CN113799076B - 一种调平模块及包含该模块的七轴对位平台 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种调平模块及包含该模块的七轴对位平台，一种调平模块包括工作安装板、多组高度调节机构及安装基座，高度调节机构包括高度固定座，高度固定座设置有高度滑移组件以及高度驱动组件，高度滑移组件的顶端设置有万向调节组件，万向调节组件将工作安装板与高度滑移组件连接。当需要调节工作安装板的倾仰角度时，多组高度驱动组件分别驱使对应的高度滑移组件运动，从而使得工作安装板发生倾斜，由于高度滑移组件顶端的万向调节组件与工作安装板连接，万向调节组件能够保证工作安装板在倾斜的过程中，高度滑移组件仍然处于正常工作的角度，从而改善高度滑移组件出现卡顿的情况，提高该调平机构的精度。

Description

一种调平模块及包含该模块的七轴对位平台

技术领域

本申请涉及对位平台的技术领域，尤其是涉及一种调平模块及包含该模块的七轴对位平台。

背景技术

调平模块是一种通过调节平板下方支撑点的高度以使得平板的水平倾仰角度进行相应变化的模块。在PCB制造业的曝光机、网印机、贴合机、压合机以及PCB板裁切等方面具有非常广泛的应用。而在一些高精度制造产业，例如晶圆切割以及封装检测等行业，高精度调平模块也具有不可替代的作用。

相关技术手段中，四轴调平结构主要包括基座，基座的四角分别对应设置有一组滚珠丝杠螺母模组，丝杠的顶端设置有工作台，工作台用于安装待测试的工件，工作台的底端面与丝杆固定连接。在基座内设置有四组驱动组件，四组驱动组件与四组滚珠丝杠螺母模组一一对应，驱动组件能够驱动滚珠丝杠螺母模组的螺母进行转动，从而实现四个丝杠单独控制工作台四个边角的高低，从而实现调平功能。

在调平过程中，由于工作台会发生倾斜，而丝杆的顶端与工作台固定连接，因此工作台会将丝杆弯折，从而使得丝杆发生轻微形变，从而导致滚珠丝杠螺母模组出现卡顿的情况，导致调平的精度降低。

发明内容

为了提高调平结构的精度，本申请提供一种调平模块及包含该模块的七轴对位平台。

本申请提供的一种调平模块及包含该模块的七轴对位平台，采用如下的技术方案。

第一方面，本申请提供一种调平模块，采用如下技术方案，

一种调平模块，包括：

工作安装板，用于安装待测试的工件；

多组高度调节机构，用于调节工作安装板的倾仰角度，所述高度调节机构安装于所述工作安装板的底部；所述高度调节机构包括高度固定座，所述高度固定座设置有高度滑移组件以及驱动所述高度滑移组件运行的高度驱动组件，所述高度滑移组件的顶端设置有万向调节组件，所述万向调节组件将所述工作安装板与所述高度滑移组件连接；

安装基座，用于承载所述高度调节机构，所述安装基座与所述高度固定座可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，多组高度调节机构安装于工作安装板的底部位置，高度调节机构的高度固定座可拆卸连接于安装基座上，当需要调节工作安装板的倾仰角度时，多组高度驱动组件分别驱使对应的高度滑移组件运动，从而使得工作安装板发生倾斜。工作安装板发生倾斜的过程中，由于高度滑移组件顶端的万向调节组件与工作安装板连接，万向调节组件能够保证工作安装板在倾斜的过程中，高度滑移组件仍然处于正常工作的角度，从而改善高度滑移组件出现卡顿的情况，提高该调平机构的精度。

可选的，所述高度滑移组件包括：

高度安装板，安装于所述高度固定座侧边；

高度螺母座，滑移设置于所述高度固定座侧边，所述高度螺母座上设置有高度调节丝杆，所述高度调节丝杆与所述高度螺母座螺纹配合，所述高度调节丝杆的底端同轴固定有高度从动轮，所述高度从动轮受所述高度驱动组件驱使转动；

同轴限位件，用于限制所述高度调节丝杆的位置并保证所述高度调节丝杆的转动中心轴线稳定在同一条直线上，所述同轴限位件与所述高度固定座固定连接。

通过采用上述技术方案，高度安装板安装于高度固定座的侧边，受到高度驱动组件驱动的高度从动轮发生旋转，高度从动轮与高度调节丝杆同轴固定连接，以使得高度从动轮带动高度调节丝杆发生转动，高度调节丝杆带动高度螺母座在高度固定座的侧边滑移，从而实现高度调节的功能。

