一种微通道板封装前洁净度高效检测装置及方法

技术领域

本发明涉及检测微通道板洁净度的技术领域，特别是一种微通道板封装前洁净度高效检测装置及方法。

背景技术

ICMOS相机是依靠光纤光锥将CMOS图像传感器直接耦合像增强器的增强型相机。ICMOS相机以像增强器为核心，通过脉冲高压控制光-电-光-电转换，实现弱光信号的增益。像增强器的核心部件为微通道板，其结构如图1~图2所示，微通道板内开设有多个微孔，通过微孔能够将微弱的电子图像转换成增强的电子图像。

当车间内批量生产出多个微通道板后，需要将微通道板封装到载带内，以方便将微通道板输送到客户手中。其中，在封装前，需要检测各个微通道板的洁净度，即检测微通道板的各个微孔内是否残留有灰尘。车间内检测微通道板洁净度的方法是：工人将微通道板1平放在高倍电子放大镜的正下方，高倍电子放大镜拍摄微通道板1的俯视投影图，并将俯视投影图放大而后传递给电脑显示屏上，工人在显示屏上观察微通道板1的各个微孔2内是否存在有残留的灰尘，若观察到所有微孔2内均没有杂质，则说明该微通道板1为合格品，工人即可将合格进行封装；若有一个微孔2内存在有杂质，则说明该微通道板1为不合格品，工人将不合格品剔除掉，从而实现了一个微通道板洁净度的检测；如此重复操作，实现连续地对多个微通道板1的洁净度进行检测。

然而，车间内的方法虽然能够检测微通道板1的洁净度，但是在实际的操作中，仍然存在以下技术缺陷：

I、微通道板1内微孔2的数量多达50~60个，人工用眼在显示屏上一个接一个地观察各个微孔2内是否有杂质，这无疑是增加了微通道板1洁净度的检测时间，进而极大的降低了微通道板洁净度的检测效率。

II、当检测完一个微通道板的洁净度后，还需要人工将合格品周转到封装工位，或人工将不合格品剔除掉，这无疑是增加了对后续微通道板洁净度的检测时间，进一步的降低了对后续微通道板洁净度的检测效率。因此，亟需一种缩短微通道板洁净度检测时间、极大提高微通道板洁净度检测效率的检测装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种缩短微通道板洁净度检测时间、极大提高微通道板洁净度检测效率、自动化程度高的微通道板封装前洁净度高效检测装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种微通道板封装前洁净度高效检测装置，它包括设置于工作台台面上且从左往右顺次设置的顶料机构、转运机构和灰尘检测机构，所述顶料机构包括固设于工作台台面上的料筒、固设于工作台底表面上的顶料气缸，顶料气缸的活塞杆贯穿工作台且伸入于料筒内，活塞杆的延伸端上焊接有顶料板，顶料板的顶表面上顺次堆叠有多个与料筒内壁相配合、待检测的微通道板；

所述转运机构包括固设于工作台台面上的步进电机、固设于步进电机输出轴上的主轴、固设于主轴顶端的悬臂，悬臂的左端部固设有延伸于其下方的L板，L板上设置有用于抓取微通道板的取料机构；

所述灰尘检测机构包括固设于工作台台面上的支架、固设于支架左端面上的双作用气缸，所述双作用气缸的上下活塞杆上分别固设有上抬板和下抬板，上抬板和下抬板上分别固设有进气管和出气管，进气管的底端口处固连有与其连通的防尘罩A，进气管的顶端口处连接有脉冲阀，脉冲阀的顶端口处连接有空压机；出气管的顶端口处连接有与其相连通的防尘罩B，防尘罩B设置于防尘罩A的正下方，出气管的底端口处连接有单向阀，单向阀的底端口处可拆卸连接有布袋，所述下抬板的顶表面上固设有粉尘含量检测仪，粉尘含量检测仪的检测杆伸入于出气管内；

