CN104440811B - 应用光照固化装置的工作平台 - Google Patents

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    • G01B5/24—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Abstract

本发明公开了一种应用光照固化装置的工作平台，用于解决现有自动灌胶PLC控制系统电子硅胶固化时间长的技术问题。技术方案是包括信号灯板、陶瓷基板平行度测量装置、平行度校验件、不合格品堆放盒、成品堆放盒和光照固化装置。针对需进行表面快速固化的灌胶后零件，使用光照固化装置使零件表面上的电子硅胶快速固化，并且在固化之后即进行零件表面的平行度校验。通过平行度校验头的三个校验端点与零件表面的接触，得到三个测量值，以三个测量值之间的最大差值与预定值的比较作为评价零件在此工位下加工合格与否的标准。该工作平台用来固化数种在指定光照射下能够快速固化的电子硅胶，使得零件表面的固化时间大大缩短。

Description

应用光照固化装置的工作平台
技术领域
本发明涉及一种工作平台，特别是涉及一种应用光照固化装置的工作平台。
背景技术
许多电子产品需要具有绝缘性、防振性、防潮性、防水性等特点，故在电子产品上涂上一层电子硅胶能解决电子产品“绝缘、散热、防水、密封、防振”等技术要求。
文献““电子产品自动灌胶机PLC控制系统的研究《电气传动》2013年第43卷第9期44——47页”，详细地阐述了电子硅胶对于电子产品的特殊作用，以及现今国内电子产品的灌胶工序现状，公开了一种自动灌胶PLC控制系统。该系统包括中主控制器S7-200CPU226、机械手、电磁阀、旋转限位开关、位置限位开关、异步电机和步进电机。机械手用于夹持零件进行上升/下降和左移/右移的直线运动，这个过程由双线圈二位电磁阀推动气缸完成。限位开关用于限制机械手的运动行程。由两个比例泵按一定的比例混合的电子硅胶在PLC的控制其流量的情况下，可以高效地、高精度地完成零件的灌胶工序，大大地缩短了零件的灌胶时间。然而，大多数电子硅胶在完全固化时才能实现它的使用价值，固化后才可以起到防水防潮、防尘、绝缘、导热、保密、防腐蚀、耐温、防震的作用。若直接把液态电子硅胶放置在空气中使其自动固化，电子硅胶往往会被空气氧化，造成其作用的失效及零件的报废。
发明内容
为了克服现有自动灌胶PLC控制系统电子硅胶固化时间长的不足，本发明提供一种应用光照固化装置的工作平台。该工作平台包括信号灯板、陶瓷基板平行度测量装置、平行度校验件、不合格品堆放盒、成品堆放盒和光照固化装置。针对需进行表面快速固化的灌胶后零件，使用光照固化装置使零件表面上的电子硅胶快速固化，并且在固化之后即进行零件表面的平行度校验。通过平行度校验头的三个校验端点与零件表面的接触，得到三个测量值，以三个测量值之间的最大差值与预定值的比较作为评价零件在此工位下加工合格与否的标准。特别地，当零件在陶瓷基板平行度测量装置下校验合格时，平台末端的成品堆放器的顶杆才会落下，这样以防止不合格产品进入成品堆放器中。该工作平台可以用来固化数种在指定光照射下能够快速固化的电子硅胶，使得零件表面的固化时间大大缩短。同时本发明的平行度校验件，可以便捷地测量固化后的零件，并且，还提供了判断产品合格与否的简便方法，及合格品与不合格品便捷地分开放置的办法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种应用光照固化装置的工作平台，其特点是包括信号灯板1、陶瓷基板平行度测量装置2、平行度校验件3、不合格品堆放盒4、成品堆放盒5和光照固化装置6。所述信号灯板1由红、绿两个灯以及测量显示器组成，悬挂在整个平台的上方。红灯亮时表明所固化的零件表面平行度在陶瓷基板平行度测量装置2的校验下不合格，绿灯亮时表明所固化的零件的表面平行度达到要求。若零件合格则向外部控制装置送出信号，成品堆放器5上的顶杆落下。测量显示器用于显示测度头20的三个校验端点在测量过程中各自的Z向坐标。所述陶瓷基板平行度测量装置2由复位弹簧17、齿轮轴18、齿杆19和测度头20组成，位于整个平台的右端。