CN205384112U - 一种smt印刷钢网自动检测机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种SMT印刷钢网自动检测机。该检测机包括Y向平移机构、钢网支撑压紧机构、X向平移机构和检测机构，所述X向平移机构和Y向平移机构分别为水平面上的互相垂直的X轴和Y轴方向；所述Y向平移机构包括减震座、底座，Y向导轨及其滑块，Y向滑台、条形光源、Y向光栅尺和Y向丝杠及其螺母；所述钢网支撑压紧机构包括活动支架、固定支架、钢网支撑板、Y向限位挡块、压紧气缸和钢网调节导轨及其滑块；所述X向平移机构包括两条X向导轨安装座、两条X向导轨及其滑块、X向丝杠及其螺母和X向光栅尺；所述检测机构包括摄像头连接板、摄像头、张力计连接板、张力计以及张力计升降调节组件。本实用新型检测机检测精度高，适用范围广。

Description

一种SMT印刷钢网自动检测机

技术领域

本实用新型属于自动检测领域，具体是一种用于检测SMT印刷钢网张力以及钢网印刷孔位置、形状和精度的自动化机器。

背景技术

SMT(表面贴装工艺)是PCB板组装加工的核心技术。为满足贴装精度不断提高和贴装数量不断增加的需求，SMT加工中的锡膏印刷工艺要求日益严格。而SMT印刷钢网的质量是决定印刷质量好坏的关键因素。钢网张力和钢网开孔的形状精度、位置精度是钢网质量好坏的重要判别标志。

中国专利CN201110188321.5公开了一种印刷钢网自动检测装置。它采用在钢网支撑台外部设置安装在矩形支架上的三坐标联动丝杠装置，并在联动丝杠装置上设置安装了传感器的工作头，用于检测钢网的张力、厚度、压力及钢网开孔的形位精度。但该装置采用的三坐标联动丝杠装置包括均由伺服电机驱动的横轴丝杠、纵轴丝杠、竖轴丝杠和滑轨装置，纵轴丝杠一端连接在横轴丝杠的滑块上，另一端悬空呈悬臂状，而竖轴丝杠及其滑轨装置以及工作头均安装在纵轴丝杠的滑块上，这种三坐标丝杠装置由于横轴丝杠与其滑轨需并排布置以支撑纵轴丝杠保持水平，增加了整个检测装置的占地面积和装置的成本，不利于推广应用。且由于纵轴丝杠呈悬臂状，而竖轴丝杠及工作头均需要在纵轴丝杠上运动，容易因纵轴丝杠的弯曲影响检测精度。该钢网检测装置只能适应同一规格的钢网，使用范围窄。

因此提供一种结构简单，占地面积小，检测精度高、适应钢网范围广的SMT钢网检测装置成为现有技术中亟待解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种SMT印刷钢网自动检测机。该检测机具有检测精度高，检测速度快，可适用于不同规格的钢网检测等特点。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，设计一种SMT印刷钢网自动检测机，其特征在于该检测机包括Y向平移机构、钢网支撑压紧机构、X向平移机构和检测机构，所述X向平移机构和Y向平移机构分别为水平面上的互相垂直的X轴和Y轴方向；

所述Y向平移机构包括减震座、底座，Y向导轨及其滑块，Y向滑台、条形光源、Y向光栅尺和Y向丝杠及其螺母；所述底座为由横梁组成的矩形框架，底座的四个底角分别安装减震座，底座的两条Y向横梁上对称安装两个Y向导轨安装座，所述Y向导轨安装座为顶部高出底座上表面的直立板，Y向导轨分别安装在两个Y向导轨安装座的顶部，所述Y向滑台由底板、两块直立连接板和两块连接块组成，所述两个连接块的底部分别与两条Y向导轨的滑块连接，所述底板水平位于底座的上表面上方，底板长轴垂直于Y轴方向，且两端分别接近两个Y向导轨安装座的内立面根部，底板两端分别与直立连接板的底部连接，直立连接板顶部分别与连接块连接，底板与直立连接板构成开口朝上的U型折板；所述底板与Y向丝杠的螺母连接，所述Y向丝杠位于底座和底板上表面之间，Y向丝杠旋转可以带动Y向滑台沿Y向运动；Y向丝杠由Y轴伺服电机驱动旋转；所述条形光源位于底板的侧面，所述Y向光栅尺的标尺光栅和光栅读数头分别安装在底座和Y向滑台上，用于确定Y向滑台在Y向的精确位置；

