Z轴测量夹具和使用该夹具确定物体的平面度的方法与流程

本公开涉及在平面物体的校准和质量控制测量中使用以检查这种物体的z轴波动或表面形貌中的缺陷的夹具，并且更特别地涉及在由自动化化学分析仪使用的化学试剂测试载玻片上执行的质量控制测量。

背景技术：

1、在由诸如分析仪、catalyst分析仪和catalyst分析仪(其各自由idexx laboratories,inc.of westbrook,maine制造和/或经销)和分析仪(可从ortho clinical diagnostics of raritan,new jersey获得)的自动化化学分析仪执行的干化学试剂测试载玻片的反射测定、吸光度和荧光测量中，重要的是，在由分析仪执行的这种测量中使用的测试载玻片在制造、储存或不适当的操纵期间不翘曲，使得它们的厚度变化，在它们的表面中表现出缺陷或在其所有部分上不是完全平面的。事实上，测试载玻片中的z轴波动或这种载玻片的表面形貌中的不规则性(尤其是在进行测量的其关键部分上)将对这种测量的准确性具有有害影响。

技术实现思路

1、一些分析仪包括旋转转盘，该旋转转盘具有其中分别接收试剂测试载玻片的狭槽。将测试载玻片加载到转盘上由分析仪在自动化过程中执行。如果测试载玻片翘曲，它可能不能被正确地接收在转盘上的相应狭槽中，引起转盘堵塞并需要临床医生清除堵塞，从而导致停机时间和可能地测试运行的损失。

2、根据良好的质量控制实践，idexx laboratories,inc.不断对这种载玻片执行测试，以确保这种载玻片在批次间始终位于单个x-y平面内(在可接受的公差内)，并且不会出现可能影响使用这种载玻片执行的测量或影响使用这种载玻片的仪器的操作和性能的任何z轴波动。

3、为了在载玻片上执行这种质量控制测试以检查z轴波动，可使用治具或夹具将载玻片保持在位，以搁置在测量系统(本文中也称为“测量仪器”)的量块上，该测量系统为例如诸如由micro-vu corporation of windsor,california制造的micro-vutm分析仪的光学测量仪器。然而，在这种质量控制测试中使用的常规夹具(其通常由塑料材料制成)本身可能在其整个厚度上具有缺陷，并且在其所有区域上缺乏平面一致性，使得在对载玻片执行的质量控制测试中，保持夹具可能导致不准确的z轴测量。也将载玻片放置成直接搁置在光学测量的量块上，但是已经发现在一些情况下载玻片不均匀地搁置在量块上，其结果是不准确的质量控制测量。

4、更一般地，当测试平面物体以准确地测量物体的表面中的z轴波动或不规则性时，无论物体是如先前所提及的化学试剂测试载玻片还是具有临界平整度要求的半导体晶片、铸造产品和消耗性测试产品、金属薄板产品等，建立基准点都是必不可少的。此外，当保持在用于光学地或目视地执行质量控制测试的常规测试夹具中时，自由形态或具有不规则形状的零件几乎不可能建立这样的基准点。

5、本公开的一个目的是提供一种夹具，其用于保持平面物体，使得可执行准确的测试以检查平面物体的z轴波动或表面不规则性。

6、本公开的另一个目的是提供一种夹具，其用于将平面物体保持在光学地测试平面物体的z轴波动或表面不规则性中使用的光学测量系统中的精确位置中。

7、本公开的又一个目的是提供一种在由其保持并具有自由形态或不规则形状的平面物体上执行的质量控制测试中使用的夹具。

8、本公开的另一个目的是提供一种夹具，其用于保持化学试剂测试载玻片，以检查载玻片的z轴波动或表面不规则性，所述z轴波动或表面不规则性可能影响由使用这种试剂测试载玻片的自动化化学分析仪执行的测量。

9、本公开的又一个目的是提供一种用于保持平面物体以在该平面物体上执行质量控制测试的夹具，该夹具克服了常规夹具的固有缺点，当用来保持平面物体时，常规夹具可能导致在这种质量控制测试期间获得的不准确的测量。