可选的，所述高度驱动组件包括高度驱动电机，所述高度驱动电机的输出轴同轴设置有高度驱动轮，所述高度驱动电机安装于所述高度安装板，所述高度驱动轮驱使所述高度从动轮转动。

通过采用上述技术方案，安装于高度安装板的高度驱动电机能够驱动高度驱动轮，高度驱动轮驱动高度从动轮发生转动，在能够实现高度调节功能的情况下，高度驱动电机安装在高度安装板上，而高度安装板安装在高度固定座侧边，从而使得该高度驱动组件结构紧凑，提高该调平模块的空间利用率。

可选的，所述万向调节组件包括万向安装底座、万向转动座和支撑块，所述万向安装底座设置有万向安装柱，所述万向安装柱的外周面设置有万向球心体，所述万向球心体的外壁滑动设置有万向球套，所述万向球套安装于所述万向转动座内，所述支撑块设置于所述万向转动座的顶端面，所述支撑块与所述工作安装板可拆卸连接，所述万向安装底座安装于所述高度螺母座顶端面。

通过采用上述技术方案，万向安装底座安装于高度螺母座的顶端面，万向安装底座设置有万向安装柱，万向球心体安装于万向安装柱的外周面，万向球套滑动设置于万向球心体的外壁上，万向球套安装于万向转动座内，万向转动座的顶端面设置有支撑块，支撑块将万向转动座与高度螺母座连接，以使得高度螺母座在高度调节的过程中，万向转动座能够保证工作安装板在倾斜的过程中，高度滑移组件仍然处于正常工作的角度，从而改善高度滑移组件出现卡顿的情况，提高该调平机构的精度。

可选的，所述万向安装柱的顶端面设置有限位盖板，所述限位盖板的底端面与所述万向球心体的顶端面抵接，所述万向球心体的底端面与所述万向安装底座的顶端面抵接。

通过采用上述技术方案，万向球心体的底端面与万向安装底座的顶端面抵接，万向球心体的顶端面与限位盖板的底端面抵接，限位盖板能够将万向球心体进行限位，一方面能够保证万向球心体在安装过程中具有稳定的位置，另一方面，通过将限位盖板从万向安装柱的顶端面拆卸下来，即可方便地将万向球心体从万向安装底座上拆卸下来，从而方便对万向球心体以及万向球套进行维护与更换。

可选的，所述万向转动座内具有球套安装槽，所述球套安装槽内安装有稳定衬套，所述稳定衬套套设于所述万向球套的外周面并与所述万向球套的外周面卡接，所述稳定衬套的外周面与所述球套安装槽的侧壁抵接，所述万向转动座的底端面设置有球套抵紧环，所述球套抵紧环将所述万向球套限位在所述球套安装槽内。

通过采用上述技术方案，稳定衬套设置于万向球套的外周面上，并且稳定衬套的内壁与万向球套的外周面卡接，稳定衬套的外周面与球套安装槽的侧壁抵接，球套抵紧环将万向球套限位在球套安装槽内，从而使得万向球套在万向转动座的位置被固定，当工作安装板发生倾斜时，万向转动座带动万向球套在万向球心体上发生转动，从而改善高度滑移组件出现卡顿的情况。

可选的，所述高度固定座的顶端面设置有高度安装块，所述高度安装块的底端面与所述安装基座的顶端面抵接。

通过采用上述技术方案，由于高度螺母座、同轴限位件以及高度安装板均安装于高度安装块的侧边，高度安装块设置在高度固定座的顶端，而高度安装块的底端面与安装基座的顶端面抵接，安装基座在安装基础上后，高度螺母座、同轴限位件以及高度安装板能够与安装基础在高度方向上重复利用空间，从而使得该调平模块的安装高度能够降低，提高该调平模块的空间利用率。

另一发面，本申请提供一种七轴对位平台，采用如下技术方案，

一种七轴对位平台，包含上述的调平模块，该对位平台还包括底板和多组XYθ对位单元，所述XYθ对位单元安装于所述底板的顶端面，所述XYθ对位单元用于驱动所述安装基座实现XY轴的平移和转动，所述XYθ对位单元具有对位转轴，多组所述对位转轴分别与所述安装基座转动连接。