所述钢网支撑压紧机构包括活动支架、固定支架、钢网支撑板、Y向限位挡块，压紧气缸和钢网调节导轨及其滑块，所述固定支架包括固定水平支架与两个支架座，支架座位于底座的横梁上，两个支架座分别接近一侧Y向导轨座两端，所述固定水平支架与Y向导轨平行，并通过支架座跨接在Y向滑台的底板上方；所述钢网调节导轨有两条，分别安装在底座的两个X向横梁上方，钢网调节导轨的滑块与活动支架的两端连接，活动支架也跨接在Y向滑台的底板上方，且与固定水平支架安装高度相同，活动支架与固定水平支架平行，且可以沿钢网调节导轨滑动，并与钢网调节导轨锁紧；所述钢网支撑板有两条，分别安装于活动支架与固定水平支架上，两条钢网支撑板分别安装有用于将钢网压紧在钢网支撑板上的压紧气缸，钢网支撑板的端部具有Y向限位挡块；

所述X向平移机构包括两条X向导轨安装座、两条X向导轨及其滑块、X向丝杠及其螺母、X向光栅尺；所述X向导轨安装座有两条，每条X向导轨安装座的两端分别连接到Y向滑台的两个连接板块上，两条X向导轨分别安装在两个X向导轨安装座上，两条X向导轨安装座在Y向上的距离能够容纳X向丝杠及其螺母的安装，所述X向丝杠位于两条X向导轨安装座之间，X向丝杠的螺母及X向导轨的滑块顶端用于安装检测机构安装板，所述X向丝杠由X轴伺服电机驱动；所述X向光栅尺的标尺光栅安装在X向导轨安装座底部，X向光栅尺的读数头与检测机构安装板相对固定连接，用于确定检测机构安装板在X向的精确位置；

所述检测机构包括摄像头连接板、摄像头、张力计连接板、张力计，以及张力计升降调节组件；检测机构安装板两端分别与摄像头连接板与张力计连接板相连接，所述摄像头连接板与张力计连接板分别用于安装摄像头与张力计，所述摄像头与张力计分别位于X向平移机构的两侧，并分别用于检测钢网张力及开孔的尺寸和位置，张力计通过张力计升降调节组件与张力计连接板连接；所述摄像头连接板为由水平板和竖直板构成的L型折板，水平板的内表面固定安装在检测机构安装板上，竖直板从X向平移机构一侧竖直向下伸出，摄像头竖直朝下安装在竖直板的外表面；所述张力计连接板为由水平板和竖直板构成的L型折板，水平板的内表面固定安装在检测机构安装板上，竖直板从X向平移机构另一侧竖直向下伸出，所述张力计通过张力计升降调节组件连接在竖直板外表面，通过张力计升降组件可以调节张力计与待检测钢网之间的距离，张力计升降组件将张力计的测试座置于待测钢网上后，可以调节张力计升降调节组件与张力计之间无相互作用力。

与现有技术相比，本实用新型检测机采用所述技术方案所能达到的有益效果是：

1)采用了横梁组成的矩形底座作为整个SMT印刷钢网自动检测机(以下简称检测机)的底座，改进了X、Y向平移机构的结构，使带动滑台的丝杠位于两条导轨的中间，使整个平移机构的载荷能够均匀分布分布于底座的Y向横梁上，避免了采用悬臂结构时因平移机构运动引起的容易影响检测精度的弯曲和晃动。

2)采用了全新结构的钢网支撑压紧机构，将钢网支撑压紧机构置于X向滑台和Y向滑台之间，可以降低钢网检测机的整体高度，可以解决安装空间。采用了安装在底座的X向横梁上的钢网调节导轨与活动水平支架，使本实用新型提供的钢网检测机可以适用于不同规格的待检测钢网，提高了适用范围，由于钢网支撑压紧机构与底座的连接点均位于X向横梁上，可以进一步优化底座的载荷分布，有利于简化***结构与提高检测精度。