10、本公开的又一个目的是提供一种使用z轴测量夹具来确定物体的平面度的方法，物体可安装在该z轴测量夹具上。

11、本公开的另一个目的是提供一种用于测试平面物体是否表现出z轴波动或表面形貌不规则性的方法。

12、根据本公开的一种形式，用于测试平面物体是否表现出z轴波动或表面形貌不规则性的z轴测量夹具包括平面主体或间隔件以及多个物体支撑构件。平面主体具有顶壁和与顶壁相对设置的底壁。平面主体穿过其厚度形成有在顶壁和底壁之间延伸的多个构件接收开口。

13、物体支撑构件中的每一个在至少一个坐标方向上具有已知和校准的尺寸，并且每个物体支撑构件由形成在平面主体中的相应的构件接收开口接收。在一种形式中，每个物体支撑构件可为球形形状的，并且可为具有已知和校准的直径的不锈钢球。

14、每个物体支撑构件具有从平面主体的顶壁向外伸出的第一部分，以及从平面主体的底壁向外伸出或至少与该底壁齐平的第二部分。每个物体支撑构件布置在其相应的构件接收开口内，使得其从平面主体的顶壁向外伸出的第一部分和其从平面主体的底壁向外伸出或与该底壁齐平的第二部分在所述至少一个坐标方向上与物体支撑构件的已知和校准的尺寸一致。从平面主体的顶壁向外伸出的每个物体支撑构件的第一部分适于接触和支撑平面物体的一部分，并且从平面主体的底壁向外伸出或与该底壁齐平的每个物体支撑构件的第二部分适于接触并搁置在光学测量系统的量块的表面上。

15、在由具有已知和校准的尺寸的物体支撑构件直接支撑的情况下针对质量控制和z轴波动对平面物体进行测试并且将物体支撑构件搁置在光学测量系统的量块的表面上确保平面物体(无论是化学试剂测试载玻片、金属薄板还是半导体晶片等)被支撑在光学测量系统的量块上方以精确且校准的距离，使得夹具本身不会引起在质量控制测试期间获得的z轴波动或表面不规则性的任何不准确的光学或视觉测量。

16、本公开的这些和其它目的、特征和优点将从结合附图阅读的对其例示性实施例的以下详细描述中显而易见。

技术特征：

1.一种z轴测量夹具，用于测试化学试剂测试载玻片是否表现出z轴波动或表面形貌不规则性，所述z轴测量夹具包括：

2.根据权利要求1所述的z轴测量夹具，其中，所述多个测试载玻片支撑构件中的每个测试载玻片支撑构件是具有已知和校准的直径的球形构件。

3.根据权利要求1所述的z轴测量夹具，其中，所述多个测试载玻片支撑构件中的每个测试载玻片支撑构件是具有已知和校准的直径的不锈钢球。

4.根据权利要求1所述的z轴测量夹具，其中，所述多个测试载玻片支撑构件包括彼此间隔开的三个测试载玻片支撑构件。

5.根据权利要求1所述的z轴测量夹具，其中，从所述主体的所述顶壁向外伸出的所述多个测试载玻片支撑构件中的每个测试载玻片支撑构件的所述第一部分适于接触并支撑所述化学试剂测试载玻片的一部分；并且

6.根据权利要求1所述的z轴测量夹具，其中，所述主体包括从其所述顶壁向外延伸的至少一个测试载玻片边缘引导突出部，所述至少一个测试载玻片边缘引导突出部提供用于帮助将所述化学试剂测试载玻片定位在所述主体的所述顶壁上方的适当位置中。

7.根据权利要求6所述的z轴测量夹具，其中，所述至少一个测试载玻片边缘引导突出部包括第一大体上v形的楔形突出部和第二大体上v形的楔形突出部，所述第一楔形突出部在所述主体的所述顶壁上与所述第二楔形突出部间隔开；并且

8.根据权利要求6所述的z轴测量夹具，其中，所述至少一个测试载玻片边缘引导突出部包括第一大体上v形的楔形突出部、第二大体上v形的楔形突出部和第三突出部，所述第一楔形突出部在所述主体的所述顶壁上与所述第二楔形突出部间隔开，所述第三突出部在所述主体的所述顶壁上与所述第一楔形突出部和所述第二楔形突出部间隔开；并且

9.一种测量化学试剂测试载玻片中的z轴波动或表面形貌不规则性的程度的方法，所述化学试剂测试载玻片具有上表面和与所述上表面相对定位的下表面，所述方法包括以下步骤：

10.一种测量化学试剂测试载玻片中的z轴波动或表面形貌不规则性的程度的方法，所述化学试剂测试载玻片具有上表面和与所述上表面相对定位的下表面，所述方法包括以下步骤：