通过采用上述技术方案，XYθ对位单元安装于所述底板的顶端面，高度螺母座、同轴限位件以及高度安装板能够与XYθ对位单元在高度方向上重复利用空间，从而使得该七轴对位平台的安装高度能够做得更加轻薄。多组对位转轴分别与安装基座转动连接，XYθ对位单元驱动安装基座实现XY轴的平移，多组XYθ对位单元同时驱动安装基座平移时，安装基座由于扭转力会发生转动，从而实现该七轴对位平台的对位倾仰调平功能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.高度滑移组件顶端的万向调节组件与工作安装板连接，万向调节组件能够保证工作安装板在倾斜的过程中，高度滑移组件仍然处于正常工作的角度，从而改善高度滑移组件出现卡顿的情况，提高该调平机构的精度；

2.限位盖板既能保证万向球心体在安装过程中具有稳定的位置，通过将限位盖板从万向安装柱的顶端面拆卸下来，也能够方便地将万向球心体从万向安装底座上拆卸下来，方便对万向球心体以及万向球套进行维护与更换；

3.高度螺母座、同轴限位件以及高度安装板能够与XYθ对位单元在高度方向上重复利用空间，从而使得该七轴对位平台的安装高度能够做得更加轻薄；

4.多组对位转轴分别与安装基座转动连接，XYθ对位单元驱动安装基座实现XY轴的平移，多组XYθ对位单元同时驱动安装基座平移时，安装基座由于扭转力会发生转动，从而实现该七轴对位平台的对位倾仰调平功能。

附图说明

图1是本申请实施例中七轴对位平台的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中展示底板、调平模块以及XYθ对位单元位置关系的结构示意图；

图3是图2中A部分的放大结构示意图；

图4是本申请实施例中万向调节组件的结构示意图。

附图标记说明：

100、底板；

200、调平模块；

210、工作安装板；

220、高度调节机构；221、高度固定座；2211、高度安装块；222、高度滑移组件；2221、高度安装板；2222、高度螺母座；2223、高度调节丝杆；2224、高度从动轮；2225、同轴限位件；223、高度驱动组件；2231、高度驱动电机；2232、高度驱动轮；224、万向调节组件；2241、万向安装底座；2242、万向转动座；2242a、球套安装槽；2243、支撑块；2244、万向安装柱；2245、万向球心体；2246、万向球套；2247、限位盖板；2248、稳定衬套；2249、球套抵紧环；

230、安装基座；

300、XYθ对位单元；310、对位转轴；320、X轴运动模组；330、Y轴运动模组；340、水平驱动电机。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种调平模块及包含该模块的七轴对位平台。参照图1，一种七轴对位平台，包括底板100、多组用于平移旋转对位的XYθ对位单元300以及用于调节倾仰角度的调平模块200。底板100大体呈扁平状长方体设置，在本实施例中，XYθ对位单元300设置为三组，三组XYθ对位单元300安装于底板100上表面的三条棱边上。调平模块200安装于三组XYθ对位单元300的顶端，从而实现该七轴对位平台的对位倾仰调平功能。

参照图2，XYθ对位单元300包括水平驱动电机340、X轴运动模组320、Y轴运动模组330以及对位转轴310，水平驱动电机340以及X轴运动模组320安装于底板100的上表面，水平驱动电机340驱动X轴运动模组320在X轴方向运动。Y轴运动模组330安装于X轴运动模组320的顶端面，对位转轴310安装于Y轴运动模组330的上表面。三组水平驱动电机340分别以不同的速率驱动X轴运动模组320运转时，三组水平驱动电机340能够控制安装于三组XYθ对位单元300顶端的调平模块200在θ轴方向转动和在XY轴方向移动，从而实现对位功能。

参照图2，调平模块200从上至下依次包括工作安装板210、多组高度调节机构220以及安装基座230，在本实施例中，高度调节机构220设置为四组。工作安装板210用于安装待测试的工件，高度调节机构220用于调节工作安装板210的倾仰角度，安装基座230用于承载高度调节机构220，安装基座230的下端面与三组XYθ对位单元300的对位转轴310转动连接。

参照图3，高度调节机构220包括高度固定座221、高度滑移组件222、高度驱动组件223以及万向调节组件224，高度滑移组件222设置于高度固定座221的侧边，高度驱动组件223位于高度滑移组件222远离高度固定座221所在的一侧，万向调节组件224安装于高度滑移组件222的上方，万向调节组件224将工作安装板210与高度滑移组件222连接。

参照图3，高度滑移组件222包括高度安装板2221、高度螺母座2222、高度调节丝杆2223、高度从动轮2224以及同轴限位件2225，高度安装板2221大体呈长方体板状设置，高度安装板2221的侧边固定于高度固定座221的侧边，高度螺母座2222通过导轨上下滑动安装于高度固定座221的侧边，高度调节丝杆2223配合安装于高度螺母座2222，高度从动轮2224同轴固定安装于高度调节丝杆2223的底部，高度从动轮2224受高度驱动组件223驱使转动，以使得高度螺母座2222能够在高度安装板2221的侧边进行上下滑移运动。

