探针清洗装置及探针清洗方法与流程

本发明涉及膜层厚度测试领域，尤其是涉及一种探针清洗装置及探针清洗方法。

背景技术：

在液晶显示等行业中，为了精确控制各膜层的厚度和膜层表面的平面度，需要多次测量膜层的厚度和膜层各位置的高度差。探针式表面段差测量方式是常用的测试膜层厚度的方法，探针式表面段差测量设备采用探针接触待测表面，探针根据待测表面的起伏确定膜层表面的厚度和高度差，长期使用探针或设备停滞使用过久会在探针表面产生污渍或残渣影响测量的精确度，故需要经常对探针进行清洗等操作保持探针表面洁净。

现有技术中，探针的清洁需要停机后工作人员手动擦拭，手动擦拭效果决定于工作人员的手法，擦拭效果不稳定，且容易擦拭不当导致探针倾斜等异常影响探针测量精度，甚至损坏探针。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种探针清洗装置及探针清洗方法，用以解决现有技术中手动擦拭效果不稳定，且容易擦拭不当导致探针倾斜等异常影响探针测量精度，甚至损坏探针的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种探针清洗装置，用于清洗表面段差测量装置的探针，所述探针清洗装置包括清洗槽、超声波发生器及控制模组，所述控制模组电连接所述超声波发生器，所述清洗槽盛放清洗剂，所述超声波发生器置于所述清洗槽中，所述控制模组控制所述超声波发生器带动所述清洗剂在超声波频率下振动以清洗所述探针，同时所述控制模组控制所述探针伸入所述清洗剂液面的深度。

进一步，所述控制模组还包括第一控制单元，所述第一控制单元记录所述探针在所述表面段差测试装置的工作时长，并根据所述工作时长调整所述超声波发生器的工作频率和工作时间。

进一步，所述控制模组还包括第二控制单元，所述第二控制单元记录所述表面段差测量装置工作时所述探针的最大伸出长度，并根据所述最大伸出长度调整所述探针伸入所述清洗剂液面的深度。

进一步，所述表面段差测量装置包括工作平台，所述清洗槽通过升降丝杆安装在所述工作平台的一侧，所述控制模组包括第一驱动单元，所述第一驱动单元控制驱动电机驱动所述清洗槽依靠所述升降丝杆升降，从而控制所述探针伸入所述清洗剂液面的深度。

进一步，所述表面段差测量装置还包括吹气装置和活动手臂，所述活动手臂包括第一臂和第二臂，所述第一臂一端固定于所述清洗槽的外壁，另一端铰接所述第二臂，所述第二臂另一端铰接所述吹气装置，所述活动手臂用于调节所述吹气装置对所述探针吹气时的角度。

进一步，所述控制模组还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元控制所述活动手臂的姿态以调整所述吹气装置对所述探针吹气时的角度。

进一步，所述吹气装置的数量为多个，所述活动手臂的数量为多个，每个所述活动手臂调节一个所述吹气装置的吹气角度，多个所述吹气装置用于同时从多个角度对所述探针吹气。

进一步，所述吹气装置还设有过滤芯，用于过滤气体中的杂质。

进一步，所述探针清洗装置还包括储存腔，用于储存所述清洗剂，所述储存腔与所述清洗槽连通，并且所述储存腔与所述清洗槽之间设有泵，所述泵用于将所述储存腔的所述清洗剂注入所述清洗槽清洗所述探针，或将所述清洗槽的所述清洗剂注入所述储存腔储存。

本发明还提供一种探针清洗方法，用于清洗表面段差测量装置的探针，提供探针清洗装置，所述探针清洗装置包括清洗槽、超声波发生器及控制模组，所述清洗槽盛放有清洗剂，所述探针在进行一次或多次表面段差测量之后，将所述探针伸入所述清洗槽中，所述控制模组控制所述超声波发生器带动所述清洗剂在超声波频率下振动以清洗所述探针，同时所述控制模组控制所述探针伸入所述清洗剂液面的深度。

