宝石晶体缺陷自动检测系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了宝石晶体缺陷自动检测系统及其方法，它包括注液平台、检测平台、清洗平台、第一注液装置、高度检测装置、图像采集装置、光学成像装置、第二注液装置、机械手、上玻片及其固定装置、自动擦洗装置、控制中心以及处理计算机。本发明专利技术的有益效果是：利用CCD图像传感器进行图像数据的采集，再利用计算机技术对所采集的图像进行分析计算，从而判断晶棒的好坏以及缺陷的类型、位置并做出相应的标记，解决了目前晶体检测中效率低、工作量大、人力资源浪费、检测环境恶劣的问题，改善了检测环境，提高了检测系统的自动化和智能化性能，实现了从手动到自动检测的跨越，并具有易操作、生产和使用成本低廉的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于晶体检测

技术介绍
目前针对LED级蓝宝石的表征主要有OHT (光学均匀性技术)检测法和EPD (腐蚀坑密度)检测法。其中OHT检测的步骤包括利用高强度光检测材料裂纹、气泡和杂质以及再通过偏振光检测晶格缺陷和小角度晶界，利用该方法可以精确的对蓝宝石进行等级的划分，最大限度的降低因晶体缺陷而造成的芯片报废情况，该种方法的主要好处的在晶棒进行切片、抛光之前就进行检测，从而及时的踢出有缺陷的晶棒，并且该方法简单易学、对产品的利用率高。另一种用得比较广泛也是比较成熟的检测方法是EPD (腐蚀坑密度)检测法，EH)分析法是一种破坏性的检测方法，通过这种检测方法可以在一定程度上了解晶体结构和晶体表面质量，通过Ero分析法可以获得晶片经过化学蚀刻后表面的坑数。这种检测方法会检测单位面积内的Ero数。其中Ero法的缺陷是显而易见的，就是该方法是一种破坏性的检测方法，并且是在蓝宝石衬底结果切片、抛光过后进行的一种检测方法，这样就造成加工成本的提高和材料的浪费。相比之下，OHT检测法更优于Ero分析法。但是，尽管这样，OHT检测法还是有其局限性和可以进一步的改进之处。利用OHT法对气泡，烟雾，裂纹以及杂质缺陷的检测上还基本没有出现过太大的质量问题，并且生产效率也还不是太低下，但是在利用偏振光检测晶格质量缺陷方面就显得相对困难，没有经过长期的训练的人员一般不容易发现缺陷，并且所使用折射率匹配液涂抹在晶棒上完全暴露在空气中，使得整个检测环境很不乐观，最主要的问题是虽检测到晶棒有晶格缺陷，也不能准确的判断出缺陷的具体位置，这就给进一步的加工带来了困难，从而造成材料上的浪费。另外一点就是晶棒在滚圆之前和之后都得检测，这样就大大增加的工作强度，造成效率低下，同时现有的检测环境恶劣，员工和有害物质会直接接触，达不到环保安全的生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，能解决目前晶体检测中效率低、工作量大、人力资源浪费、检测环境恶劣的问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:宝石晶体缺陷自动检测系统，它包括注液平台、检测平台、清洗平台、第一注液装置、高度检测装置、图像采集装置、光学成像装置、第二注液装置、机械手、上玻片及其固定装置、自动擦洗装置、控制中心以及处理计算机，其中，第一注液装置和上玻片及其固定装置安装在注液平台上，高度检测装置、图像采集装置和光学成像装置安装在检测平台，第二注液装置和自动擦洗装置安装在清洗平台上，第一注液装置、高度检测装置、图像采集装置、光学成像装置、第二注液装置、机械手、上玻片及其固定装置、自动擦洗装置以及处理计算机的控制信号端通过控制线和控制中心分别相连，图像采集装置的数据输出端与处理计算机的数据输入端相连，检测平台上设置有清洗宝石晶棒的毛刷。所述的光学成像装置由安装在检测平台上依次安装的光源发生器、起偏器、检偏器、透镜以及C⑶传感器。它还包括一个罩住注液平台、检测平台和清洗平台的抽风装置。宝石晶体缺陷自动检测其方法，它包括以下步骤:(I)、将宝石晶棒放置到注液平台上安装牢固；(2)、第一注液装置进行第一次注液，将折射率匹配液以点滴的方式涂抹在宝石晶棒两端，增加宝石晶棒的光透射率；(3)、待注液完成后，机械手开始工作，将宝石晶棒搬运到检测平台；(4)、高度检测装置开始对宝石晶棒的高度进行检测，并将数据传递给控制中心与宝石晶棒的预设高度想对比计算处理；(5)、第一注液装置根据检测高度作调整，运动到预设高度，然后进行第二次注液；(6)、上玻片固定装置根据检测高度进行运动，使上玻片吸附在宝石晶棒的上端面并盖住宝石晶棒；(7)、打开光学成像装置和图像采集装置，光学成像装置和图像采集装置根据高度进行位置调整并进行宝石晶棒的表征数据的采集，然后将表征数据输送给处理计算机；(8)、处理计算机根据所采集的数据进行分析计算，得出并显示报表；(9)、第一注液装置、上玻片、光学成像装置以及图像采集装置复位；(10)、机械手进行第二次工作，将宝石晶棒搬移到清洗平台；(11)、清洗平台上的清洗毛刷根据高度进行位置调整；(12)、第二注液装置开始工作，将除液剂注入毛刷并湿润毛刷；(13)、毛刷旋转，自动擦洗装置擦除宝石晶棒两端残留折射率匹配液；(13)、毛刷复位；(15)、机械手进行第三次工作，将宝石晶棒移出；(16)、机械手复位，完成一次检测。