参照图3，为了限制高度调节丝杆2223在运行过程中发生摆动并保证高度调节丝杆2223的转动中心轴线稳定在同一条直线上，同轴限位件2225与高度固定座221固定连接，高度调节丝杆2223穿过同轴限位件2225，高度调节丝杆2223与同轴限位件2225转动配合，同轴限位件2225对高度调节丝杆2223进行限位，以使得高度调节丝杆2223的运行更加稳定。

参照图3，高度驱动组件223包括高度驱动电机2231以及高度驱动轮2232，高度驱动电机2231安装于高度安装板2221的上表面，高度驱动电机2231具有输出轴，输出轴穿过高度安装板2221，输出轴同轴固定设置有高度驱动轮2232，高度驱动轮2232与高度从动轮2224通过同步带进行传动连接。

参照图3，高度固定座221的顶端面设置有高度安装块2211，在本实施例中，高度固定座221与高度固定座221一体成型。高度安装块2211的底端面与安装基座230的顶端面抵接，高度螺母座2222、同轴限位件2225以及高度安装板2221均安装于高度安装块2211的侧边，安装基座230在XYθ对位单元300后，高度螺母座2222、同轴限位件2225以及高度安装板2221与XYθ对位单元300在高度方向上重复利用空间，从而使得该调平模块200的安装高度能够降低，对位平台的整体厚度能够得到降低，提高该调平模块200的空间利用率。

参照图4，万向调节组件224包括万向安装底座2241、万向转动座2242和支撑块2243，万向安装底座2241安装于高度螺母座2222的上端面，万向转动座2242安装于万向安装底座2241上，支撑块2243安装于万向转动座2242的上端面，支撑块2243将万向转动座2242与工作安装板210进行连接。万向安装底座2241上端面设置有万向安装柱2244，在本实施例中，万向安装柱2244与万向安装底座2241一体成型。万向安装柱2244大体呈圆柱状设置，万向安装柱2244的外周面安装有万向球心体2245。万向球心体2245的外壁呈球状设置，万向球心体2245的外壁设置有万向球套2246，万向球套2246的内壁设置为球形空腔，万向球套2246的内壁与万向球心体2245的外周面滑动配合。

参照图4，为了防止万向球心体2245从万向安装柱2244上脱离，在万向安装柱2244的顶端面设置有限位盖板2247，限位盖板2247通过螺栓与万向安装柱2244可拆卸连接。限位盖板2247的底端面与万向球心体2245的顶端面抵接，万向球心体2245的底端面与万向安装底座2241的顶端面抵接，限位盖板2247能够将万向球心体2245进行限位，一方面能够保证万向球心体2245在安装过程中具有稳定的位置，另一方面，通过将限位盖板2247从万向安装柱2244的顶端面拆卸下来，即可方便地对万向球心体2245以及万向球套2246进行维护与更换。

参照图4，万向转动座2242的底面设置有球套安装槽2242a，球套安装槽2242a大体呈圆柱状设置，球套安装槽2242a内安装有稳定衬套2248，稳定衬套2248呈圆环状设置，稳定衬套2248的外周面与球套安装槽2242a的侧壁抵接，稳定衬套2248的内壁与万向球套2246的外壁抵接，以使得万向球套2246在球套安装槽2242a的径向被限位固定。为了防止万向球套2246从万向转动座2242的底端脱离，万向转动座2242的底端设置有球套抵紧环2249，球套抵紧环2249大体呈圆环状设置，球套抵紧环2249与万向转动座2242可拆卸连接。球套抵紧环2249的上表面与万向球套2246的底面抵接，球套抵紧环2249将万向球套2246限位在球套安装槽2242a内，从而使得万向球套2246在万向转动座2242的位置被固定，当工作安装板210发生倾斜时，万向转动座2242带动万向球套2246在万向球心体2245上发生转动，从而改善高度滑移组件222出现卡顿的情况。

本申请实施例七轴对位平台的实施原理为：底板100上设置的三组XYθ对位单元300带动调平模块200进行平移以及角度对位，调平模块200内的高度调节机构220对工作安装板210进行倾仰角度调节。四组高度驱动电机2231分别对应驱动高度调节丝杆2223转动，以使得对应的高度螺母座2222实现上下的高度变化。工作安装板210的倾仰角度变化时，万向转动座2242能够保证工作安装板210在倾斜的过程中，高度滑移组件222仍然处于正常工作的角度，从而改善高度滑移组件222出现卡顿的情况，提高该调平机构的精度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围。其中，相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种七轴对位平台，其特征在于，包含调平模块；