本发明的有益效果如下：在工作平台旁设置探针清洗装置可以在不停机的情况下定期清洗探针，避免探针表面沾有污渍或残渣影响测量的精确度，超声波清洗效果良好且稳定，不会出现探针倾斜等异常影响探针测量精度，保护探针不受损坏，延长探针使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的明显变形方式。

图1为本发明实施例一提供的探针清洗装置与表面段差测量装置的结合示意图。

图2为本发明实施例一提供的探针清洗装置的结构示意图。

图3为本发明实施例二提供的探针清洗装置与表面段差测量装置的结合示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，表面段差测量装置100包括工作平台10、导轨20、活动杆30、探针清洗装置40及探针装置50。具体的，工作平台10包括相对的底面112和工作面110及连接底面112与工作面110的多个非工作面，底面112固定于地面或固定支架上，工作面110用于平铺放置待测样品，本实施例中，待测样品为用于制作液晶显示器的显示面板的玻璃，待测样品也可以为其他需要测量厚度、高度差或平面度的器件。导轨20固定于固定平台的非工作面，一种较佳的实施方式中，导轨20的数量为两个，进一步的，非工作面包括一对第一非工作面114及连接一对第一非工作面114的第二非工作面116，两个导轨20分别对称固定于一个第一非工作面114上，且导轨20的长度大于工作面110在第一方向的尺寸。活动杆30架设于两个导轨20上，并滑动连接导轨20。具体的，导轨20与活动杆30的接触面高于工作面110，活动杆30架设于导轨20上后位于工作面110之上，且覆盖工作面110的第二方向的尺寸。一种较佳的实施方式中，活动杆30的两端安装有滚轮，活动杆30通过滚轮在导轨20上相对运动。

在活动杆30上还设有滑块60，滑块60可以在活动杆30上相对滑动，探针装置50固定安装于滑块60上，通过移动滑块60在活动杆30上的位置移动探针装置50的位置。进一步的，探针装置50包括测量机构502和插入测量机构502内的探针504，探针504直接接触待测样品的待测表面，探针504在待测表面划动，并根据待测表面的起伏而起伏，测量机构502随探针504一起运动，并感应探针504的起伏变化，记录分析待测样品的高度差。

活动杆30在导轨20上相对移动实现了探针装置50在第一方向上的自由度，滑块60在活动杆30上的相对移动实现了探针装置50在第二方向上的自由度，因此探针504可以移动到工作面110的任意位置进行厚度、平面度或高度差的测量。

探针清洗装置40位于工作平台10沿导轨20方向的一端，即第二非工作面116，用于清洗探针装置50的探针504。探针清洗装置40包括清洗槽402、超声波发生器404及控制模组，清洗槽402用于盛放清洗剂，超声波发生器404置于清洗槽402中，控制模组控制超声波发生器404带动清洗剂在超声波频率下振动以清洗探针504，同时控制模组控制探针504伸入清洗剂液面的深度。进一步的，清洗槽402为顶部开口的盒状容器，并且清洗槽402的尺寸较小，仅用于能够容纳探针504即可。清洗探针504时，探针504部分浸入或全部浸入清洗槽402，超声波发生器404发出振动频率不小于20khz的超声波，超声波在清洗剂中传播，带动清洗剂在超声波频率下一起振动，并通过空化作用清洗探针504表面的污渍或残渣。

在工作平台10旁设置探针清洗装置40可以在不停机的情况下定期清洗探针504，避免探针504表面沾有污渍或残渣影响测量的精确度，超声波清洗效果良好且稳定，不会出现探针504倾斜等异常影响探针504测量精度，保护探针504不受损坏，延长探针504使用寿命。

控制模组还包括第一控制单元，第一控制单元记录探针504在表面段差测试装置100的工作时长，并根据工作时长调整超声波发生器404的工作频率和工作时间。具体的，探针504在表面段差测试装置100的工作时长越长，第一控制单元控制超声波发生器404的工作频率越高、工作时间越长。进一步的，控制模组还包括第二控制单元，第二控制单元记录表面段差测量装置100工作时探针504的最大伸出长度，并根据最大伸出长度调整探针504伸入清洗剂液面的深度。