所述工作台的台面上且位于步进电机的前后侧分别设置有用于输送合格品的平带输送机构I和用于输送不合格品的平带输送机构II。

所述工作台的底表面上固设有多根支撑于地面上的支撑腿。

所述取料机构包括固设于L板水平板上的升降气缸、设置于L板水平板正下方的升降板，所述升降气缸的活塞杆贯穿水平板设置，且延伸端固设于升降板上，升降板上开设有U形槽，U形槽位于料筒的正上方，所述升降板的顶表面上且位于其左侧固设有夹持气缸，夹持气缸活塞杆的作用端上固设有伸入于U形槽内的推板，推板的端面上固设有带弧形槽的夹板，夹板上的弧形槽与U形槽的槽底相对立设置。

所述脉冲阀的顶端口处连接有软管，软管的另一端口与空压机的工作端口连接，所述空压机固设于支架的顶表面上。

所述单向阀的底端口处连接有管道，所述管道上套设有布袋。

所述出气管的右侧壁上开设有径向孔，所述粉尘含量检测仪的检测杆贯穿径向孔且伸入于出气管内。

所述平带输送机构I和平带输送机构II均纵向设置。

该检测装置还包括控制器，所述控制器与升降气缸、夹持气缸、步进电机、顶料气缸和脉冲阀均经信号线电连接。

一种微通道板封装前洁净度高效检测的方法，它包括以下步骤：

S1、第一个微通道板洁净度的检测，其具体操作步骤为：

S11、控制顶料机构的顶料气缸的活塞杆向上伸出，活塞杆带动顶料板向上运动，顶料板带动其上的微通道板向上运动，当活塞杆向上伸出一段距离后，控制器控制顶料气缸关闭，此时位于料筒内最顶层的微通道板从料筒内顶出；

S12、微通道板的夹持：控制取料机构的升降气缸的活塞杆向下运动，活塞杆带动升降板向下运动，升降板带动夹持气缸和夹板同步向下运动，升降板的U形槽朝向微通道板方向运动，当升降气缸的活塞杆完全伸出后，被顶出的微通道板刚好进入到U形槽内；随后控制夹持气缸的活塞杆向右伸出，活塞杆带动夹板向右运动，当夹持气缸的活塞杆完全伸出后，微通道板被夹持于U形槽的槽底与夹板的弧形槽之间；

S13、微通道板的提升：控制升降气缸的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降板向上运动，升降板带动被夹持的微通道板向上运动，当升降气缸的活塞杆完全缩回后，实现将被夹持的微通道板提升起来；

S14、控制转运机构的步进电机启动，步进电机带动主轴旋转，主轴带动悬臂旋转，悬臂带动取料机构旋转，取料机构带动微通道板旋转，当步进电机旋转180°后，控制器控制步进电机关闭，此时微通道板刚好进入到灰尘检测机构的检测工位，即微通道板刚好处于防尘罩A和防尘罩B之间；

S15、控制双作用气缸的两个活塞杆缩回，活塞杆带动上抬板向下运动，上抬板带动进气管向下运动，进气管带动防尘罩A向下运动，防尘罩A朝向微通道板方向运动，同时下抬板带动出气管、单向阀、布袋和粉尘含量检测仪同步向上运动，出气管还带动防尘罩B同步向上运动，防尘罩B朝向微通道板方向运动，当双作用气缸的两个活塞杆完全缩回后，防尘罩A的底表面与微通道板的顶表面相接触，同时防尘罩B的底表面与微通道板的底表面相接触；

S16、控制空压机和脉冲阀启动，空压机产出的压力气体顺次经软管、脉冲阀、进气管、防尘罩A、微通道板内的微孔、防尘罩B、出气管、单向阀、管道、布袋，最后从布袋上的过滤孔而排放到大气中，当空压机运行1~2秒后，控制器控制空压机关闭；

在空压机从开启到关闭过程中，若粉尘含量检测仪的检测杆检测到流经出气管的压力气体中夹带有粉尘，则说明微通道板的微孔内存在有粉尘，进而说明微通道板的洁净度不符合要求，即微通道板为不合格品，此时控制器控制双作用气缸的两个活塞杆同时伸出，防尘罩A与不合格品分离，同时防尘罩B与不合格品分离；分离后，控制器控制步进电机启动，步进电机带动主轴做顺时针旋转，主轴带动取料机构做顺时针旋转，取料机构带动不合格品同时旋转，当不合格品旋转到平带输送机构II的正上方后，控制器控制步进电机关闭，而后控制夹持气缸的活塞杆缩回，夹板不再夹持不合格品，此时不合格品掉落在平带输送机构II的平带上，平带将不合格品输送出来，从而实现了自动剔除不合格品；

