CN102865825A

CN102865825A - 接触式薄板材厚度手动测量仪

Info

Publication number: CN102865825A
Application number: CN2012103374750A
Authority: CN
Inventors: 赵春花
Original assignee: Kunshan Yunco Precision Co Ltd
Current assignee: Kunshan Yunco Precision Co Ltd
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2013-01-09

Abstract

本发明提供了一种接触式薄板材厚度手动测量仪，包括基础测量平台、测量机构、固定工作台，基础测量平台包括横梁、支座与平台平面，采用固定龙门式结构搭建，横梁与支座连接，支座固定在平台平面上；测量机构包括滑杆和接触式测头，横梁上套有滑杆，滑杆上刻有轨道，安装有可上下垂直运动的接触式测头，接触式测头正下方、平台平面上可拆卸的安装有固定工作台，固定工作台包括安装底座、直角定位尺、吸附网孔板和吸附气流槽板，本发明采用了手动测量方式测量，去除了复杂的轴系结构，在保证测量精度前提下，最大限度简化设备系统复杂程度，降低设备硬件成本，极大地适应了行业对薄板材厚度测量设备的实际需求。

Description

接触式薄板材厚度手动测量仪

技术领域

本发明涉及精密薄板材应用技术领域，特别涉及一种接触式薄板材厚度手动测量仪。

背景技术

在电子电路表面组装技术（Surface Mount Technology，简称SMT）、精密薄板材的应用等行业中，来料薄板材厚度的测量精度通常是保证后道加工工序加工质量的关键质量控制环节，该类薄板材厚度一般在0.3mm以下，幅面尺寸通常在400mm×400mm以上，且均具有材料薄、精度高、幅面大、高柔性等特点。

随着社会经济的发展，市场对芯片等终端产品的质量、加工效率和成本等提出越来越高的要求，薄板材的幅面尺寸还在逐步扩大，针对其厚度均匀性的要求也逐渐提高，并要求保证足够测量精度前提下，尽可能降低设备成本。

行业中一般采用的测量板材厚度的均匀性的方法为，在同一张薄板材上测量若干点处厚度，以初步判断该板材厚度均匀性，及实际厚度是否相对名义值有超差等情况。

行业内以往测量薄板材厚度的均匀性的设备，一般均采用精密轴系搭建基础测量平台，将薄板材固定在可移动的工作台上，通过垂直安装的测头来进行薄板材厚度测量。这类设备一般均具有如下特点：1）轴系相对复杂；2）薄板材因工作台自身加工质量及整体运动造成重复测量精度不高；3）硬件成本昂贵，不符合SMT、精密薄板材应用行业对薄板材厚度测量设备的需求等。

发明内容

针对现有技术中薄板材厚度的均匀性的检测设备测量精度不高且结构复杂不易使用的上述实质缺陷和问题，本发明目的是提供一种接触式薄板材厚度手动测量仪，精度高、成本低，易于使用。

为了达到上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种接触式薄板材厚度手动测量仪，包括基础测量平台、测量机构、固定工作台，其特征在于，，所述基础测量平台包括横梁、支座与平台平面，采用固定龙门式结构搭建，横梁两端与支座连接，支座底端固定在平台平面上；测量机构包括滑杆和接触式测头，横梁上套有滑杆，滑杆上刻有轨道，安装有可上下垂直运动的接触式测头，接触式测头正下方、平台平面上可拆卸的安装有固定工作台，固定工作台包括安装底座、直角定位尺、吸附网孔板和吸附气流槽板。

作为上述技术方案的优选，所述测量机构的接触式测头包括激光位移传感器、发光窗口和收光窗口，其特征在于，发光窗口沿轴线安装在激光位移传感器下方，并与固定平台相互垂直，收光窗口也安装在激光位移传感器下方，与收光窗口呈一定角度相适应。

作为上述技术方案的优选，所述测量机构的接触式测头包括位移传感器和探针，其特征在于，探针安装在位移传感器下方，并与固定平台相互垂直。

作为上述技术方案的优选，所述基础测量平台由花岗岩材质构成。

作为上述技术方案的优选，所述接触式薄板材厚度手动测量仪还包括电控系统安装区，固定在基础测量平台下方。

作为上述技术方案的优选，所述固定工作台的直角定位尺、吸附网孔板和吸附气流槽板依次通过螺钉可拆卸式的固定在一起，吸附气流槽板安放于安装底座上，安装底座包括底座条、调节螺杆和调节螺母。

有益效果

本发明提供的一种接触式薄板材厚度手动测量仪，考虑到SMT、精密薄板材应用行业对来料薄板材仅需要进行若干点上厚度测量的需求特点，采用了手动测量方式替代自动测量方式，从而去除了复杂的轴系结构，在采用测头和高固定工作台以保证测量精度前提下，最大限度简化设备系统复杂程度，降低设备硬件成本，极大地适应了当前及未来SMT、精密薄板材应用行业对薄板材厚度测量设备的实际需求。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的接触式薄板材厚度手动测量仪的结构结构图。

图2为本发明实施例的接触式薄板材厚度手动测量仪的固定工作台的结构示意图。

图3为本发明实施例1的接触式薄板材厚度手动测量仪的接触式测头的厚度测量原理工作示意图。

图4为本发明实施例2的接触式薄板材厚度手动测量仪的的接触式测头的厚度测量原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明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作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。

