專利名稱:一種立柱式手動smt網板厚度測量設備的制作方法
技術領域:
本發明屬于SMT網板測量技術領域,尤其涉及一種立柱式手動SMT網板厚度測量設備。
背景技術:
在SMT技術領域中,針對來料網板測量成為確保SMT后續加工質量的關鍵工序,SMT來料網板由于厚度一般在0.3mm以下、幅面通常在400mmx400mm以上,所以這種網板均具有材料薄、精度高、幅面大、高柔性等特點。隨著市場對SMT網板加工效率和成本的要求逐漸提高,SMT網板的幅面越來越大,而且要求保證足夠測量精度前提下,盡可能降低設備的開發成本。SMT來料網板的厚度測量一般僅需要在同一張網板上測量若干點處的厚度,以此初步判斷該網板的厚度均勻性及實際厚度是否相對名義值有超差等情況。現有技術中,SMT領域的網板測量設備一般均采用軸系平臺搭建基礎測量平臺,將網板固定在可移動的支撐平臺上,通過垂直安裝的測頭來進行網板厚度的測量。然而這種測量設備存在有如下缺陷:
1)軸系相對復雜;
2)網板因支撐平臺自身加工質量及整體運動容易造成重復測量精度不高;
3)硬件成本昂貴,不符合SMT行業對網板厚度測量設備的需求等。因此,業界急需探索出一種SMT網板厚度測量設備,以解決上述現有技術中存在的SMT行業中存在的問題,滿足對來料網板厚度檢測設備高精度、低成本的要求,簡化設備系統復雜程度,降低設備硬件成本,適應當前及未來SMT行業對網板厚度測量設備的實際需求。
發明內容
為解決上述問題,本發明的目的在于提供一種立柱式手動SMT網板厚度測量設備。為實現上述目的,本發明的技術方案為:
一種立柱式手動SMT網板厚度測量設備,包括有底座平臺、設置于底座平臺上的網板夾持機構、以及立柱式測量機構;其中,所述底座平臺用于承載待測量的網板;所述立柱式測量機構安裝于底座平臺上,其包括有立柱、自動Z軸以及立式測頭;所述自動Z軸直接固定在立柱頭部,并將立式測頭固定在Z軸上,從而能精確地適應不同厚度SMT來料網板厚度測量。進一步地,所述網板夾持機構包括有用于將其固定到底座平臺上的固定螺釘、調整絲錐、真空吸附平臺、環形氣槽、設置于環形氣槽上的吸氣孔以及設置與夾持機構中心的中心吸氣孔。進一步地,所述網板夾持機構還設置有柔性鉸鏈結構,所述柔性鉸鏈結構的角度二維調整結構為完全解耦結構。進一步地,所述固定螺釘通過真空吸附平臺上的螺孔以將夾持機構固定底座平臺上,所述螺釘共四個,所述真空吸附平臺對稱設置有四個螺孔。進一步地,所述柔性鉸鏈結構包括有兩層,并呈相互垂直布局,分別通過調整四個絲錐進行繞X軸和繞Y軸精密角度二維調整,所述四個絲錐分別為第一、第二、第三、第四絲錐;其中,第一、二絲錐對稱設置于真空吸附平臺上。進一步地,所述網板夾持機構的主體部分采用45號鋼一體式加工而成。進一步地,所述夾持機構還具有真空吸附功能,通過角度二維調整功能將與網板貼合面調整到與立式測頭上下移動方向垂直,再通過真空吸附功能將網板吸附在夾持機構上再進行厚度測量。本發明立柱式手動SMT網板厚度測量設備充分考慮到SMT行業對來料網板的檢測需求,即要求保證高精度條件下,盡可能降低設備成本,設備操作方便等。其通過采用精密立式測頭和SMT網板夾持機構確保了對來料網板厚度測量的高精度要求,重復測量精度達到±lum ;保留了自動Z軸功能以適應對不同厚度來料網板厚度測量需求,最大限度地去除了復雜軸系機構,并采用手動測量功能,明顯降低了設備成本,以及提高了設備的操作便利性。
圖1是本發明的設備整體結構圖。1.立柱2.自動Z軸3.立式測頭4.SMT網板夾持機構5.底座平臺 圖2是本發明的網板夾持機構詳細說明圖。1.固定螺釘01 2.真空吸附平臺3.環形氣槽02 4.調整絲錐04
5.環形氣槽01 6.固定螺桿02 7.調整絲錐02 8.調整絲錐01 9.固定螺釘03 10.吸氣空11.中心吸氣孔I 12.調整絲錐03 13.固定螺桿04圖3是本發明的網板夾持機構剖面示意圖。1.流道布局2.堵頭01 3.堵頭02