所述测度头20有三个测量端头，用来测量零件表面上任意的三个点，并由信号灯板1上的显示器显示这三个测量值。测度头20与齿杆19下端为螺纹连接，齿杆19与齿轮轴18啮合。齿杆19是一根圆柱杆，其一侧具有同齿轮轴18相同的齿轮参数的轮齿形状。齿轮轴18的一端为带有球形手柄的操作杆，齿轮轴18带动齿杆19运动，使得齿杆19末端的测度头20接触待测零件。复位弹簧17固联在齿杆19的上端，并连接在齿杆19外侧的壳体上。测量时，齿杆19下落使得复位弹簧17处于拉伸状态，测量完成后，在复位弹簧17拉力作用下，复位弹簧17自动回复到初始状态，从而带动测度头20自行上升到原来的位置。所述平行度校验件3对测度头20的三个校验端点进行校验。所述不合格品堆放盒4是带锁且具有透明盖子的方盒。方盒的侧上方开一个能将工件放入盒内的孔，方盒内用隔板调整空间位置。工件放入后透明盖会自动落下，并将孔遮挡一半，以防止下一工件的放入。不合格品堆放盒4布置在陶瓷基板平行度测量装置2的下方。所述成品堆放盒5呈盒状结构，位于平台的最右端的本工位与下一工位之间，周围台面为斜面且倾斜角至少45°，其上方装有保护罩，盒内带有气缸顶杆，只有接收到零件测量合格的信号时，顶杆才落下，否则顶杆保持升起的状态。所述光照固化装置6由气缸驱动机构7、光照固化机8、Y轴运动机构9和X轴运动机构10组成。光照固化机8是以光纤传导的点光源，光照固化机8用气缸驱动机构7上的气缸架固定，通过气压的作用实现上下移动，X轴运动机构10用伺服电动机11驱动，伺服电动机11后用螺栓连接联轴器12，用以传递伺服电动机11输出的扭矩和转速。联轴器12的另一端连接滚珠丝杠16，使得滚珠丝杆16得到伺服电动机11传递扭矩和转速，带动其上的滚珠螺母14作直线运动。滚珠螺母14上方通过连接板15与移动平台13成刚性连接，使得移动平台13也作直线运动。Y轴运动机构9与X轴运动机构10具有相同的机械机构，同时，Y轴运动机构9整体固定在X轴运动机构10的移动平台13上方，Y轴运动机构9能整体X向移动。待光照固化的零件由上一工位的随行夹具夹持，用螺栓固定于Y轴运动机构的移动平台13上，通过数控编程实现零件的X、Y双坐标联动。
本发明的有益效果是：该工作平台包括信号灯板、陶瓷基板平行度测量装置、平行度校验件、不合格品堆放盒、成品堆放盒和光照固化装置。针对需进行表面快速固化的灌胶后零件，使用光照固化装置使零件表面上的电子硅胶快速固化，并且在固化之后即进行零件表面的平行度校验。通过平行度校验头的三个校验端点与零件表面的接触，得到三个测量值，以三个测量值之间的最大差值与预定值的比较作为评价零件在此工位下加工合格与否的标准。特别地，当零件在陶瓷基板平行度测量装置下校验合格时，平台末端的成品堆放器的顶杆才会落下，这样以防止不合格产品进入成品堆放器中。该工作平台用来固化数种在指定光照射下能够快速固化的电子硅胶，使得零件表面的固化时间大大缩短。同时本发明的平行度校验件，可以便捷地测量固化后的零件，并且，还提供了判断产品合格与否的简便方法，及合格品与不合格品便捷地分开放置的办法。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
附图说明
图1是本发明应用光照固化装置的工作平台总图。
图2是图1中光照固化装置的结构图。
图3是图2中X轴运动机构的结构图。
图4是图1中陶瓷基板平行度测量装置的总图。
图5是图4上半部分的放大视图。
图6是图4下半部分的放大视图。
图中，1-信号灯板，2-陶瓷基板平行度测量装置，3-平行度校验件，4-不合格品堆放盒，5-成品堆放盒，6-光照固化装置，7-气缸驱动机构、8-光照固化机、9-Y轴运动机构、10-X轴运动机构、11-伺服电机，12-联轴器，13-移动平台，14-滚珠螺母，15-连接板，16-滚珠丝杠，17-复位弹簧，18-齿轮轴，19-齿杆，20-测度头。
具体实施方式
以下实施例参照图1-6。
本发明应用光照固化装置的工作平台包括信号灯板1、陶瓷基板平行度测量装置2、平行度校验件3、不合格品堆放盒4、成品堆放盒5和光照固化装置6。陶瓷基板平行度测量装置2由复位弹簧17，齿轮轴18，齿杆19，测度头20等组成，位于整个平台的右端。