3)由于采用了改进结构的X、Y向平移机构，使本实用新型可以采用光栅尺为钢网检测机构的平面位置进行精确定位，在检测钢网开孔形状的同时还能精确检测其位置精度，增加了检测获得的参数项目，提高了检测效率和精度。

4)改进了钢网检测机构中的张力计升降组件的结构可以在张力计的测试座置于待检测钢网上时张力计与张力计升降调节组件之间无相互作用力，满足张力计进行张力检测时的要求，从而无需要采用竖轴丝杠对张力计进行预加载荷，在简化设备机构，降低设备成本的基础上，能够提高张力检测精度。

本实用新型提供的钢网检测机通过改进机构的结构与布局，简化了整体结构，减少了安装空间要求，提高了检测精度、增加了适用的钢网范围。

附图说明

图1为本实用新型SMT印刷钢网自动检测机一种实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型SMT印刷钢网自动检测机一种实施例的Y向平移机构的结构示意图。

图3为本实用新型SMT印刷钢网自动检测机一种实施例的钢网支撑压紧机构的结构示意图。

图4为本实用新型SMT印刷钢网自动检测机一种实施例的张力计升降调节组件结构示意图。

图5为本实用新型SMT印刷钢网自动检测机一种实施例的X向平移机构的结构示意图。

图中，1、Y向平移机构，11、减震座，111、Y轴伺服电机，12、底座，13、Y向导轨，15、Y向滑台、151、底板，152、直立连接板，153、连接块，16、Y向丝杠，19、条形光源、18、Y向光栅尺；2、钢网支撑压紧机构，22、钢网支撑板，23，压紧气缸，25、钢网调节导轨，26、Y向限位挡块，28、活动支架，29、固定支架，291、水平固定支架，292、支架座；3、检测机构，30、摄像头，31、张力计，32、弧形夹持件，33、张力计连接板，34、张力计升降气缸，35、挡块，36、张力计调节螺杆，37张力计连接块，38、张力计升降调节组件，39、摄像头连接板；4、X向平移机构，42、X向光栅尺，43、X向导轨安装座，44、X向丝杠，45、检测机构安装板，47、X向导轨。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图进一步详细阐述本实用新型。

本实用新型设计的SMT印刷钢网自动检测机(简称检测机，参见图1-5)一种实施例的总体结构如图1所示，Y向平移机构的结构如图2所示，钢网支撑压紧机构的结构如图3所示，张力计升降调节组件(包括了张力计及张力计连接板)的结构如图4所示，X向平移机构的结构如图5所示。

本实用新型检测机的特征在于该检测机包括Y向平移机构1、钢网支撑压紧机构2、X向平移机构4和检测机构3，所述X向平移机构4和Y向平移机构1分别为水平面上的互相垂直的X轴和Y轴方向。

所述Y向平移机构1包括减震座11、底座12，Y向导轨13及其滑块，Y向滑台15、条形光源19、Y向光栅尺18和Y向丝杠16及其螺母；所述底座12为由横梁组成的矩形框架，底座12的四个底角分别安装减震座11，底座12的两条Y向横梁上对称安装两个Y向导轨安装座，所述Y向导轨安装座为顶部高出底座12上表面的直立板，Y向导轨13分别安装在两个Y向导轨安装座的顶部，所述Y向滑台由底板151、两块直立连接板152和两块连接块153组成，所述两个连接块153的底部分别与两条Y向导轨13的滑块连接，所述底板151水平位于底座12的上表面上方，底板151长轴垂直于Y轴方向，且两端分别接近两个Y向导轨安装座的内立面根部，底板151两端分别与直立连接板152的底部连接，直立连接板152顶部分别与连接块153连接，底板151与直立连接板152构成开口朝上的U型折板；所述底板151与Y向丝杠16的螺母连接，所述Y向丝杠16位于底座12和底板151上表面之间，Y向丝杠16旋转可以带动Y向滑台15沿Y向运动；Y向丝杠16由Y轴伺服电机111驱动旋转；所述条形光源19位于底板151的侧面，所述Y向光栅尺18的标尺光栅和光栅读数头分别安装在底座12和Y向滑台15上，用于确定Y向滑台15在Y向的精确位置；