如图1所示，一种接触式薄板材厚度手动测量仪，包括基础测量平台、测量机构、固定工作台，其特征在于，所述基础测量平台包括横梁11、支座12与平台平面13，采用固定龙门式结构搭建，横梁11两端与支座12连接，支座12底端固定在平台平面13上；测量机构包括滑杆21和接触式测头22，横梁11上套有滑杆21，滑杆21上刻有轨道，安装有可上下垂直运动的接触式测头22，接触式测头22正下方、平台平面上可拆卸的安装有固定工作台，固定工作台包括安装底座31、直角定位尺33、吸附网孔板34和吸附气流槽板35。

如图3所示，所述测量机构的接触式测头22包括激光位移传感器221、发光窗口222和收光窗口223，其特征在于，发光窗口222沿轴线安装在激光位移传感器221下方，并与固定平台相互垂直，收光窗口223也安装在激光位移传感器221下方，与收光窗口222呈一定角度相适应。

如图4所示，作为上述技术方案的优选，所述测量机构的接触式测头22包括位移传感器221和探针222，其特征在于，探针222安装在位移传感器221下方，并与固定平台相互垂直。

作为上述技术方案的优选，所述接触式薄板材厚度手动测量仪还包括电控系统安装区4，固定在基础测量平台下方。

如图2所示，作为上述技术方案的优选，所述固定工作台的直角定位尺33、吸附网孔板34和吸附气流槽板35依次通过螺钉可拆卸式的固定在一起，吸附气流槽板35安放于安装底座31上，安装底座31包括底座条311、调节螺杆312和调节螺母313。

实施例1

如图3所示，工作时，薄板材厚度的测量步骤如下：

先在固定平台上安装具有标准高度的标准块，其高度值为X0；

将测量机构的滑杆21滑动，使接触式测头22的发光窗口222垂直对准标准块；

接触式测头22的发光窗口222发射光束，光束到达至标准块表面进行反射，在收光窗口223处与理论反射点Z0产生位移，反射至Z1位置，控制系统记下该数值；

将标准块移开，放置上被测板材，让接触式测头22的发光窗口222重新垂直对准的板材表面；

接触式测头22的发光窗口222发射光束，光束到达至标准块表面进行反射，在收光窗口223处产生Z2位置，控制系统记下该数值。

通过上述数据，则可计算得出标准块厚度和被测薄板材厚度间的高度差

为△Z=︱Z2-Z1︱，而被测量的薄板材厚度则为L=︱X0-△Z ︱。

当薄板材比标准块高度X0大时，则Z2<Z1；当薄板材比标准块高度X0小时，则Z2>Z1。

实施例2

如图4所示，工作时，薄板材厚度的测量步骤如下：

先在固定平台上安装具有标准高度的标准块，其高度值为X0；将测量机构的滑杆滑动，使接触式测头的探针垂直对准标准块；接触式测头22在垂直方向上沿滑杆21的起始位Z0开始向下运动，探针直至接触到标准块表面，此时接触式测头下降到Z1位置，将此时设置为测量零点，对应的是标准块24厚度为X0，位移传感器的控制系统记下该数值；

将接触式测头从Z1运动回Z0位置，将标准块移开，放置上被测薄板材，让接触式测头重新从Z0位置带动探针向下运动，直到探针接触到薄板材表面，停止运动，此时接触式测头向下运动到Z2位置，控制系统记下该数值。

为△Z=︱Z2-Z1︱，而被测量的薄板材厚度则为L=︱X0-△Z︱。

本发明通过采用接触式测头和薄固定工作台，确保了对薄板材厚度的均匀性测量的高精度要求，且不会对薄板材造成任何伤害，采用固定龙门结构，最大限度地扩大了薄板材厚度测量操作区域，提高了操作便利性；采用滑杆带动接触式测头垂直上下运动，以适应不同厚度来料薄板材厚度测量需求，最大限度地取消了复杂轴系机构，并采用手动测量功能，明显降低了设备成本；采用天然花岗岩平台和固定龙门式基础平台结构，确保了来料薄板材厚度测量操作方便，同时增加了整台设备的稳定性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种接触式薄板材厚度手动测量仪，包括基础测量平台、测量机构、固定工作台，其特征在于，所述基础测量平台包括横梁、支座与平台平面，采用固定龙门式结构搭建，横梁两端与支座连接，支座底端固定在平台平面上；测量机构包括滑杆和接触式测头，横梁上套有滑杆，滑杆上刻有轨道，安装有可上下垂直运动的接触式测头，接触式测头正下方、平台平面上可拆卸的安装有固定工作台，固定工作台包括安装底座、直角定位尺、吸附网孔板和吸附气流槽板。

2.根据权利要求1所述的一种接触式薄板材厚度手动测量仪，其特征在于，所述测量机构的接触式测头包括激光位移传感器、发光窗口和收光窗口，其特征在于，发光窗口沿轴线安装在激光位移传感器下方，并与固定平台相互垂直，收光窗口也安装在激光位移传感器下方，与收光窗口呈一定角度相适应。

3.根据权利要求1所述的一种接触式薄板材厚度手动测量仪，其特征在于，所述测量机构的接触式测头包括位移传感器和探针，其特征在于，探针安装在位移传感器下方，并与固定平台相互垂直。

4.根据权利要求1所述的一种接触式薄板材厚度手动测量仪，其特征在于，所述基础测量平台由花岗岩材质构成。

5.根据权利要求1所述的一种接触式薄板材厚度手动测量仪，其特征在于，所述接触式薄板材厚度手动测量仪还包括电控系统安装区，固定在基础测量平台下方。

6.根据权利要求1所述的一种接触式薄板材厚度手动测量仪，其特征在于，所述固定工作台的直角定位尺、吸附网孔板和吸附气流槽板依次通过螺钉可拆卸式的固定在一起，吸附气流槽板安放于安装底座上，安装底座包括底座条、调节螺杆和调节螺母。