平台的最右端是成品堆放盒5，布置在本工位和下一工位之间，呈盒状结构。周围台面为斜面且倾斜角至少45°，其上方装有保护罩，防止工件错误地放置在其上。盒内带有气缸顶杆，只有接收到零件测量合格的信号时，顶杆才落下，否则顶杆保持升起的状态。
不合格品堆放盒4布置在陶瓷基板平行度测量装置2的下方，用于接受不合格的产品，是一个带有可锁住的透明盖子的方盒。方盒内用隔板调整空间位置。方盒的侧上方开一个能将工件放入盒内的孔。工件放入后透明盖会自动落下，并将孔遮挡一半，以防止下一工件的放入。此时应及时取走不合格品，以便于下一个不合格品能顺利的落入。
信号灯板1由红、绿两个灯以及测量显示器组成，悬挂在整个平台的上方。红灯亮时代表所固化的零件的表面平行度在陶瓷基板平行度测量装置2的校验下不合格，即零件为不合格产品。若为绿灯亮时，证明该零件的表面平行度达到要求。若零件合格则向外部控制装置送出信号，成品堆放盒5上的顶杆落下。测量显示器用于显示测度头20的三个校验端点在测量过程中各自的Z向坐标。
所述光照固化装置6由气缸驱动机构7、光照固化机8、Y轴运动机构9和X轴运动机构10组成。光照固化机8是以光纤传导的点光源，辅以光强计实时测量光的强度。此二者均是外购件。在光照加工时，保护罩落下。保护罩是用金属板制成的盒形件，可将光源和移动台架包围住，防止在操作过程中有害光的溢出，出现意外伤人事故。保护罩平时挂在光源的上方，加工时落下且落下后不能漏光。光照固化机8用气缸驱动机构7上的气缸架固定，通过气压的作用实现上下移动，且上下移动的距离均不超过5mm。X向运动机构用伺服电动机11驱动，伺服电动机11后用螺栓连接联轴器12，用以传递伺服电动机11输出的扭矩和转速。联轴器12的另一端连接滚珠丝杠16，使得滚珠丝杠16得到伺服电动机11传递扭矩和转速，从而带动其上的滚珠螺母14作直线运动。滚珠螺母14上方通过连接板15与移动平台13成刚性连接，从而使得移动平台13也作直线运动。Y向运动机构与X向运动机构具有相同的机械机构，同时，Y向运动机构整体固定在X向运动机构的上方，故Y向运动机构整体可以做X向的运动。待光照固化的零件由上一工位的随行夹具夹持，用螺栓固定于Y向运动机构的移动平台13上，这样通过数控编程零件就可以作X，Y双坐标的联动。X向运动距离不超过800mm，Y向运动距离不超过50mm。
陶瓷基板平行度测量装置2是由复位弹簧17，齿轮轴18，齿杆19，测度头20等组成。测度头20有三个测量端头，可以测量零件表面上任意的三个点。信号灯板1上的显示器可显示这三个测量值，通过计算这三个点两两之间的Z向的坐标值差，并且与预定值进行比较。若此坐标之差值在预定值的范围内，则认为零件的表面平行度达到要求，零件合格；若此坐标之差值在预定值的范围之外，则断定零件的表面平行度不达要求，零件不合格。平行度校验件3是一个表面平行度达到规定要求的零件每次测量前，需用平行度校验件3对测度头20的三个校验端点进行校验，使得其回复到规定的范围之内，从而消除上次测量上一个零件对测度头测量精度的影响。测度头20与齿杆19下端为螺纹连接，齿杆19与齿轮轴18啮合。齿杆19是一根圆柱杆，其一侧加工成具有同齿轮轴相同的齿轮参数的轮齿形状，因而可以与齿轮轴啮合。齿轮轴18的一端为带有球形手柄的操作杆，在测量过程中，通过人力下压使得齿轮轴18带动齿杆19运动，使得齿杆19末端的测度头20接触待测零件，待读数后，松开操作杆。复位弹簧17固联在齿杆19的上端，并连接在外侧的壳体上。每次测量时，齿杆的下落使得复位弹簧处于拉伸状态，这样在每次测量完成后，在弹簧的拉力作用下，复位弹簧17自动回复到初始状态，从而带动测度头20自行上升到原来的位置。
本实例的具体工作过程为：
步骤一、对上一工位传送过来的待光照固化加工的合格产品进行装夹，合格的零件会伴有随行夹具。
步骤二、将随行夹具用螺栓固定在Y向运动机构9的移动平台13上，完成待加工零件的固定过程。
步骤三、使用数控设备上的JOG功能手动驱动X向运动机构，使其接近光照固化机6的正下方。
步骤四、放下保护罩，X，Y向运动机构按照编好的数控程序运动至指定点，然后驱动气缸驱动机构7，使其进行Z方向的运动，并达到照射的准备位置。
