它包括以下步骤: (1)、将定向仪安装在夹具的定位钢板(2)上，将旋转轴承(I)安装在设备工件安装区； (2)、晶体定位:将晶体(8)粘在定位钢板(2)上，定位钢板(2)和角度调整钢板(3)上安装弹簧卡扣，下降定向仪测量头，直到距离晶体中心位置3-5mm，打开测量管，抬升或降低测量头，观测强度表数值，最大值即为最佳距离； (3)、角度调节: A、缓慢调节角度调整钢板(3)上的I号螺丝(4)，观察强度表变化，如果变大则继续调节，直到出现最大值，调节强度系数旋钮，直到强度固定在60-70左右；如果变小，那么换调节III号螺丝(6)，直到出现60-70的最大值； B、旋转90°，缓慢调节II号螺丝(5)，如果强度变大，则继续调节，直到出现60-70的最大值，如果变小，则调节IV号螺丝(7)，直到出现60-70的最大值； C、再旋转90°，进行微调，确保最大值和前面差异小于6格； D、再旋转90°，进行微调，确保最大值和前面差异小于6格； E、转回原始位置，重新旋转一周确认最大值偏差不能大于6格，完成检测后，将四个螺丝锁紧，将旋转台锁紧； (4)、将定向仪摇回原位，即可进行加工。
全文摘要
本发明公开了一种用于蓝宝石加工晶向实时测量的夹具及其测量方法，它包括以下步骤(1)、将定向仪安装在夹具的定位钢板上，将旋转轴承安装在设备工件安装区;(2)、晶体定位；(3)、角度调节；(4)、将定向仪摇回原位，即可进行加工。本发明的有益效果是通过可选择夹具将定向仪直接安装在切割机、套料机等设备上，实现了随时对晶向的检测和调整控制，减少了定向的小样浪费，节省了定向的调整时间。
文档编号B28D7/04GK103171059SQ20131007400
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月7日 优先权日2013年3月7日
发明者季泳, 张龚磊 申请人:贵阳嘉瑜光电科技咨询中心