[實用新型]一種大幅面精密薄板厚度接觸式測量流水線裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320485945.8
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN203405191U
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏發(fā)平
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山允可精密工業(yè)技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01B21/08
• 分類號: G01B21/08
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 謝偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及精密薄板精密測量設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種針對大幅面精密薄板厚度進(jìn)行自動進(jìn)給連續(xù)測量的專業(yè)測量流水線裝置。?

背景技術(shù)

?在SMT（Surface?Mounted?Technology，表面貼裝技術(shù)）、精密金屬或非金屬薄板制造及二次加工應(yīng)用等領(lǐng)域，針對作為加工精密芯片、電路板等終端產(chǎn)品的基礎(chǔ)材料的薄板厚度的尺寸精度測量成為確保終端產(chǎn)品加工質(zhì)量的關(guān)鍵工序。SMT行業(yè)使用的網(wǎng)板基材，材料種類涉及不銹鋼、鎳、鎳合金等，厚度一般在1mm以內(nèi)，幅面尺寸通常在500mmx500mm以上，幅面大小不等，但均具有材料薄、精度高、幅面大、高柔性等特點；這些精密薄板在其加工工藝過程中，需要經(jīng)過電鑄、電鍍、拋光、蝕刻、激光切割等工序，中間產(chǎn)生的半成品及最終的成品，均需要進(jìn)行厚度均勻性的測量，以確保最終的產(chǎn)品符合客戶要求；精密薄板制造及二次加工應(yīng)用方面，如大型鋼廠為SMT行業(yè)提供的各種不銹鋼、鎳、鎳合金等金屬薄板，以及銅箔、鎳片等精密薄板的制造，這類板材同樣具有共同特點，即材料薄（一般在2mm厚度以內(nèi)）、幅面大、高柔性等特點，對厚度均勻性有嚴(yán)格要求，否則會影響其后端以此為基材的各類產(chǎn)品的品質(zhì)要求，隨著市場對精密薄板性能提出越來越高的要求，這些基礎(chǔ)材料的厚度等重要形狀特征的質(zhì)量控制越來越嚴(yán)格，以確保最終成品的性能和可靠性。?

盡管精密薄板肉眼觀察情況下均是光滑的平整表面，但在高倍數(shù)顯微鏡下觀察，其表面均呈現(xiàn)不同程度的鋸齒狀特征，這是由其表面微觀結(jié)構(gòu)所決定的，傳統(tǒng)對薄板的厚度進(jìn)行測量的方式一般采用非接觸式的光學(xué)測量方法來實現(xiàn)，通過一個或一對（上下相對安裝）激光位移傳感器作為非接觸式測頭，對采用真空吸附或是懸空固定的薄板進(jìn)行厚度測量，具體采用一個或一對測頭，這取決于客戶薄板在測量過程中放置及固定的具體條件；這種測量方式，在測量過程中，作為測頭的激光位移傳感器不會直接與薄板表面接觸，而是通過激光位移傳感器向薄板表面發(fā)出一束光，打在材料表面，該光束以與入射光束呈一定角度反射，被激光位移傳感器信號接收窗口接收，再根據(jù)因材料表面凸凹不平，則會直接反映到接收窗口，并通過內(nèi)部標(biāo)尺，實時測量所反饋光束因材料表面高低不平所產(chǎn)生的厚度方向上的位移變化量；通過機(jī)器視覺和圖像處理技術(shù)，即可計算出這個變化量的具體數(shù)值，最終由測量軟件計算出薄板厚度；這種測量方式可在測量過程中不導(dǎo)致薄板表面損傷，但由于薄板表面均存在不同程度的鋸齒狀微觀結(jié)構(gòu)，這種微觀結(jié)構(gòu)尺寸一般在10um甚至更小范圍內(nèi)，其所產(chǎn)生的反光效應(yīng)，足以對激光光束反射角度造成較大影響，直接導(dǎo)致測量精度下降。且不同材料間反光效應(yīng)影響不同，而即使是同一種材料的同一批產(chǎn)品，所測量的結(jié)果也不盡相同，導(dǎo)致重復(fù)測量精度不高。另外，由于機(jī)器視覺和圖像處理技術(shù)發(fā)展到今天，最小分辨率還只能到亞微米級，使得最終精密薄材的測量精度難有突破，而高端電子產(chǎn)品市場對產(chǎn)品性能越來越高，從而對用于電路基材的各類薄板也提出了更高的質(zhì)量要求。最后，由于只安裝一個測頭或一對測頭，對于大幅面薄板來說，難以實現(xiàn)多點厚度同時測量以提高測量效率的目的，同時，考慮到厚度均勻性與整張大幅面薄板相關(guān)，僅依靠一個或一對測頭，難以衡量整個幅面的薄板厚度均勻性；因此，傳統(tǒng)針對薄板厚度的測量方法難以滿足市場提出越來越高的測量需求。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型旨在解決以往測量設(shè)備因在測量過程人工操作導(dǎo)致對薄板自身造成損傷、單測量工位導(dǎo)致測量效率低、難以判斷整張幅面薄板厚度均勻性、采用非接觸式光學(xué)測量導(dǎo)致測量精度極易受材料表面微觀結(jié)構(gòu)影響等技術(shù)問題。?