步骤五、启动光照固化机8，开始光照固化加工过程，期间零件通过X，Y向运动机构而实现平面二维运动，加工过程中气缸驱动机构7不作运动。通过导入编好的数控程序，完成对零件整个表面的光照固化加工。加工过程中，需观察光强计的数值，确保加工过程使用的光强度在规定的范围内。
步骤六、关闭光照固化机8，抬起保护罩，将工件从随行夹具上卸下。
步骤七、用平行度校验件3校验陶瓷基板平行度测量装置2的测度头20上的三个校验端点。
步骤八、把待测零件表面放置在陶瓷基板平行度测量装置2的测度头20的正下方，按下球形操作杆，使得测度头20接触被测零件，待读数完成后，松开操作杆，使测度头20回复到初始位置。
步骤九、根据信号灯的指示和成品堆放盒上顶杆的动作判断出零件合格与否，并且需把不合格品放置于不合格品堆放盒4，并及时取走；把合格品放置于成品堆放盒5，其周围的斜坡对合格品滑落至成品堆放盒5中起一定的辅助作用。

Claims (1)

1.一种应用光照固化装置的工作平台，其特征在于：包括信号灯板(1)、陶瓷基板平行度测量装置(2)、平行度校验件(3)、不合格品堆放盒(4)、成品堆放盒(5)和光照固化装置(6)；所述信号灯板(1)由红、绿两个灯以及测量显示器组成，悬挂在整个平台的上方；红灯亮时表明所固化的零件表面平行度在陶瓷基板平行度测量装置(2)的校验下不合格，绿灯亮时表明所固化的零件的表面平行度达到要求；若零件合格则向外部控制装置送出信号，成品堆放盒(5)上的气缸顶杆落下；测量显示器用于显示测度头(20)的三个校验端点在测量过程中各自的Z向坐标；所述陶瓷基板平行度测量装置(2)由复位弹簧(17)、齿轮轴(18)、齿杆(19)和测度头(20)组成，位于整个平台的右端；所述测度头(20)有三个测量端头，用来测量零件表面上任意的三个点，并由信号灯板(1)上的测量显示器显示这三个测量值；测度头(20)与齿杆(19)下端为螺纹连接，齿杆(19)与齿轮轴(18)啮合；齿杆(19)是一根圆柱杆，其一侧具有同齿轮轴(18)相同的齿轮参数的轮齿形状；齿轮轴(18)的一端为带有球形手柄的操作杆，齿轮轴(18)带动齿杆(19)运动，使得齿杆(19)末端的测度头(20)接触待测零件；复位弹簧(17)固联在齿杆(19)的上端，并连接在齿杆(19)外侧的壳体上；测量时，齿杆(19)下落使得复位弹簧(17)处于拉伸状态，测量完成后，在复位弹簧(17)拉力作用下，复位弹簧(17)自动回复到初始状态，从而带动测度头(20)自行上升到原来的位置；所述平行度校验件(3)对测度头(20)的三个校验端点进行校验；所述不合格品堆放盒(4)是带锁且具有透明盖子的方盒；方盒的侧上方开一个能将工件放入盒内的孔，方盒内用隔板调整空间位置；工件放入后透明盖会自动落下，并将孔遮挡一半，以防止下一工件的放入；不合格品堆放盒(4)布置在陶瓷基板平行度测量装置(2)的下方；所述成品堆放盒(5)呈盒状结构，位于平台的最右端的本工位与下一工位之间，周围台面为斜面且倾斜角至少45°，其上方装有保护罩，盒内带有气缸顶杆，只有接收到零件测量合格的信号时，气缸顶杆才落下，否则气缸顶杆保持升起的状态；所述光照固化装置(6)由气缸驱动机构(7)、光照固化机(8)、Y轴运动机构(9)和X轴运动机构(10)组成；光照固化机(8)是以光纤传导的点光源，光照固化机(8)用气缸驱动机构(7)上的气缸架固定，通过气压的作用实现上下移动，X轴运动机构(10)用伺服电动机(11)驱动，伺服电动机(11)后用螺栓连接联轴器(12)，用以传递伺服电动机(11)输出的扭矩和转速；联轴器(12)的另一端连接滚珠丝杠(16)，使得滚珠丝杠(16)得到伺服电动机(11)传递扭矩和转速，带动其上的滚珠螺母(14)作直线运动；滚珠螺母(14)上方通过连接板(15)与移动平台(13)成刚性连接，使得移动平台(13)也作直线运动；Y轴运动机构(9)与X轴运动机构(10)具有相同的机械机构，同时，Y轴运动机构(9)整体固定在X轴运动机构(10)的移动平台上方，Y轴运动机构(9)能整体X向移动；待光照固化的零件由上一工位的随行夹具夹持，用螺栓固定于Y轴运动机构的移动平台上，通过数控编程实现零件的X、Y双坐标联动。
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