[实用新型]一种具有复合测量功能的自动薄板测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量设备领域，具体涉及一种具有复合测量功能的自动薄板测量装置。 

背景技术

在表面贴装技术（SMT）、精密薄板制造等领域，大量制造或使用精密薄板。如表面贴装行业使用的网板基材，材料种类涉及不锈钢、镍、镍合金等，厚度一般在1mm内，且在其加工工艺过程中，需要经过电铸、电镀、抛光、蚀刻、激光切割等工序，中间产生的半成品及最终的成品，均需要进行厚度均匀性的测量，以确保最终的产品符合客户要求；精密薄板制造方面，如大型钢厂为表面贴装行业提供的各种不锈钢等提供的板材，以及铜箔、镍片等精密薄板的制造，这类板材均有共同特点，材料薄（一般在2mm厚度以内）、对厚度均匀性及平面度有严格要求，否则会影响其后端以此为基材的各类产品的品质要求。随着市场对精密薄板性能提出越来越高的要求，这些基础材料平面度、厚度等重要形状特征的质量控制越来越严格，以确保最终成品的性能和可靠性。 

尽管精密薄板肉眼观察均是光滑的平整表面，但在显微镜下，其表面均呈现不同程度的锯齿状特征，这是由其表面微观结构所决定，传统对薄板的厚度和平面度进行测量的方式一般采用非接触式的光学测量方法来实现，平面度测量时仅需要使用一个激光位移传感器，而厚度测量有采用一个或两个激光位移传感器的实现方式，这取决于客户提出的具体需求，采取非接触的光学测量方式对薄板进行平面度或厚度的测量，在测量过程中，激光位移传感器不会直接与薄板表面接触，而是通过激光位移传感器发出一束光，打在材料表面，以与入射光束呈一定角度反射，被激光位移传感器信号接收窗口接收，再根据因材料表面凸凹不平，则会直接反映到接收窗口，并通过内部标尺，实时测量所反馈光束因材料表面高低不平所产生的位移变化量，通过机器视觉和图像处理技术，即可计算出这个变化量的具体数值，最终由测量软件计算出薄板厚度或平面度，这种测量方式可在测量过程中不导致薄板表面损伤，但由于薄板表面均存在不同程度的锯齿状微观结构，这种微观结构尺寸一般在10um甚至更小范围内，其所产生的反光效应，足以对激光光束反射角度造成较大影响，直接导致测量精度下降，且不同材料间反光效应影响不同，而即使是同一种材料的同一批产品，所测量的结果也不尽相同，导致重复测量精度不高，另外，由于机器视觉和图像处理技术发展到今天，最小分辨率还只能到亚微米级，使得最终精密薄材的测量精度难有突破，而高端电子产品市场对产品性能越来越高，从而对用于电路基材的各类薄板也提出了更高的质量要求，因此，传统针对薄板平面度、厚度的测量方法难以满足市场提出越来越高的测量需求。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种仅需测量前和测量后由测量员上料和下料、测量过程中无需人工干预的自动薄板测量装置。 

    为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种具有复合测量功能的自动薄板测量装置，包括测量平台，所述的测量平台包括调整垫脚、平台、工控机和固定横梁；所述的工控机设在调整垫脚上；所述的平台设在工控机上；所述的固定横梁设在平台上；安装座，所述的安装座设在固定横梁上；Z轴，所述的Z轴及Z轴动板安装在安装座的上横条上；Y轴，所述的Y轴及Y轴动板安装在平台上，设于Z轴的正下方、垂直安装于Z轴；X轴，所述的X轴固定在固定横梁上、与Y轴运动方向相互垂直；上测头，所述的上测头安装在Z轴动板上；下测头，所述的下测头通过安装座固定在安装座的下横条上；薄板承载台，所述的薄板承载台固定在Y轴动板上，薄板的夹持位置处于上、下测头之间。 

    作为优选，所述的测头包括探针、弹性装置、方形空气导轨、空气导轨进气座、激光位移传感器、顶板、光栅尺、空气导轨导芯供气接头、测头安装座、测头安装底板和底板，所述的方形空气导轨安装在测头安装底板上，探针连接方形空气导轨导芯的下端、贯穿底板，导芯下端与底板之间设有弹性装置，空气导轨进气座设在方形空气导轨的上方，激光位移传感器设在空气导轨进气座的上方，与传感器相连接的数据线贯穿顶板，光栅尺设置在激光位移传感器的左侧，空气导轨导芯供气接头设在空气导轨进气座的左侧、连接进气座，测头安装座设在测头安装底板的左侧。 

    作为优选，所述的光栅尺平行安装于激光位移传感器。 

    作为优选，所述的弹性装置为精密弹簧。 

    作为优选，所述方形空气导轨的导芯内部为空芯结构，顶部连接方形导轨进气座。 

    作为优选，所述的方形导轨进气座侧面连接方形空气导轨供气接头。