微球表面缺陷检测翻转辅助装置的制作方法

本发明属于表面缺陷检测领域，具体涉及一种微球表面缺陷检测翻转辅助装置。

背景技术：

作为最常用的元器件形态之一的微小球面，在众多重要领域有着诸多应用，这些应用都对微小球面的表面面形质量有着较高的要求，因而对于微小球面的表面缺陷的检测就显得尤为重要。

无论是美国的劳伦斯利弗莫尔国家实验室的psdi技术，还是中国专利zl201410663749.4，都无法完成整个微球表面的测量，因此微球的测试翻转机构就显得尤为重要。二者方案中的测试机械翻转机构都带有一定的不可避免的机械误差，从而使检测结果不理想。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种微球表面缺陷检测翻转辅助装置，解决现有微小球面表面缺陷检测微球控制系统的机械误差使得测量精度降低的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种微球表面缺陷检测翻转辅助装置，包括底座、控制电机、第一精密旋转台、第一连接板、翻转辅助机构、辅助吸嘴、y方向位移台、x方向位移台、第二连接板、第二精密旋转台和测试吸嘴；控制电机固定在底座上，第一精密旋转台固定在控制电机上，并与控制电机的输出轴固连，翻转辅助机构固定在第一精密旋转台顶面，第一连接板一端设有圆孔，所述圆孔穿过翻转辅助机构并与第一精密旋转台固连，辅助吸嘴固定在翻转辅助机构上，y方向位移台固定在第一连接板的另一端顶面，x方向位移台固定在y方向位移台上，第二连接板为l形，第二连接板的水平面固定在x方向位移台上，竖直面内壁固定有第二精密旋转台，测试吸嘴固定在第二精密旋转台上，待测微球设置在测试吸嘴上，且辅助吸嘴位于待测微球的正下方。

所述翻转辅助机构包括x轴位移台、y轴位移台、第三连接板、z轴位移台和辅助吸嘴底座，y轴位移台固定在x轴位移台顶面，x轴位移台固定在第一精密旋转台顶面，第三连接板为l形，水平面固定在y轴位移台上，竖直面内壁固连z轴位移台，辅助吸嘴底座固定在z轴位移台上，辅助吸嘴底座顶面设有辅助吸嘴。

所述z轴位移台用于调节辅助吸嘴的上下高度。

所述辅助吸嘴和测试吸嘴的中轴线垂直。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）采用旋转台、位移台相结合的五维调整方式，配合测试吸嘴和辅助吸嘴，简单有效的实现了微球表面缺陷检测过程中对微球的翻转测试。

（2）翻转过程易于操作，成本低，翻转效率、精度较高，减少了人工误差，解决了微小球面表面缺陷检测中对微球操作困难的问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是翻转辅助机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1和图2，一种微球表面缺陷检测翻转辅助装置，包括底座1、控制电机2、第一精密旋转台3、第一连接板4、翻转辅助机构5、辅助吸嘴6、y方向位移台7、x方向位移台10、第二连接板11、第二精密旋转台12和测试吸嘴13。控制电机2通过螺栓固定在底座1上，第一精密旋转台3通过螺栓固定在控制电机2上，并与控制电机2的输出轴固连，翻转辅助机构5通过螺栓固定在第一精密旋转台3顶面，第一连接板4一端设有圆孔，所述圆孔穿过翻转辅助机构5并与第一精密旋转台3通过螺栓固定，辅助吸嘴6通过螺栓固定在翻转辅助机构5上，y方向位移台7通过螺栓固定在第一连接板4的另一端顶面，x方向位移台10通过螺栓固定在y方向位移台7上，第二连接板11为l形，第二连接板11的水平面通过螺栓固定在x方向位移台10上，竖直面内壁通过螺栓固定着第二精密旋转台12，测试吸嘴13通过螺栓固定在第二精密旋转台12上，待测微球14放置在测试吸嘴13上，且辅助吸嘴6位于待测微球14的正下方。

