專利名稱：用于確定印刷電路板鉆床的誤差的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于確定印刷電路板之定位裝置相對(duì)一特別是印刷電路板鉆床類型機(jī)床參考位置的位置誤差的方法，所述機(jī)床包括用于相對(duì)一操作單元定位所述板件的裝置和用于所述機(jī)床的可編程的電子控制裝置。
背景技術(shù)：
公知的用于加工和特別是用于鉆削印刷電路板的機(jī)床基本上包括一基礎(chǔ)部分，一工件載板或在基礎(chǔ)部分上安裝的工作臺(tái)并且其上緊固有所述將要加工和/或鉆削的印刷電路板。所述機(jī)床還包括至少一個(gè)操作單元，其中安裝了例如一用于接納一諸如鉆頭的切割工具的機(jī)動(dòng)主軸和允許所述的操作單元與一控制電路相配合并相對(duì)于該工件載板運(yùn)動(dòng)的機(jī)電裝置。
一般地，該工件載板和操作單元可以相對(duì)地運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)重直的方向上，同時(shí)該操作單元也可移動(dòng)在一第三方向上，即垂直于這兩個(gè)另外的方向以便限定例如該鉆削深度。作為一般原則，這些機(jī)床包括幾個(gè)操作單元以便在同一時(shí)間加工幾個(gè)板件或多個(gè)疊摞的印刷電路板。
通常地，這種疊摞方式的印刷電路板包括一個(gè)支承或基板，一疊摞要鉆削的板件和一蓋板或?qū)氚?。后者一般通過(guò)銷件保持在一起的，使用這種銷件，一方面用作一定位參考以適于該印刷電路板相互間的定位，另一方面用于將所述的疊摞(板件)定位在工件載板上。
在這種印刷電路板中鉆制的孔之密度可達(dá)到高的數(shù)值，屬于每平方厘米有幾十個(gè)孔的量級(jí)，這就要求該機(jī)床的操作者以很高的精度將所述銷件定位在工件載板上，以便考慮到制造工藝預(yù)定的公差。
這種對(duì)精度的要求就給操作者造成一重大的故障，以致于他被迫地經(jīng)常檢查所述銷件的位置處在可允許公差之限界內(nèi)。事實(shí)上，不能遵守這些銷件位置的公差可能給一印刷電路制造商帶來(lái)災(zāi)難性的后果，例如使得在這一狀態(tài)下鉆制的疊摞的印刷電路板因?yàn)榭椎牟涣级ㄎ欢鵁o(wú)法使用。
這個(gè)絕對(duì)精確的要求，對(duì)于按照現(xiàn)有技術(shù)的原則操作這種類型的機(jī)床之操作者來(lái)說(shuō)，在花費(fèi)代價(jià)和利用效率來(lái)說(shuō)是更為不利的，這是因?yàn)闇y(cè)量所述銷件的精確位置是通常用于手工操作實(shí)施的。因此，基于所述測(cè)量對(duì)銷件之位置誤差的確定要占用一定時(shí)間，而此期間中機(jī)床就不能用于加工這些疊摞的印刷電路板。另外，所述的確定工作還迫使這一機(jī)床的操作者在所述的機(jī)床正在運(yùn)行的同時(shí)保持一個(gè)操作者在現(xiàn)場(chǎng)，以便能夠?qū)嵤┰趦蓚€(gè)加工程序之間對(duì)所述誤差之周期性檢驗(yàn)以及那里必需的校正操作。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的是提供一個(gè)用于確定關(guān)于定位裝置位置誤差的方法，它能克服前面所述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，因此其與現(xiàn)有技術(shù)中執(zhí)行的方法相比既快捷又低廉。
為此本發(fā)明涉及一用于確定前述類型之誤差的方法，其特征在于所述誤差的確定是通過(guò)運(yùn)行所述可編程的電子裝置自動(dòng)地完成的。
