本發(fā)明專利技術屬于測量工具技術領域，具體涉及一種SMT網(wǎng)板測厚用接觸式測頭。包括殼體、空氣導軌、探針、連接件、高分辨率鐳射尺、位移傳感器、氣管接頭和數(shù)據(jù)線纜；該測頭采用接觸式測量原理，即通過垂直與SMT網(wǎng)板表面的探針端部探球與SMT網(wǎng)板表面接觸，探針僅具有唯一的上下運動自由度，即其僅能上下運動，自身重量通過內(nèi)部精密彈簧抵消，而探針的另一端連接著與探針垂直方向平行安裝的高分辨率鐳射尺，通過其內(nèi)部小型激光位移傳感器實時檢測探針在垂直方向上的位移變化。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于測量工具
，具體涉及一種SMT網(wǎng)板測厚用接觸式測頭。
技術介紹
在SMT加工制程工藝中，針對來料網(wǎng)板測量成為確保SMT后續(xù)加工質量的關鍵工序。SMT來料網(wǎng)板由于厚度一般在O. 3mm以下、幅面通常在300mmX 300mm以上，這種網(wǎng)板均具有材料薄、精度高、幅面大、高柔性、材料種類多等特點。隨著市場對SMT網(wǎng)板加工效率和成本的要求逐漸提高，SMT網(wǎng)板的幅面越來越大，對其配套的專業(yè)測量設備，要求保證足夠測量精度前提下，盡可能降低設備自身成本。SMT來料網(wǎng)板一般均未進行后續(xù)的激光加工，整幅網(wǎng)板無任何鏤空加工特征，表面平整無明顯起皺現(xiàn)象。在進行厚度測量時，僅需要在同一張網(wǎng)板上測量若干點處厚度以初步判斷該網(wǎng)板厚度均勻性及實際厚度是否相對名義值有超差等情況即可。 以往SMT領域網(wǎng)板厚度測量設備，一般均采用非接觸式測頭來進行測量，該測頭內(nèi)部安裝有精密激光位移傳感器，測量時先將厚度為A的標準塊放置在測量平臺上，測得激光位移傳感器出光口距離標準塊上表面的高度值為hl，將該值設定為零點。再將標準塊移開，將SMT網(wǎng)板放置在測量平臺上，測得激光位移傳感器出光口距離SMT網(wǎng)板高度值為h2，則被測量SMT網(wǎng)板的厚度D=A+hl-h2。采用這種測量方法對SMT網(wǎng)板厚度進行測量時，原理上固然可行，但存在如下問題一、SMT網(wǎng)板原材料表面往往并不潔凈，無規(guī)則地存在一些灰塵，此時如采用激光位移傳感器對其進行測量，這些灰塵會對激光光束發(fā)射方向造成影響，從而影響測量精度的穩(wěn)定性；二、測量設備所處環(huán)境燈光會對測量點處材料表面亮度產(chǎn)生影響，從而間接影響測量精度。三、SMT網(wǎng)板原材料種類凡多，除以往最常見的不銹鋼外，還有鎳片、鎳合金片、電鑄片等多種不同種類材料。而且，SMT行業(yè)中網(wǎng)板在不同加工工序中均需要進行厚度的測量，以提高對網(wǎng)板加工過程中質量監(jiān)控。而SMT網(wǎng)板不同工序可能產(chǎn)生不同表面特性的網(wǎng)板，如電鑄表面、電鍍表面、拋光表面、蝕刻表面等。材料表面特性多樣化，在微觀結構上表現(xiàn)為類似“皺紋”狀表面，這種微觀結構尺寸往往在IOum甚至更小范圍內(nèi)，但足以對激光光束反射角度造成較大影響，直接導致測量精度下降，難以滿足SMT網(wǎng)板厚度高精度測量需求。四、激光位移傳感器多為精密部件，尤其是高精度激光位移位移傳感器幾乎全是依賴進口，價格昂貴。由于上述問題的影響，導致對SMT網(wǎng)板厚度測量精度難以控制在Ium以內(nèi)，一般僅能穩(wěn)定在5um甚至更大，否則某些網(wǎng)板材表面整體較為光潔，可能測量精度會較好，但整體測量精度及穩(wěn)定性均不能滿足SMT網(wǎng)板厚度測量精度Ium的要求。