圖4中左側圖是本發明的網板夾持機構角度二維調整說明圖(正視)。1.柔性鉸鏈結構2.X軸3.Y軸
圖4中右側圖是本發明的網板夾持機構角度二維調整說明圖(側視)。圖5中左側圖是本發明的標準件厚度測量或設備校零原理說明圖。1.立式測頭2.標準塊3.測量平臺
圖5中右側圖是本發明的被測網板厚度測量原理說明圖。1.立式測頭2.網板3.測量平臺
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。在本發明的描述中,需要理解的是,術語“上”、“下”、“前”、“后”、“內”、“外”等指示
的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,一體地連接,也可以是可拆卸連接;可以是兩個元件內部的連通;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。請參照圖1-圖4所示,本發明立柱式手動SMT網板厚度測量設備包括有底座平臺
1、設置于底座平臺I上的網板夾持機構2、以及立柱式測量機構3。其中,所述底座平臺I用于承載待測量的網板;所述立柱式測量機構3安裝于底座平臺I上,其包括有立柱30、自動Z軸31以及立式測頭32 ;所述自動Z軸30直接固定在立柱頭部,并將立式測頭固定在Z軸上,從而能精確地適應不同厚度SMT來料網板厚度測量。本發明實施例中采用天然花崗巖作為整個設備的底座平臺,確保結構穩定;而采用精密立式測頭,并通過一個微型伺服電機實現該測頭精確上下運動,以適應不同厚度SMT來料網板的厚度測量需求。所述網板夾持機構2包括有用于將其固定到底座平臺上的固定螺釘20、調整絲錐22、真空吸附平臺23、環形氣槽24、設置于環形氣槽上的吸氣孔25以及設置與夾持機構中心的中心吸氣孔26。另外,所述網板夾持機構2還設置有柔性鉸鏈結構27。其中,所述固定螺釘20通過真空吸附平臺23上的螺孔以將夾持機構2固定底座平臺I上,在本發明實施例中,所述螺釘共四個,所述真空吸附平臺對稱設置有四個螺孔。所述網板夾持機構2的主體部分采用45號鋼一體式加工而成,采用精密柔性鉸鏈結構作為實現二維角度調整的基礎結構,如圖4所示,柔性鉸鏈處采用熱處理方法進行調質處理,使該處在保持一定強度情況下具有很好的韌性。所述柔性鉸鏈結構27包括有兩層,并呈相互垂直布局,分別通過調整四個絲錐進行繞X軸和繞Y軸精密角度二維調整,所述四個絲錐分別為第一、第二、第三、第四絲錐271-273 ;其中,該等絲錐布局如圖2所示,第一、二絲錐271,272對稱設置于真空吸附平臺23上。所述柔性鉸鏈結構27進行角度二維調整的過程如下:進行繞X軸角度調整,分別調整第一絲錐271和調整第二絲錐272,具體為略松開調整第一絲錐271,擰緊調整第二絲錐272,即可實現正角度調整;相反,則實現反角度調整。而進行繞Y軸角度調整時,分別調整第三絲錐273和調整第四絲錐274即可,具體為略松開調整第三絲錐273,擰緊調整第四絲錐274,即可實現正角度調整;相反,則實現反角度調整。所述柔性鉸鏈結構27的角度二維調整結構為完全解耦結構,在調整繞X軸角度旋轉時,對繞Y軸角度旋轉沒有任何影響,反之亦然,柔性鉸鏈結構如圖4所示。所述夾持機構2除具有精密角度二維調整功能外,還具有真空吸附功能,通過角度二維調整功能將與網板貼合面調整到與立式測頭上下移動方向垂直,再通過真空吸附功能將網板吸附在夾持機構上再進行厚度測量。通過采用具有精確二維角度調整功能、真空吸附功能的夾持機構來裝夾網板,可確保網板固定后與立式測頭上下移動方向相互垂直,并確保在測量區域內SMT來料網板完全與夾持機構工作面貼合,不會因為貼合不精密造成重復測量精度難以控制等問題。測量網板整個區域是完全被夾持機構所吸附住的,而且與網板貼合面是平面度均勻一致的精密加工面,測量區域不存在有凸起,且在測量區域內對網板的吸附力是均勻一致的,不存在網板在測量區域內局部與夾持機構工作面貼合不緊的問題。