于是，本發(fā)明方法就允許這種機(jī)床的操作者減輕了通常負(fù)責(zé)在現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)床上完成檢驗(yàn)的操作者之工作負(fù)荷并進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本。另外，本發(fā)明方法還允許其操作者在生產(chǎn)速度上節(jié)省時(shí)間，因?yàn)檫@是通過(guò)與用于加工印刷電路板機(jī)床相同的機(jī)床自動(dòng)地完成的。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中所述操作單元包括保持一如鉆頭工具的主軸；該方法包括步驟在于a)施加一第一電位到鉆頭上和一不同于第一電位值的第二電位到所述定位裝置之被限定的空間體積之至少一個(gè)區(qū)域上；b)測(cè)量該鉆頭的電位以檢測(cè)其數(shù)值的任何變化；c)移動(dòng)所述主軸到離開(kāi)所述區(qū)域的一距離上，以便在所述第一電位的數(shù)值上由于其與第二電位的相互作用而發(fā)生一個(gè)改變，所述距離永遠(yuǎn)地預(yù)先確定為該鉆頭特性和該使用電位的一個(gè)函數(shù)；d)在該第一電位數(shù)值改變的瞬間精確地測(cè)量所述主軸的位置及該鉆頭的位置；e)基于在步驟d)測(cè)出的該鉆頭的所述位置，精確計(jì)算所述定位裝置的位置，并因此精確地計(jì)算出所述位置相對(duì)于所述參考位置的誤差數(shù)值。
另外，在包括銷件的定位裝置的情況下，最好應(yīng)用此前描述的步驟來(lái)確定所述銷件之位置的誤差。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述銷件通過(guò)一最好是矩形的工具調(diào)整樣板承載并且能夠布置在工件載板上，并位于設(shè)在所述載板上表面中的長(zhǎng)形孔之上方。除了長(zhǎng)形孔外該定位裝置在此情況下包括設(shè)在所述長(zhǎng)形孔中的機(jī)械裝置并與該工具調(diào)整樣板的一部分配合工作以用于將該后者(調(diào)整樣板)固定在工件載板上。所述長(zhǎng)形孔及所述機(jī)械固定裝置的定位就必然地確定該銷件的定位。然后將可實(shí)現(xiàn)的是，在假定該工具調(diào)整樣板的精確尺寸為已知條件下，通過(guò)精確測(cè)量所述長(zhǎng)形孔的位置，就能夠確定定位裝置相對(duì)一個(gè)已知參考位置的位置誤差。在這種情況下，按照一優(yōu)選實(shí)施例，所述誤差是通過(guò)測(cè)量屬于該長(zhǎng)形孔周邊的至少兩個(gè)相鄰側(cè)邊的至少三個(gè)點(diǎn)之位置來(lái)確定的。
另外可選擇的實(shí)施例設(shè)置成應(yīng)用于一包括多個(gè)操作單元的機(jī)床類型上，每個(gè)操作單元載有一用于一特定工作區(qū)域的主軸，該特定區(qū)域可以在工件載板上限界或不限界，該組的所述操作單元就允許所述載板的表面被整體覆蓋。
一般地，在這樣一構(gòu)型方案中，該主軸參與加工該相同疊摞的印刷電路板。于是，加工時(shí)間縮短了。在此情況中就能夠?qū)嵤┬?zhǔn)以便通過(guò)連續(xù)確定所述兩個(gè)主軸相對(duì)于在工件載板上同一參考點(diǎn)的位置，從而確定所述主軸間的相對(duì)位置。如果在此情況中該定位裝置包括至少兩個(gè)銷件，就可以執(zhí)行上述的步驟a)-e)，以便通過(guò)所述主軸的第一個(gè)來(lái)實(shí)施所述銷件之第一個(gè)的位置之確定，而所述銷件之第二個(gè)的位置之確定通過(guò)所述第二個(gè)主軸來(lái)實(shí)施。依此，關(guān)于所述第一銷件之位置的誤差是應(yīng)用所述第一主軸確定的，而關(guān)于所述第二銷件之位置的誤差則應(yīng)用所述第二主軸來(lái)確定；因此執(zhí)行本發(fā)明方法就節(jié)約了時(shí)間。