若粉尘含量检测仪的检测杆检测到流经出气管的压力气体中不夹带有粉尘，则说明微通道板的微孔内不存在粉尘，进而说明微通道板的洁净度符合要求，即微通道板为合格品，此时控制器控制双作用气缸的两个活塞杆同时伸出，当防尘罩A和防尘罩B均与微通道板分离后，控制器控制步进电机启动，步进电机带动主轴做逆时针旋转，主轴带动取料机构做逆时针旋转，取料机构带动合格品同时旋转，当合格品旋转到平带输送机构I的正上方后，控制器控制步进电机关闭，而后控制夹持气缸的活塞杆缩回，合格品掉落在平带输送机构I的平带上，平带将合格品输送到后续的封装工位中，从而实现了自动周转合格品，从而最终实现了第一个微通道板洁净度的检测；

S2、如此重复步骤S1的操作多次，实现连续地将料筒内的微通道板取出，并且输送到洁净度检测工位。

本发明具有以下优点：本发明缩短微通道板洁净度检测时间、极大提高微通道板洁净度检测效率、自动化程度高。

附图说明

图1为微通道板的结构示意图;

图2为图1的俯视图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为图3的主剖示意图；

图5为图4中去掉灰尘检测机构的俯视图；

图6为顶料机构的结构示意图；

图7为转运机构的结构示意图；

图8为取料机构的结构示意图；

图9为图8的A向示意图；

图10为灰尘检测机构的结构示意图；

图11为顶料机构的顶料气缸顶出微通道板的示意图；

图12为微通道板进入到U形槽内的示意图；

图13为夹持住微通道板的示意图；

图14为图13的I部局部放大图；

图15为将微通道板提升起来的示意图；

图16为微通道板进入到灰尘检测机构的检测工位的示意图；

图17为双作用气缸的两个活塞杆完全缩回后的示意图；

图中，1-微通道板，2-微孔，3-工作台，4-顶料机构，5-转运机构，6-灰尘检测机构，7-料筒，8-顶料气缸，9-顶料板，10-步进电机，11-主轴，12-悬臂，13- L板，14-取料机构，15-支架，16-双作用气缸，17-上抬板，18-下抬板，19-进气管，20-出气管，21-防尘罩A，22-脉冲阀，23-空压机，24-防尘罩B，25-单向阀，26-布袋，27-粉尘含量检测仪，28-检测杆，29-平带输送机构I，30-平带输送机构II，31-升降气缸，32-升降板，33-U形槽，34-夹持气缸，35-弧形槽，36-夹板，37-软管。

实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图3~图10所示，一种微通道板封装前洁净度高效检测装置，它包括设置于工作台3台面上且从左往右顺次设置的顶料机构4、转运机构5和灰尘检测机构6，所述工作台3的底表面上固设有多根支撑于地面上的支撑腿，所述顶料机构4包括固设于工作台3台面上的料筒7、固设于工作台3底表面上的顶料气缸8，顶料气缸8的活塞杆贯穿工作台3且伸入于料筒7内，活塞杆的延伸端上焊接有顶料板9，顶料板9的顶表面上顺次堆叠有多个与料筒7内壁相配合、待检测的微通道板1。

所述转运机构5包括固设于工作台3台面上的步进电机10、固设于步进电机10输出轴上的主轴11、固设于主轴11顶端的悬臂12，悬臂12的左端部固设有延伸于其下方的L板13，L板13上设置有用于抓取微通道板1的取料机构14；所述取料机构14包括固设于L板13水平板上的升降气缸31、设置于L板13水平板正下方的升降板32，所述升降气缸31的活塞杆贯穿水平板设置，且延伸端固设于升降板32上，升降板32上开设有U形槽33，U形槽33位于料筒7的正上方，所述升降板32的顶表面上且位于其左侧固设有夹持气缸34，夹持气缸34活塞杆的作用端上固设有伸入于U形槽33内的推板，推板的端面上固设有带弧形槽35的夹板36，夹板36上的弧形槽35与U形槽33的槽底相对立设置。