所述翻转辅助机构5包括x轴位移台5-1、y轴位移台5-2、第三连接板5-3、z轴位移台5-4和辅助吸嘴底座5-5；y轴位移台5-2通过螺栓固定在x轴位移台5-1顶面，x轴位移台5-1通过螺栓固定在第一精密旋转台3顶面，第三连接板5-3为l形，水平面通过螺栓固定在y轴位移台5-2上，竖直面内壁通过螺栓连接着z轴位移台5-4，底座5-5通过螺栓固定在z轴位移台5-4上，底座5-5顶面设有辅助吸嘴6。

所述z轴位移台5-4用于调节辅助吸嘴6的上下高度。

所述辅助吸嘴6和测试吸嘴13的中轴线垂直。

所述辅助吸嘴6和测试吸嘴13的中轴线垂直，均采用负压吸嘴。

所述微球指直径小于2mm的球。

本实施方式所述微球表面缺陷检测翻转辅助装置，底座1上固连着控制电机2，控制电机2上有接口与计算机相连接，通过计算机给出指令控制第一精密旋转台3的运动。第一精密旋转台3固定在控制电机2上，并且可以在控制电机2的指令下旋转一定角度。翻转辅助机构5中的x轴位移台5-1、y轴位移台5-2和z轴位移台5-4可以控制辅助吸嘴6在三个维度方向上的平移。通过旋动y方向位移台7上的旋钮8可以实现y方向位移台7的平移。y方向位移台7的上部固定连接着x方向位移台10，通过旋动x方向位移台上的旋钮9实现x方向位移台10的平移。第二精密旋转台12的顶部固定着测试吸嘴13，测试吸嘴13吸附微球14后可通过第二精密旋转台12实现测试吸嘴14的旋转。

由于测试吸嘴13固定在第二精密旋转台12上，而第二精密旋转台12又通过连接板11与x方向位移台10、y方向位移台7相连接固定，当用测试吸嘴13吸附微球14后，不断调整x方向旋钮9和y方向旋钮8，通过控制两个旋钮进行测试吸嘴以及吸附在其上的微球的位移，经过调整后，可以使得微球14的球心和两个旋转台的转轴重合。

通过第二精密旋转台12，使得与之相连接的测试吸嘴13以及吸附在其上的微球进行相同角度的旋转，可以完成对微球14半球的表面缺陷检测。

本实施方式对实施方式一、二、三作进一步说明，微球14完成半球的表面缺陷检测后，控制z轴位移台5-4向上位移，z轴位移台5-4通过第三连接板5-5与辅助吸嘴6固定相连，当z轴位移台5-4向上位移后，辅助吸嘴6也向上进行相同的位移。之后将微球14吸附在辅助吸嘴6上。通过控制x轴位移台5-1和y轴位移台5-2进行一定的平移，使得辅助吸嘴6控制着微球14离开测试吸嘴13。通过控制电机2试第一精密旋转台3旋转180°，并且带动测试吸嘴13旋转180°。然后控制x轴位移台5-1和y轴位移台5-2使得辅助吸嘴6带着微球14平移至测试吸嘴13，并将微球14吸附在测试吸嘴13上。最后，再通过控制电机2使第一精密旋转台3反向旋转180°，并带动测试吸嘴13反向旋转180°，即可实现微球14的翻转。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种微球表面缺陷检测翻转辅助装置，包括测试吸嘴、第一精密位移台、x方向位移台、y方向位移台、第二精密旋转台、第一连接板、辅助吸嘴和翻转辅助机构，所述翻转辅助机构包括三个位移台，其中两个位移台组合放置在底部位置，控制辅助吸嘴水平方向二维移动，平移台上部垂直放置一个位移台，用于控制辅助吸嘴纵向移动，所述辅助吸嘴固定在翻转辅助机构上方，可吸附微球进行移动，测试吸嘴在微球右侧，用来吸附微球进行测量。本发明可实现微球表面缺陷检测时对微球进行翻转。

技术研发人员：李建欣;宗毅;段明亮;柏财勋;王宗伟;高党忠;孟婕
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2018.08.29
技术公布日：2019.01.29