另外，在滿足測量精度前提下降低測頭自身成本，是SMT網(wǎng)板厚度測量領域的普遍期望。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所公開的SMT網(wǎng)板測厚用接觸式測頭，很好地解決了采用以往非接觸式測頭中激光位移傳感器測量光束因SMT網(wǎng)板表面不潔凈及微觀結構對測量精度及測量穩(wěn)定性等方面的影響，并避免采用高精密激光位移傳感器，降低了測頭成本，為SMT網(wǎng)板厚度測量設備提供了一款性價比更高的精密測頭。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術的技術方案是設計一種SMT網(wǎng)板測厚用接觸式測頭，包括殼體、空氣導軌、探針、連接件、高分辨率鐳射尺、位移傳感器、氣管接頭和數(shù)據(jù)線纜；其中，殼體由頂蓋、安裝蓋和底蓋組成，所述安裝蓋的頂端和底端分別垂直安裝頂蓋和底蓋，在所述頂蓋和底蓋上均開有通孔；所述空氣導軌由空氣導軌導芯和空氣導軌導套組成，在所述空氣導軌導套垂直位置開有安裝孔，所述空氣導軌導芯為方形結構； 其連接關系在于所述空氣導軌導套固定安裝在所述安裝蓋上，所述空氣導軌導芯穿過空氣導軌導套的安裝孔，所述空氣導軌導芯通過氣管接頭通氣，所述空氣導軌導芯的下端與探針連接，所述探針的端部穿過所述底蓋的通孔并伸出，在所述空氣導軌導芯的上端通過連接件與高分辨率鐳射尺連接，在所述頂蓋下端安裝有位移傳感器，所述數(shù)據(jù)線纜與位移傳感器連接并伸出頂蓋的通孔將數(shù)據(jù)傳輸入控制系統(tǒng)。還包括設有精密彈簧，采用精密彈簧穿過探針分別固定在空氣導軌導芯下部和底蓋上部。在所述安裝蓋后端設有安裝座用于固定。本專利技術的優(yōu)點和有益效果在于本專利技術公開一種SMT網(wǎng)板測厚用接觸式測頭，該測頭采用接觸式測量原理，即通過垂直與SMT網(wǎng)板表面的探針端部探球與SMT網(wǎng)板表面接觸，探針僅具有唯一的上下運動自由度，即其僅能上下運動，自身重量通過內(nèi)部精密彈簧抵消，而探針的另一端連接著與探針垂直方向平行安裝的高分辨率鐳射尺，通過其內(nèi)部小型激光位移傳感器實時檢測探針在垂直方向上的位移變化。測量過程中，探針端部的探球一直與SMT網(wǎng)板表面接觸，從而確保測量過程中，在垂直方向上位移變化完全由SMT網(wǎng)板厚度決定，因此能非常精確、真實地反映出SMT網(wǎng)板自身的厚度，而不會受SMT網(wǎng)板表面灰塵影響。且無論環(huán)境燈關如何照射，測量值均是從測頭內(nèi)部的傳感器內(nèi)讀取，不會受環(huán)境燈關影響。另外，由于探針端部的探球直徑一般在500um以上，其與SMT網(wǎng)板表面接觸僅能接觸上微觀結構的最高點，而不會手微觀結構自身的影響，真實反映出SMT網(wǎng)板的厚度及均勻變化值。，通過采用該測頭確保了對來料網(wǎng)板厚度測量的高精度要求，重復測量精度達到±lum甚至更小；在保證測量精度前提下，避免了傳統(tǒng)方式中采用非接觸式測量方法因SMT網(wǎng)板表面灰塵、環(huán)境燈光及表面微觀結構導致發(fā)射光束誤差，直接影響到測量精度和穩(wěn)定性等問題。充分考慮到SMT行業(yè)對來料網(wǎng)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，為SMT網(wǎng)板厚度測量領域所用精密測頭提供結構簡單、性價比更高、更能滿足市場需求的產(chǎn)品。