所述灰尘检测机构6包括固设于工作台3台面上的支架15、固设于支架15左端面上的双作用气缸16，所述双作用气缸16的上下活塞杆上分别固设有上抬板17和下抬板18，上抬板17和下抬板18上分别固设有进气管19和出气管20，进气管19的底端口处固连有与其连通的防尘罩A21，进气管19的顶端口处连接有脉冲阀22，脉冲阀22的顶端口处连接有空压机23，所述脉冲阀22的顶端口处连接有软管37，软管37的另一端口与空压机23的工作端口连接，所述空压机23固设于支架15的顶表面上；出气管20的顶端口处连接有与其相连通的防尘罩B24，防尘罩B24设置于防尘罩A21的正下方，出气管20的底端口处连接有单向阀25，单向阀25的底端口处可拆卸连接有布袋26，单向阀25的底端口处连接有管道，所述管道上套设有布袋26，所述下抬板18的顶表面上固设有粉尘含量检测仪27，粉尘含量检测仪27的检测杆28伸入于出气管20内；

所述工作台3的台面上且位于步进电机10的前后侧分别设置有用于输送合格品的平带输送机构I29和用于输送不合格品的平带输送机构II30，所述平带输送机构I29和平带输送机构II30均纵向设置。

所述出气管20的右侧壁上开设有径向孔，所述粉尘含量检测仪27的检测杆贯穿径向孔且伸入于出气管20内。该检测装置还包括控制器，所述控制器与升降气缸31、夹持气缸34、步进电机10、顶料气缸8和脉冲阀22均经信号线电连接，通过控制器可控制脉冲阀22和步进电机10的启动或关闭，同时还能控制升降气缸31、夹持气缸34和顶料气缸8活塞杆的伸出或缩回，方便了工人的操作，具有自动化程度高的特点。

一种微通道板封装前洁净度高效检测的方法，它包括以下步骤：

S1、第一个微通道板洁净度的检测，其具体操作步骤为：

S11、控制顶料机构4的顶料气缸8的活塞杆向上伸出，活塞杆带动顶料板9向上运动，顶料板9带动其上的微通道板1向上运动，当活塞杆向上伸出一段距离后，控制器控制顶料气缸8关闭，此时位于料筒7内最顶层的微通道板1从料筒7内顶出，如图11所示，微通道板的结构如图1~图2所示；

S12、微通道板1的夹持：控制取料机构14的升降气缸31的活塞杆向下运动，活塞杆带动升降板32向下运动，升降板32带动夹持气缸34和夹板36同步向下运动，升降板32的U形槽33朝向微通道板1方向运动，当升降气缸31的活塞杆完全伸出后，被顶出的微通道板1刚好进入到U形槽33内，如图12所示；随后控制夹持气缸34的活塞杆向右伸出，活塞杆带动夹板36向右运动，当夹持气缸34的活塞杆完全伸出后，微通道板1被夹持于U形槽33的槽底与夹板36的弧形槽35之间，如图13~图14所示；

S13、微通道板1的提升：控制升降气缸31的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降板32向上运动，升降板32带动被夹持的微通道板1向上运动，当升降气缸31的活塞杆完全缩回后，实现将被夹持的微通道板1提升起来，如图15所示；

S14、控制转运机构5的步进电机10启动，步进电机10带动主轴11旋转，主轴11带动悬臂12旋转，悬臂12带动取料机构14旋转，取料机构14带动微通道板1旋转，当步进电机10旋转180°后，控制器控制步进电机10关闭，此时微通道板1刚好进入到灰尘检测机构6的检测工位，如图16所示，即微通道板1刚好处于防尘罩A21和防尘罩B24之间；