所述钢网支撑压紧机构2包括活动支架28、固定支架29、钢网支撑板22、Y向限位挡块26，压紧气缸23和钢网调节导轨25及其滑块，所述固定支架29包括固定水平支架291与两个支架座292，支架座292位于底座12的横梁上，两个支架座292分别接近一侧Y向导轨座两端，所述固定水平支架191与Y向导轨平行，并通过支架座292跨接在Y向滑台15的底板151上方；

所述钢网调节导轨25有两条，分别安装在底座12的两个X向横梁上方，钢网调节导轨25的滑块与活动支架28的两端连接，活动支架28也跨接在Y向滑台15的底板151上方，且与固定水平支架291安装高度相同，活动支架28与固定水平支架291平行，且可以沿钢网调节导轨25滑动，并与钢网调节导轨25锁紧；

所述钢网支撑板22有两条，分别安装于活动支架28与固定水平支架291上，两条钢网支撑板22分别安装有用于将钢网压紧在钢网支撑板22上的压紧气缸23，钢网支撑板22的端部具有Y向限位挡块26；

所述X向平移机构1包括两条X向导轨安装座43、两条X向导轨47及其滑块、X向丝杠44及其螺母、X向光栅尺42；所述X向导轨安装座43有两条，每条X向导轨安装座43的两端分别连接到Y向滑台的两个连接板块153上，两条X向导轨47分别安装在两个X向导轨安装座43上，两条X向导轨安装座43在Y向上的距离能够容纳X向丝杠44及其螺母的安装，所述X向丝杠44位于两条X向导轨安装座43之间，X向丝杠44的螺母及X向导轨47的滑块顶端用于安装检测机构安装板45，所述X向丝杠44由X轴伺服电机驱动；所述X向光栅尺42的标尺光栅安装在X向导轨安装座43底部，X向光栅尺42的读数头与检测机构安装板45相对固定连接，用于确定检测机构安装板45在X向的精确位置；

所述检测机构3包括摄像头连接板39、摄像头30、张力计连接板33、张力计31，以及张力计升降调节组件38；检测机构安装板45两端分别与摄像头连接板39与张力计连接板33相连接，所述摄像头连接板39与张力计连接板33分别用于安装摄像头30与张力计31，所述摄像头30与张力计31分别位于X向平移机构1的两侧，并分别用于检测钢网张力及开孔的尺寸和位置，张力计31通过张力计升降调节组件38与张力计连接板33连接；所述摄像头连接板39为由水平板和竖直板构成的L型折板，水平板的内表面固定安装在检测机构安装板45上，竖直板从X向平移机构1一侧竖直向下伸出，摄像头30竖直朝下安装在竖直板的外表面；所述张力计连接板33为由水平板和竖直板构成的L型折板，水平板的内表面固定安装在检测机构安装板45上，竖直板从X向平移机构1另一侧竖直向下伸出，所述张力计31通过张力计升降调节组件38连接在竖直板外表面，通过张力计升降组件38可以调节张力计31与待检测钢网之间的距离，张力计升降组件38将张力计31的测试座置于待测钢网上后，可以调节张力计升降调节组件38与张力计31之间无相互作用力。

本实用新型检测机的进一步特征在于所述张力计升降调节组件38包括张力计升降气缸34、张力计调节螺杆36和张力计连接块37，张力计升降气缸34安装在张力计连接板33的竖直板外表面，张力计升降气缸34的缸杆可以竖直向下伸出，张力计调节螺杆36垂直于水平面，两端分别与张力计升降气缸34的缸杆末端和张力计连接块37连接，张力计连接块37将张力计31连接于张力计连接板33的竖直板的外表面，通过张力计调节螺杆36可以调节张力计连接块37与张力计升降气缸34缸杆末端的距离，通过张力计升降气缸34动作可以控制张力计连接块37的升降。

本实用新型检测机的进一步特征是所述支架座292位于X向横梁上，每条钢网支撑板22上安装2-5个压紧气缸23，压紧气缸23采用气动换向阀27控制动作。实施例的所述压紧气缸23为3个。实施例中采用的张力计31的仪表盘与测试座之间具有连接颈311，张力计升降调节组件38还包括弧形夹持件32，张力计连接块37通过弧形夹持件32夹持连接颈311，并可以通过张力计升降调节组件38夹持张力计31竖直移动，弧形夹持件32的半径大于连接颈311的半径，当弧形夹持件32夹持张力计31下降至与待测钢网接触后继续稍下降即可使张力计31与张力计升降调节组件38之间无相互作用力。所述连接块37上还具有阻止张力计31在提升和转运过程中发生横向摆动的挡块35。所述摄像头30为CCD摄像头。