請參照圖5所示,應用時,先將厚度為A的標準塊放置在該夾持機構工作面上吸附住,測量得hi值,將該值設定為零點,再將標準塊移開,將SMT網板放置在夾持機構上吸附住,測量得Y值,從而準確得到被測量SMT網板的厚度X為A-Y。本發明創作采用立柱方式布局,利用角度二維調整及真空吸附功能的夾持機構來固定網板,該夾持機構為一體式加工而成。角度二維調整功能可保證測量區域網板與立式測頭上下移動方向相互垂直,以保證測量精度;真空吸附功能確保將測量區域內的SMT網板完全與夾持機構完全貼合成一體,不會造成網板變形且能將網板很好的固定,再通過立式測頭來進行SMT網板厚度測量。該設備考慮到SMT行業對來料網板僅需要進行若干點上厚度測量的需求特點,采用了手動測量方式替代自動測量方式,從而去除了復雜的軸系結構,在采用高性能立式測頭和高精密SMT網板夾持機構以保證測量精度前提下,最大限度簡化設備系統復雜程度,降低設備硬件成本,極大地適應了當前及未來SMT行業對網板厚度測量設備的實際需求。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種立柱式手動SMT網板厚度測量設備,包括有底座平臺,其特征在于:還包括有設置于底座平臺上的網板夾持機構、以及立柱式測量機構;其中,所述底座平臺用于承載待測量的網板;所述立柱式測量機構安裝于底座平臺上,其包括有立柱、自動Z軸以及立式測頭;所述自動Z軸直接固定在立柱頭部,并將立式測頭固定在Z軸上,從而能精確地適應不同厚度SMT來料網板厚度測量。
2.如權利要求1所述的立柱式手動SMT網板厚度測量設備,其特征在于:所述網板夾持機構包括有用于將其固定到底座平臺上的固定螺釘、調整絲錐、真空吸附平臺、環形氣槽、設置于環形氣槽上的吸氣孔以及設置與夾持機構中心的中心吸氣孔。
3.如權利要求1所述的立柱式手動SMT網板厚度測量設備,其特征在于:所述網板夾持機構還設置有柔性鉸鏈結構,所述柔性鉸鏈結構的角度二維調整結構為完全解耦結構。
4.如權利要求2所述的立柱式手動SMT網板厚度測量設備,其特征在于:所述固定螺釘通過真空吸附平臺上的螺孔以將夾持機構固定底座平臺上,所述螺釘共四個,所述真空吸附平臺對稱設置有四個螺孔。
5.如權利要求3所述的立柱式手動SMT網板厚度測量設備,其特征在于:所述柔性鉸鏈結構包括有兩層,并呈相互垂直布局,分別通過調整四個絲錐進行繞X軸和繞Y軸精密角度二維調整,所述四個絲錐分別為第一、第二、第三、第四絲錐;其中,第一、二絲錐對稱設置于真空吸附平臺上。
6.如權利要求3或4所述的立柱式手動SMT網板厚度測量設備,其特征在于:所述網板夾持機構的主體部分采用45號鋼一體式加工而成。
7.如權利要求6所述的立柱式手動SMT網板厚度測量設備,其特征在于:所述夾持機構還具有真空吸附功能,通過角度二維調整功能將與網板貼合面調整到與立式測頭上下移動方向垂直,再通過真空吸附功能將網板吸附在夾持機構上再進行厚度測量。
全文摘要
本發明公開一種立柱式手動SMT網板厚度測量設備,包括有底座平臺、設置于底座平臺上的網板夾持機構、以及立柱式測量機構;其中,所述底座平臺用于承載待測量的網板;所述立柱式測量機構安裝于底座平臺上,其包括有立柱、自動Z軸以及立式測頭;所述自動Z軸直接固定在立柱頭部,并將立式測頭固定在Z軸上,從而能精確地適應不同厚度SMT來料網板厚度測量。其通過采用精密立式測頭和SMT網板夾持機構確保了對來料網板厚度測量的高精度要求,同時結合SMT行業對來料網板厚度測量需求,極大地降低了設備成本,以及提高了設備的操作便利性。
文檔編號G01B21/08GK103217133SQ20121001569
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者魏志凌, 寧軍, 夏發平 申請人:昆山思拓機器有限公司