11.根据权利要求10所述的方法，其还包括以下步骤：

12.根据权利要求11所述的方法，其还包括以下步骤：

13.根据权利要求12所述的方法，其还包括以下步骤：

14.根据权利要求13所述的方法，其还包括以下步骤：

15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述z轴测量夹具的所述多个测试载玻片支撑构件中的每个测试载玻片支撑构件是具有已知和校准的直径的球形构件。

16.根据权利要求10所述的方法，其中，所述z轴测量夹具的所述多个测试载玻片支撑构件中的每个测试载玻片支撑构件是具有已知和校准的直径的不锈钢球。

17.根据权利要求10所述的方法，其中，所述z轴测量夹具的所述多个测试载玻片支撑构件包括彼此间隔开的三个测试载玻片支撑构件。

18.根据权利要求10所述的方法，其中，所述z轴测量夹具的所述主体包括从其所述顶壁向外延伸的至少一个测试载玻片边缘引导突出部，所述至少一个测试载玻片边缘引导突出部提供用于帮助将所述化学试剂测试载玻片定位在所述主体的所述顶壁上方的适当位置中。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述至少一个测试载玻片边缘引导突出部包括第一大体上v形的楔形突出部和第二大体上v形的楔形突出部，所述第一楔形突出部在所述主体的所述顶壁上与所述第二楔形突出部间隔开；并且

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述至少一个测试载玻片边缘引导突出部包括第一大体上v形的楔形突出部、第二大体上v形的楔形突出部和第三突出部，所述第一楔形突出部在所述主体的所述顶壁上与所述第二楔形突出部间隔开，所述第三突出部在所述主体的所述顶壁上与所述第一楔形突出部和所述第二楔形突出部间隔开；并且

21.一种测量待测试的物体中的z轴波动或表面形貌不规则性的程度的方法，所述待测试的物体具有上表面和与所述上表面相对定位的下表面，所述方法包括以下步骤：

22.根据权利要求21所述的方法，其还包括以下步骤：

23.根据权利要求22所述的方法，其还包括以下步骤：

24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述z轴测量夹具的所述多个物体支撑构件中的每个物体支撑构件是具有已知和校准的直径的球形构件。

25.根据权利要求21所述的方法，其中，所述z轴测量夹具的所述多个物体支撑构件中的每个物体支撑构件是具有已知和校准的直径的不锈钢球。

26.根据权利要求21所述的方法，其中，所述z轴测量夹具的所述多个物体支撑构件包括彼此间隔开的三个物体支撑构件。

27.根据权利要求21所述的方法，其中，所述z轴测量夹具的所述主体包括从其所述顶壁向外延伸的至少一个物体边缘引导突出部，所述至少一个物体边缘引导突出部提供用于帮助将所述待测试的物体定位在所述主体的所述顶壁上方的适当位置中。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述至少一个物体边缘引导突出部包括第一大体上v形的楔形突出部和第二大体上v形的楔形突出部，所述第一楔形突出部在所述主体的所述顶壁上与所述第二楔形突出部间隔开；并且

29.根据权利要求27所述的方法，其中，所述至少一个物体边缘引导突出部包括第一大体上v形的楔形突出部、第二大体上v形的楔形突出部和第三突出部，所述第一楔形突出部在所述主体的所述顶壁上与所述第二楔形突出部间隔开，所述第三突出部在所述主体的所述顶壁上与所述第一楔形突出部和所述第二楔形突出部间隔开；并且

技术总结
一种用于测试化学试剂测试载玻片是否表现出可能影响由使用这种测试载玻片的自动化化学分析仪执行的测量的Z轴波动的Z轴测量夹具包括保持三个不锈钢球的平面主体，每个球具有已知的和校准的直径。不锈钢球的部分从平面主体的顶壁和底壁向外延伸。化学试剂测试载玻片被放置在夹具上以搁置在从平面主体顶壁向外伸出的不锈钢球的部分上并在三个点处由所述部分支撑。夹具被放置在光学测量系统的量块的表面上，使得三个不锈钢球的下部部分将搁置在光学测量系统的量块上。

技术研发人员：D·C·吉鲁,N·威廉姆斯
受保护的技术使用者：艾德克斯实验室公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15