附圖說明圖I為本專利技術的結構示意圖2為本專利技術的安裝蓋和安裝座裝配圖；圖3為本專利技術工作原理圖。其中，I-頂蓋；2_安裝蓋；3-底蓋；4_空氣導軌導套；5_空氣導軌導芯；6-探針；7-連接件；8_高分辨率鐳射尺；9_位移傳感器；10-氣管接頭；11-數(shù)據(jù)線纜；12-安裝座；13-精密彈簧。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本專利技術的技術方案，而不能以此來限制本專利技術的保護范圍。如圖I至圖3所示，本專利技術具體實施的技術方案是一種SMT網(wǎng)板測厚用接觸式測頭，包括殼體、空氣導軌、探針6、連接件7、高分辨率鐳射尺8、位移傳感器9、氣管接頭1 0和數(shù)據(jù)線纜11 ;其中，殼體由頂蓋I、安裝蓋2和底蓋3組成，所述安裝蓋2的頂端和底端分別垂直安裝頂蓋I和底蓋3，在所述頂蓋I和底蓋3上均開有通孔；所述空氣導軌由空氣導軌導芯5和空氣導軌導套4組成，在所述空氣導軌導套4垂直位置開有安裝孔，所述空氣導軌導芯5為方形結構；其連接關系在于所述空氣導軌導套4固定安裝在所述安裝蓋2上，所述空氣導軌導芯5穿過空氣導軌導套4的安裝孔，所述空氣導軌導芯5通過氣管接頭10通氣，所述空氣導軌導芯5的下端與探針6連接，所述探針6的端部穿過所述底蓋3的通孔并伸出，在所述空氣導軌導芯5的上端通過連接件7與高分辨率鐳射尺8連接，在所述頂蓋I下端安裝有位移傳感器9，所述數(shù)據(jù)線纜11與位移傳感器9連接并伸出頂蓋I的通孔將數(shù)據(jù)傳輸入控制系統(tǒng)。還包括設有精密彈簧13，采用精密彈簧13穿過探針6分別固定在空氣導軌導芯5下部和底蓋3上部。在所述安裝蓋2后端設有安裝座12用于固定。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種SMT網(wǎng)板測厚用接觸式測頭，其特征在于：包括殼體、空氣導軌、探針（6）、連接件（7）、高分辨率鐳射尺（8）、位移傳感器（9）、氣管接頭（10）和數(shù)據(jù)線纜（11）；其中，殼體由頂蓋（1）、安裝蓋（2）和底蓋（3）組成，所述安裝蓋（2）的頂端和底端分別垂直安裝頂蓋（1）和底蓋（3），在所述頂蓋（1）和底蓋（3）上均開有通孔；所述空氣導軌由空氣導軌導芯（5）和空氣導軌導套（4）組成，在所述空氣導軌導套（4）垂直位置開有安裝孔，所述空氣導軌導芯（5）為方形結構；其連接關系在于：所述空氣導軌導套（4）固定安裝在所述安裝蓋（2）上，所述空氣導軌導芯（5）穿過空氣導軌導套（4）的安裝孔，所述空氣導軌導芯（5）通過氣管接頭（10）通氣，所述空氣導軌導芯（5）的下端與探針（6）連接，所述探針（6）的端部穿過所述底蓋（3）的通孔并伸出，在所述空氣導軌導芯（5）的上端通過連接件（7）與高分辨率鐳射尺（8）連接，在所述頂蓋（1）下端安裝有位移傳感器（9），所述數(shù)據(jù)線纜（11）與位移傳感器（9）連接并伸出頂蓋（1）的通孔將數(shù)據(jù)傳輸入控制系統(tǒng)。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：夏發(fā)平，
申請(專利權)人：昆山允可精密工業(yè)技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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