S15、控制双作用气缸16的两个活塞杆缩回，活塞杆带动上抬板17向下运动，上抬板17带动进气管19向下运动，进气管19带动防尘罩A21向下运动，防尘罩A21朝向微通道板1方向运动，同时下抬板18带动出气管20、单向阀25、布袋26和粉尘含量检测仪27同步向上运动，出气管20还带动防尘罩B24同步向上运动，防尘罩B24朝向微通道板1方向运动，当双作用气缸16的两个活塞杆完全缩回后，如图17所示，防尘罩A21的底表面与微通道板1的顶表面相接触，同时防尘罩B24的底表面与微通道板1的底表面相接触；

S16、控制空压机23和脉冲阀22启动，空压机23产出的压力气体顺次经软管37、脉冲阀22、进气管19、防尘罩A21、微通道板1内的微孔2、防尘罩B24、出气管20、单向阀25、管道、布袋26，最后从布袋26上的过滤孔而排放到大气中，压力气体的流动方向如图17中箭头所示，当空压机23运行1~2秒后，控制器控制空压机23关闭；

在空压机23从开启到关闭过程中，若粉尘含量检测仪27的检测杆28检测到流经出气管20的压力气体中夹带有粉尘，则说明微通道板1的微孔2内存在有粉尘，进而说明微通道板1的洁净度不符合要求，即微通道板1为不合格品，此时控制器控制双作用气缸16的两个活塞杆同时伸出，防尘罩A21与不合格品分离，同时防尘罩B24与不合格品分离；分离后，控制器控制步进电机10启动，步进电机10带动主轴11做顺时针旋转，主轴11带动取料机构14做顺时针旋转，取料机构14带动不合格品同时旋转，当不合格品旋转到平带输送机构II30的正上方后，控制器控制步进电机10关闭，而后控制夹持气缸34的活塞杆缩回，夹板36不再夹持不合格品，此时不合格品掉落在平带输送机构II30的平带上，平带将不合格品输送出来，从而实现了自动剔除不合格品；

若粉尘含量检测仪27的检测杆28检测到流经出气管20的压力气体中不夹带有粉尘，则说明微通道板1的微孔2内不存在粉尘，进而说明微通道板1的洁净度符合要求，即微通道板1为合格品，此时控制器控制双作用气缸16的两个活塞杆同时伸出，当防尘罩A21和防尘罩B24均与微通道板1分离后，控制器控制步进电机10启动，步进电机10带动主轴11做逆时针旋转，主轴11带动取料机构14做逆时针旋转，取料机构14带动合格品同时旋转，当合格品旋转到平带输送机构I29的正上方后，控制器控制步进电机10关闭，而后控制夹持气缸34的活塞杆缩回，合格品掉落在平带输送机构I29的平带上，平带将合格品输送到后续的封装工位中，从而实现了自动周转合格品，从而最终实现了第一个微通道板1洁净度的检测；

S2、如此重复步骤S1的操作多次，实现连续地将料筒7内的微通道板1取出，并且输送到洁净度检测工位。

其中，从步骤S16可知，本检测装置先通过空压机23和脉冲阀22的启动，使一定量的压力气体作用到微通道板1上，而后通过粉尘含量检测仪27的检测杆28检测流经出气管20内是否有粉尘，从而判断出被检测的微通道板1的微孔2内是否残留有粉尘，进而检测出微通道板1的洁净度。由此可知，本检测装置相比于采用高倍电子放大镜来检测微通道板1的洁净度，无需人工在显示屏一个接一个地观察各个微孔2内是否有杂质，从而极大的缩短了微通道板1洁净度的检测时间，进而极大的提高了微通道板洁净度的检测效率。

此外，在步骤S16中，本检测装置通过控制步进电机10做顺时针或逆时针，即可快速地将不合格品剔除到平带输送机构II30的平带上，或经平带输送机构I29将合格品周转到下一道封装工位。由此可知，本检测装置无需人工剔除不合格品，或人工将合格品周转到封装工位，从而极大的缩短了对后续微通道板1洁净度的检测时间，进一步的提高了对后续微通道板1洁净度的检测效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。