本实用新型检测机的进一步特征是Y向丝杠16位于两个Y向导轨中间，且所述Y轴伺服电机111安装在底座12下表面，并通过同步带驱动Y向丝杠16旋转。

本实用新型检测机对钢网进行自动检测时，包括以下步骤：

1)待检测钢网压紧

调节活动支架28与固定水平支架291的距离至待检测钢网两侧均能被压紧气缸23固定在钢网支撑板上22后锁紧钢网调节导轨25的滑块，放入待检测钢网，启动压紧气缸23将钢网压紧固定在钢网支撑板22上。

2)自动检测

2.1)图像检测

旋转X、Y向丝杠，调节X向滑台和Y向滑台15的位置，带动检测机构的摄像头30对待检测钢网进行图像数据采集，采集过程中X、Y向光栅尺会对摄像头30位置进行反馈，图像数据采集完成可采用计算机将采集到的数据与标准图像进行比对，以检测钢网的开孔面积，位置及外观可见的缺陷。

2.2)张力检测

旋转X、Y向丝杠，调节X向滑台和Y向滑台15的位置至预定的待测钢网的张力检测位置上方，启动张力计升降调节组件38将张力计31的测试座置于待检测钢网的张力检测位置上进行张力检测，记录张力检测数据，完成整个检测步骤。

实验表明，本实用新型设计的检测机结构简单，自动化程度高，操作简便，检测精度可达±5μm，对于网框尺寸为736mmX736mm的标准单张钢网，检测只需四分钟，检测效率也大为提高。

本实用新型未述及之处适用于公知技术。

以上对本实用新型的实施进行了详细说明，但所述内容为本实用新型的较佳实施过程，不能被认为用于限定本申请权利要求的保护范围。凡以本实用新型申请权利要求范围所做的均等变化与改进，均应归属于本申请权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种SMT印刷钢网自动检测机，其特征在于该检测机包括Y向平移机构、钢网支撑压紧机构、X向平移机构和检测机构，所述X向平移机构和Y向平移机构分别为水平面上的互相垂直的X轴和Y轴方向；

所述Y向平移机构包括减震座、底座，Y向导轨及其滑块，Y向滑台、条形光源、Y向光栅尺和Y向丝杠及其螺母；所述底座为由横梁组成的矩形框架，底座的四个底角分别安装减震座，底座的两条Y向横梁上对称安装两个Y向导轨安装座，所述Y向导轨安装座为顶部高出底座上表面的直立板，Y向导轨分别安装在两个Y向导轨安装座的顶部，所述Y向滑台由底板、两块直立连接板和两块连接块组成，所述两个连接块的底部分别与两条Y向导轨的滑块连接，所述底板水平位于底座的上表面上方，底板长轴垂直于Y轴方向，且两端分别接近两个Y向导轨安装座的内立面根部，底板两端分别与直立连接板的底部连接，直立连接板顶部分别与连接块连接，底板与直立连接板构成开口朝上的U型折板；所述底板与Y向丝杠的螺母连接，所述Y向丝杠位于底座和底板上表面之间，Y向丝杠旋转可以带动Y向滑台沿Y向运动；Y向丝杠由Y轴伺服电机驱动旋转；所述条形光源位于底板的侧面，所述Y向光栅尺的标尺光栅和光栅读数头分别安装在底座和Y向滑台上，用于确定Y向滑台在Y向的精确位置；

所述钢网支撑压紧机构包括活动支架、固定支架、钢网支撑板、Y向限位挡块，压紧气缸和钢网调节导轨及其滑块，所述固定支架包括固定水平支架与两个支架座，支架座位于底座的横梁上，两个支架座分别接近一侧Y向导轨座两端，所述固定水平支架与Y向导轨平行，并通过支架座跨接在Y向滑台的底板上方；所述钢网调节导轨有两条，分别安装在底座的两个X向横梁上方，钢网调节导轨的滑块与活动支架的两端连接，活动支架也跨接在Y向滑台的底板上方，且与固定水平支架安装高度相同，活动支架与固定水平支架平行，且可以沿钢网调节导轨滑动，并与钢网调节导轨锁紧；所述钢网支撑板有两条，分别安装于活动支架与固定水平支架上，两条钢网支撑板分别安装有用于将钢网压紧在钢网支撑板上的压紧气缸，钢网支撑板的端部具有Y向限位挡块；