所述的折射率匹配液为二碘甲烷。本专利技术的有益效果在于:利用CCD图像传感器进行图像数据的采集，再利用计算机技术对所采集的图像进行分析计算，从而判断晶棒的好坏以及缺陷的类型、位置并做出相应的标记，解决了目前晶体检测中效率低、工作量大、人力资源浪费、检测环境恶劣的问题，改善了检测环境，提高了检测系统的自动化和智能化性能，实现了从手动到自动检测的跨越，并具有易操作、生产和使用成本低廉的特点。附图说明图1为本专利技术的系统原理框图；图2为本专利技术光学成像装置的结构示意图。其中，1-光源发生器，2-起偏器，3-检偏器，4-透镜，5-CCD传感器，6_待检测的宝石晶棒。具体实施例方式下面结合附图进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。如图1，宝石晶体缺陷自动检测系统，它包括注液平台、检测平台、清洗平台、第一注液装置、高度检测装置、图像采集装置、光学成像装置、第二注液装置、机械手、上玻片及其固定装置、自动擦洗装置、控制中心以及处理计算机，其中，第一注液装置和上玻片及其固定装置安装在注液平台上，高度检测装置、图像采集装置和光学成像装置安装在检测平台，第二注液装置和自动擦洗装置安装在清洗平台上，第一注液装置、高度检测装置、图像采集装置、光学成像装置、第二注液装置、机械手、上玻片及其固定装置、自动擦洗装置以及处理计算机的控制信号端通过控制线和控制中心分别相连，图像采集装置的数据输出端与处理计算机的数据输入端相连，检测平台上设置有清洗宝石晶棒的毛刷。如图2，所述的光学成像装置由安装在检测平台上依次安装的光源发生器1、起偏器2、检偏器3、透镜4以及CXD传感器5，待检测的宝石晶棒6放在起偏器2和检偏器3，光源发生器1、起偏器2、检偏器3以及透镜4形成一个完整的光路，调整光源发生器1、起偏器2、检偏器3以及透镜4的距离可以让更多的宝石晶棒6图像信息传递到CXD传感器5中。它还包括一个罩住注液平台、检测平台和清洗平台的抽风装置，采用的全封闭的检测系统，安装了良好的抽风装置，使折射率匹配液不至于扩散到空气中造成对人体的伤害，实现了安全生产的目的。宝石晶体缺陷自动检测其方法，它包括以下步骤:(I)、将宝石晶棒放置到注液平台上安装牢固；(2)、第一注液装置进行第一次注液，将折射率匹配液以点滴的方式涂抹在宝石晶棒两端，增加宝石晶棒的光透射率，采用的是点滴的方法涂抹折射率匹配液，能更好的控制涂抹量，降低了使用匹配液和除液剂的用量，减少了生产成本；(3)、待注液完成后，机械手开始工作，将宝石晶棒搬运到检测平台；(4)、高度检测装置上的传感器开始对宝石晶棒的高度进行检测，并将数据传递给控制中心与宝石晶棒的预设高度想对比计算处理；(5)、第一注液装置根据检测高度作调整，运动到预设高度，然后进行第二次注液；(6)、上玻片固定装置根据检测高度进行运动，使上玻片吸附在宝石晶棒的上端面并盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
宝石晶体缺陷自动检测系统，其特征在于：它包括注液平台、检测平台、清洗平台、第一注液装置、高度检测装置、图像采集装置、光学成像装置、第二注液装置、机械手、上玻片及其固定装置、自动擦洗装置、控制中心以及处理计算机，其中，第一注液装置和上玻片及其固定装置安装在注液平台上，高度检测装置、图像采集装置和光学成像装置安装在检测平台，第二注液装置和自动擦洗装置安装在清洗平台上，第一注液装置、高度检测装置、图像采集装置、光学成像装置、第二注液装置、机械手、上玻片及其固定装置、自动擦洗装置以及处理计算机的控制信号端通过控制线和控制中心分别相连，图像采集装置的数据输出端与处理计算机的数据输入端相连，检测平台上设置有清洗宝石晶棒的毛刷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：季泳，刘小宇，
申请(专利权)人：贵州蓝科睿思技术研发中心，
类型：发明
国别省市：