该调平模块，包括：

工作安装板(210)，用于安装待测试的工件；

多组高度调节机构(220)，用于调节工作安装板(210)的倾仰角度，所述高度调节机构(220)安装于所述工作安装板(210)的底部；所述高度调节机构(220)包括高度固定座(221)，所述高度固定座(221)设置有高度滑移组件(222)以及驱动所述高度滑移组件(222)运行的高度驱动组件(223)，所述高度滑移组件(222)的顶端设置有万向调节组件(224)，所述万向调节组件(224)将所述工作安装板(210)与所述高度滑移组件(222)连接；

安装基座(230)，用于承载所述高度调节机构(220)，所述安装基座(230)与所述高度固定座(221)可拆卸连接；

所述高度滑移组件(222)包括：

高度安装板(2221)，安装于所述高度固定座(221)侧边；

高度螺母座(2222)，滑移设置于所述高度固定座(221)侧边，所述高度螺母座(2222)上设置有高度调节丝杆(2223)，所述高度调节丝杆(2223)与所述高度螺母座(2222)螺纹配合，所述高度调节丝杆(2223)的底端同轴固定有高度从动轮(2224)，所述高度从动轮(2224)受所述高度驱动组件(223)驱使转动；

同轴限位件(2225)，用于限制所述高度调节丝杆(2223)的位置并保证所述高度调节丝杆(2223)的转动中心轴线稳定在同一条直线上，所述同轴限位件(2225)与所述高度固定座(221)固定连接；

所述高度驱动组件(223)包括高度驱动电机(2231)，所述高度驱动电机(2231)的输出轴同轴设置有高度驱动轮(2232)，所述高度驱动电机(2231)安装于所述高度安装板(2221)，所述高度驱动轮(2232)驱使所述高度从动轮(2224)转动；

该对位平台还包括底板(100)和多组XYθ对位单元(300)，所述XYθ对位单元(300)安装于所述底板(100)的顶端面，所述XYθ对位单元(300)用于驱动所述安装基座(230)实现XY轴的平移和转动，所述XYθ对位单元(300)具有对位转轴(310)，多组所述对位转轴(310)分别与所述安装基座(230)转动连接；

高度安装块(2211)的底端面与安装基座(230)的顶端面抵接，高度螺母座(2222)、同轴限位件(2225)以及高度安装板(2221)均安装于高度安装块(2211)的侧边，安装基座(230)安装于XYθ对位单元(300)上，高度螺母座(2222)、同轴限位件(2225)以及高度安装板(2221)与XYθ对位单元(300)在高度方向上重复利用空间。

2.根据权利要求1所述的一种七轴对位平台，其特征在于，所述万向调节组件(224)包括万向安装底座(2241)、万向转动座(2242)和支撑块(2243)，所述万向安装底座(2241)设置有万向安装柱(2244)，所述万向安装柱(2244)的外周面设置有万向球心体(2245)，所述万向球心体(2245)的外壁滑动设置有万向球套(2246)，所述万向球套(2246)安装于所述万向转动座(2242)内，所述支撑块(2243)设置于所述万向转动座(2242)的顶端面，所述支撑块(2243)与所述工作安装板(210)可拆卸连接，所述万向安装底座(2241)安装于所述高度螺母座(2222)顶端面。

3.根据权利要求2所述的一种七轴对位平台，其特征在于，所述万向安装柱(2244)的顶端面设置有限位盖板(2247)，所述限位盖板(2247)的底端面与所述万向球心体(2245)的顶端面抵接，所述万向球心体(2245)的底端面与所述万向安装底座(2241)的顶端面抵接。

4.根据权利要求3所述的一种七轴对位平台，其特征在于，所述万向转动座(2242)内具有球套安装槽(2242a)，所述球套安装槽(2242a)内安装有稳定衬套(2248)，所述稳定衬套(2248)套设于所述万向球套(2246)的外周面并与所述万向球套(2246)的外周面卡接，所述稳定衬套(2248)的外周面与所述球套安装槽(2242a)的侧壁抵接，所述万向转动座(2242)的底端面设置有球套抵紧环(2249)，所述球套抵紧环(2249)将所述万向球套(2246)限位在所述球套安装槽(2242a)内。

5.根据权利要求1所述的一种七轴对位平台，其特征在于，所述高度固定座(221)的顶端面设置有高度安装块(2211)，所述高度安装块(2211)的底端面与所述安装基座(230)的顶端面抵接。

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