所述X向平移机构包括两条X向导轨安装座、两条X向导轨及其滑块、X向丝杠及其螺母、X向光栅尺；所述X向导轨安装座有两条，每条X向导轨安装座的两端分别连接到Y向滑台的两个连接板块上，两条X向导轨分别安装在两个X向导轨安装座上，两条X向导轨安装座在Y向上的距离能够容纳X向丝杠及其螺母的安装，所述X向丝杠位于两条X向导轨安装座之间，X向丝杠的螺母及X向导轨的滑块顶端用于安装检测机构安装板，所述X向丝杠由X轴伺服电机驱动；所述X向光栅尺的标尺光栅安装在X向导轨安装座底部，X向光栅尺的读数头与检测机构安装板相对固定连接，用于确定检测机构安装板在X向的精确位置；

所述检测机构包括摄像头连接板、摄像头、张力计连接板、张力计，以及张力计升降调节组件；检测机构安装板两端分别与摄像头连接板与张力计连接板相连接，所述摄像头连接板与张力计连接板分别用于安装摄像头与张力计，所述摄像头与张力计分别位于X向平移机构的两侧，并分别用于检测钢网张力及开孔的尺寸和位置，张力计通过张力计升降调节组件与张力计连接板连接；所述摄像头连接板为由水平板和竖直板构成的L型折板，水平板的内表面固定安装在检测机构安装板上，竖直板从X向平移机构一侧竖直向下伸出，摄像头竖直朝下安装在竖直板的外表面；所述张力计连接板为由水平板和竖直板构成的L型折板，水平板的内表面固定安装在检测机构安装板上，竖直板从X向平移机构另一侧竖直向下伸出，所述张力计通过张力计升降调节组件连接在竖直板外表面，通过张力计升降组件可以调节张力计与待检测钢网之间的距离，张力计升降组件将张力计的测试座置于待测钢网上后，可以调节张力计升降调节组件与张力计之间无相互作用力。

2.如权利要求1所述的SMT印刷钢网自动检测机，其特征是所述张力计升降调节组件包括张力计升降气缸、张力计调节螺杆和张力计连接块，张力计升降气缸安装在张力计连接板的竖直板外表面，张力计升降气缸的缸杆可以竖直向下伸出，张力计调节螺杆垂直于水平面，两端分别与张力计升降气缸的缸杆末端和张力计连接块连接，张力计连接块将张力计连接于张力计连接板的竖直板的外表面，通过张力计调节螺杆可以调节张力计连接块与张力计升降气缸缸杆末端的距离，通过张力计升降气缸动作可以控制张力计连接块的升降。

3.如权利要求2所述的SMT印刷钢网自动检测机，其特征是采用的张力计的仪表盘与测试座之间具有连接颈，张力计升降调节组件还包括弧形夹持件，张力计连接块通过弧形夹持件夹持连接颈并可以通过张力计升降调节组件夹持张力计竖直移动，弧形夹持件的半径大于连接颈的半径，当弧形夹持件夹持张力计下降至与待测钢网接触后，继续稍下降即可使张力计与张力计升降调节组件之间无相互作用力；所述连接块上还具有阻止张力计在提升和转运过程中发生横向摆动的挡块。

4.如权利要求1所述的SMT印刷钢网自动检测机，其特征是所述支架座位于X向横梁上，每条钢网支撑板上安装2-5个压紧气缸，压紧气缸采用气动换向阀控制动作。

5.如权利要求4所述的SMT印刷钢网自动检测机，其特征是所述压紧气缸为3个。

6.如权利要求1所述的SMT印刷钢网自动检测机，其特征是Y向丝杠位于两个Y向导轨中间，且所述Y轴伺服电机安装在底座下表面，并通过同步带驱动Y向丝杠旋转。