本实施例中，工作平台10包括放置清洗槽402的第一侧，即第二非工作面116，第一侧设有升降丝杆(图中未示出)及套设于升降丝杆上的升降块(图中未示出)，清洗槽402固定于升降块上并在电机的带动下通过升降丝杆升降。具体的，电机带动升降丝杆转动，同时使升降块沿着升降丝杆上升或下降，从而使清洗槽402上升或下降。清洗槽402在上升或下降的过程中始终保持开口向上，并且在清洗槽402上升之前，活动杆30先将探针504位置移动到清洗槽402的正上方，清洗槽402上升之后，即探针504相对清洗槽402下降，将探针504浸泡于清洗槽402中。进一步的，通过控制清洗槽402升降，可以控制探针504浸泡于清洗槽402中的清洗剂的程度，清洗槽402上升的越多，探针504浸泡于清洗剂的部分越多，甚至全部浸泡于清洗剂，清洗槽402上升的越少，探针504浸泡于清洗剂的部分越少，甚至只有探针504的枕头浸泡于清洗剂中。探针504浸泡于清洗剂的程度不同控制了探针504被清洗的部位。

结合图2，本实施例中，探针清洗装置40还包括储存腔406，用于储存清洗剂，储存腔406与清洗槽402连通，并且储存腔406与清洗槽402之间设有泵408，泵408用于将储存腔406的清洗剂注入清洗槽402清洗探针504，或将清洗槽402的清洗剂注入储存腔406储存。进一步的，储存腔406为封闭的腔体，可以防止储存于其中的清洗剂挥发。在探针清洗装置40工作时，泵408将储存腔406内储存的清洗剂抽出并注入清洗槽402中，清洗剂在清洗槽402中清洗探针504；清洗完毕后，或长时间不进行清洗工作时，泵408将清洗剂从清洗槽402中抽出，注入并储存于储存腔406中，密封的储存腔406可以长时间保存清洗剂，避免清洗剂挥发浪费，节省生产成本。

在工作平台10旁设置探针清洗装置40可以在不停机的情况下定期清洗探针504，避免探针504表面沾有污渍或残渣影响测量的精确度，超声波清洗效果良好且稳定，不会出现探针504倾斜等异常影响探针504测量精度，保护探针504不受损坏，延长探针504使用寿命。

请参阅图3，，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例提供的表面段差测量装置100还包括吹气装置80和活动手臂70，活动手臂70包括第一臂702和第二臂704，第一臂702一端固定于清洗槽402的外壁4020，另一端铰接第二臂704，第二臂704另一端铰接吹气装置80，活动手臂70用于调节吹气装置80对探针504吹气时的角度。进一步的，第一臂702和第二臂704可以相对转动，吹气装置80和第二臂704也可以相对转动，从而通过改变第一臂702和第二臂704的姿态可以使吹气装置80在一定范围内移动，即可以调节吹气装置80的位置高低、倾斜角度等。吹气装置80从不同的角度对经过清洗槽402清洗后的探针504进行吹气，使残留于探针504表面的清洗剂快速挥发，减短探针504静置的时间，探针504可以立即再次投入使用，加快了测量速度，从而提高了产能。

控制模组还包括第二驱动单元，第二驱动单元控制活动手臂70的姿态以调整吹气装置80对探针504吹气时的角度。

本实施例中，吹气装置80的数量为多个，活动手臂70的数量为多个，每个活动手臂70调节一个吹气装置80的吹气角度，多个吹气装置80用于同时从多个角度对探针504吹气。进一步的，多个吹气装置80围绕探针504且同时向探针504吹气，吹气装置80从不同高度、不同角度对探针504吹气，加速探针504表面清洗剂的挥发，探针504可以立即再次投入使用，加快了测量速度，从而提高了产能。

本实施例中，吹气装置80还设有过滤芯，用于过滤气体中的杂质。本实施例的吹气装置80使用的气体为压缩空气，压缩空气中可能会存在一些杂质，过滤芯过滤杂质，一方面是防止杂质堵塞吹气装置80的出气口，另一方面是避免压缩空气中的杂质吹到探针504上后再次污染探针504，影响测量的准确性。

本发明的实施例还提供一种探针清洗方法，利用探针清洗装置40进行测量。探针清洗装置40包括清洗槽402、超声波发生器404及控制模组，清洗槽402盛放清洗剂并安装于表面段差测量装置100的工作平台10一侧，探针504在进行一次或多次表面段差测量之后，将探针504伸入清洗槽402中，控制模组控制超声波发生器404带动清洗剂在超声波频率下振动以清洗探针504，同时控制模组控制探针504伸入清洗剂液面的深度。

s101、在工作平台10的工作面110放置待测样品。

具体的，工作平台10包括相对的底面112和工作面110及连接底面112与工作面110的多个非工作面，底面112固定于地面或固定支架上，工作面110用于平铺放置待测样品，本实施例中，待测样品为用于制作液晶显示器的显示面板的玻璃，待测样品也可以为其他需要测量厚度、高度差或平面度的器件。

s102、通过导轨20和滑块60控制探针504沿多个方向在待测样品表面移动测量待测样品的厚度和高度差，并收集测量数值。

导轨20固定于固定平台的非工作面，一种较佳的实施方式中，导轨20的数量为两个，进一步的，非工作面包括一对第一非工作面114及连接一对第一非工作面114的第二非工作面116，两个导轨20分别对称固定于一个第一非工作面114上，且导轨20的长度大于工作面110在第一方向的尺寸。活动杆30架设于两个导轨20上，并滑动连接导轨20。具体的，导轨20与活动杆30的接触面高于工作面110，活动杆30架设于导轨20上后位于工作面110之上，且覆盖工作面110的第二方向的尺寸。一种较佳的实施方式中，活动杆30的两端安装有滚轮，活动杆30通过滚轮在导轨20上相对运动。

在活动杆30上还设有滑块60，滑块60可以在活动杆30上相对滑动，探针装置50固定安装于滑块60上，通过移动滑块60在活动杆30上的位置移动探针装置50的位置。进一步的，探针装置50包括测量机构502和插入测量机构502内的探针504，探针504直接接触待测样品的待测表面，探针504在待测表面划动，并根据待测表面的起伏而起伏，测量机构502随探针504一起运动，并感应探针504的起伏变化，记录分析待测样品的高度差。

活动杆30在导轨20上相对移动实现了探针装置50在第一方向上的自由度，滑块60在活动杆30上的相对移动实现了探针装置50在第二方向上的自由度，因此探针504可以移动到工作面110的任意位置进行厚度、平面度或高度差的测量。

s103、移动探针504至探针清洗装置40清洗探针504。

探针清洗装置40位于工作平台10沿导轨20方向的一端，即第二非工作面116，用于清洗探针装置50的探针504。本实施例中，探针清洗装置40包括清洗槽402和超声波发生器404，清洗槽402用于盛放清洗剂，超声波发生器404置于清洗槽402中，用于带动清洗剂在超声波频率下振动以清洗探针504。进一步的，清洗槽402为顶部开口的盒状容器，并且清洗槽402的尺寸较小，仅用于能够容纳探针504即可。清洗探针504时，探针504部分浸入或全部浸入清洗槽402，超声波发生器404发出振动频率不小于20khz的超声波，超声波在清洗剂中传播，带动清洗剂在超声波频率下一起振动，并通过空化作用清洗探针504表面的污渍或残渣。

在工作平台10旁设置探针清洗装置40可以在不停机的情况下定期清洗探针504，避免探针504表面沾有污渍或残渣影响测量的精确度，超声波清洗效果良好且稳定，不会出现探针504倾斜等异常影响探针504测量精度，保护探针504不受损坏，延长探针504使用寿命。

本实施例中，工作平台10包括放置清洗槽402的第一侧，即第二非工作面116，第一侧设有升降丝杆及套设于升降丝杆上的升降块，清洗槽402固定于升降块上并在电机的带动下通过升降丝杆升降。具体的，电机带动升降丝杆转动，同时使升降块沿着升降丝杆上升或下降，从而使清洗槽402上升或下降。清洗槽402在上升或下降的过程中始终保持开口向上，并且在清洗槽402上升之前，活动杆30先将探针504位置移动到清洗槽402的正上方，清洗槽402上升之后，即探针504相对清洗槽402下降，将探针504浸泡于清洗槽402中。进一步的，通过控制清洗槽402升降，可以控制探针504浸泡于清洗槽402中的清洗剂的程度，清洗槽402上升的越多，探针504浸泡于清洗剂的部分越多，甚至全部浸泡于清洗剂，清洗槽402上升的越少，探针504浸泡于清洗剂的部分越少，甚至只有探针504的枕头浸泡于清洗剂中。探针504浸泡于清洗剂的程度不同控制了探针504被清洗的部位。

本实施例中，探针清洗装置40还包括储存腔406，用于储存清洗剂，储存腔406与清洗槽402连通，并且储存腔406与清洗槽402之间设有泵408，泵408用于将储存腔406的清洗剂注入清洗槽402清洗探针504，或将清洗槽402的清洗剂注入储存腔406储存。进一步的，储存腔406为封闭的腔体，可以防止储存于其中的清洗剂挥发。在探针清洗装置40工作时，泵408将储存腔406内储存的清洗剂抽出并注入清洗槽402中，清洗剂在清洗槽402中清洗探针504；清洗完毕后，或长时间不进行清洗工作时，泵408将清洗剂从清洗槽402中抽出，注入并储存于储存腔406中，密封的储存腔406可以长时间保存清洗剂，避免清洗剂挥发浪费，节省生产成本。

本实施例提供的表面段差测量装置100还包括吹气装置80和活动手臂70，活动手臂70包括第一臂702和第二臂704，第一臂702一端固定于清洗槽402的外壁4020，另一端铰接第二臂704，第二臂704另一端铰接吹气装置80，活动手臂70用于调节吹气装置80对探针504吹气时的角度。进一步的，第一臂702和第二臂704可以相对转动，吹气装置80和第二臂704也可以相对转动，从而通过改变第一臂702和第二臂704的姿态可以使吹气装置80在一定范围内移动，即可以调节吹气装置80的位置高低、倾斜角度等。吹气装置80从不同的角度对经过清洗槽402清洗后的探针504进行吹气，使残留于探针504表面的清洗剂快速挥发，减短探针504静置的时间，探针504可以立即再次投入使用，加快了测量速度，从而提高了产能。

本实施例中，吹气装置80的数量为多个，活动手臂70的数量为多个，每个活动手臂70调节一个吹气装置80的吹气角度，多个吹气装置80用于同时从多个角度对探针504吹气。进一步的，多个吹气装置80围绕探针504且同时向探针504吹气，吹气装置80从不同高度、不同角度对探针504吹气，加速探针504表面清洗剂的挥发，探针504可以立即再次投入使用，加快了测量速度，从而提高了产能。

本实施例中，吹气装置80还设有过滤芯，用于过滤气体中的杂质。本实施例的吹气装置80使用的气体为压缩空气，压缩空气中可能会存在一些杂质，过滤芯过滤杂质，一方面是防止杂质堵塞吹气装置80的出气口，另一方面是避免压缩空气中的杂质吹到探针504上后再次污染探针504，影响测量的准确性。

s104、重复使用探针504待测样品的厚度和高度差及清洗探针504。

在工作平台10旁设置探针清洗装置40可以在不停机的情况下定期清洗探针504，避免探针504表面沾有污渍或残渣影响测量的精确度，超声波清洗效果良好且稳定，不会出现探针504倾斜等异常影响探针504测量精度，保护探针504不受损坏，延长探针504使用寿命。

以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。