本發(fā)明通過(guò)參考附圖而描述一實(shí)施例更好地被理解。在附圖中圖1是一表明用于加工印刷電路板的一加工機(jī)床之部分構(gòu)件的立體簡(jiǎn)圖；圖2是一布置在工件載板上和形成該定位裝置之部分的長(zhǎng)形孔頂視簡(jiǎn)圖，其位置誤差則希望按照本發(fā)明加以確定；圖3是圖2所示的定位裝置的頂透視簡(jiǎn)圖，此處該長(zhǎng)形孔被一載有兩個(gè)定位銷的工具調(diào)整樣板所覆蓋；以及圖4是沿圖3中剖示線IV-IV的一橫截面透視簡(jiǎn)圖，其也表示出在采用本發(fā)明方法后將要加工的一疊摞印刷電路板；具體實(shí)施方式
首先參照?qǐng)D1，人們可以看到一機(jī)床的實(shí)例，借助它可以實(shí)施本發(fā)明方法并且其用總體編號(hào)1來(lái)代表。機(jī)床1通常包括一基礎(chǔ)部分2其上安置一工件載板3和一固定的臺(tái)架4，其上緊固有多個(gè)操作單元5以用于驅(qū)動(dòng)一切削工具6，在此情況中為一鉆頭。為了清楚起見(jiàn)，在圖1中只表示了一個(gè)操作單元5，其它的用點(diǎn)劃線表示。
當(dāng)然本機(jī)床包括傳統(tǒng)的裝置以允許操作單元5相對(duì)于工件載板3移動(dòng)。在該所示的實(shí)例中，工件載板3安裝成可以沿著圖1中箭頭Y指示方向運(yùn)動(dòng)，操作單元5在臺(tái)架4上安裝成可以沿著同一圖中箭頭X所指示的方向運(yùn)動(dòng)。
因此機(jī)床1就可以借助工件載板3接納多個(gè)由印刷電路板組成的疊摞，每個(gè)疊摞包括一摞所述要被加工的電路板和一與其釘在一起的支承板，以便通過(guò)操作單元5同時(shí)加工。每個(gè)疊摞都有其抵靠在工件載板3表面上的支承板并通過(guò)傳統(tǒng)的裝置(未示出)緊固在那里。
每個(gè)操作單元5通過(guò)一支承結(jié)構(gòu)7安裝在臺(tái)架4上。一握持工具6此處是一鉆頭的機(jī)動(dòng)主軸8安裝成可在一縱向?qū)бY(jié)構(gòu)9上滑動(dòng)以便沿著一第三方向即垂直于方向X和Y在圖1中標(biāo)為箭頭Z的方向相對(duì)于臺(tái)架4移動(dòng)。操作單元5還包括一傳統(tǒng)的側(cè)面擠壓裝置10，其安裝在支承結(jié)構(gòu)7上并通過(guò)兩個(gè)壓力缸(未示出)致動(dòng)以將印刷電路板擠壓到工件載板3上。
這樣一個(gè)機(jī)床通常包括一控制單元，其包括可編程的電子裝置(未示出)并能使其操作得以控制，特別是操作單元5和機(jī)動(dòng)主軸8時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)得以控制。由于這些是傳統(tǒng)裝置，所以在本發(fā)明中不再詳細(xì)描述。
圖2和3表明了工件載板3上表面11的一相同放大視圖，同時(shí)使得部分的定位裝置可見(jiàn)。所述表面11包括一長(zhǎng)形孔12，此處為矩形，其用于通過(guò)一個(gè)載有定位銷14的(一般為兩個(gè))的工具調(diào)整和定位樣板13所覆蓋。所述要加工的疊摞板件中設(shè)有多個(gè)孔與類似的銷件配合工作，為了在加工步驟之前將所述疊摞定位在工件載板上。應(yīng)用一公知的機(jī)械裝置將所述樣板13緊固到所述長(zhǎng)形孔12上。一般地，矩形的工具調(diào)整樣板13和通常是圓柱形的銷件14摩擦地安裝在其上面，使得銷件14在所述樣板13的任一側(cè)面上具有相似長(zhǎng)度的部分。以此方式在長(zhǎng)形孔12中設(shè)置的所述機(jī)械裝置作用在布置在該長(zhǎng)形孔中的銷件14的下邊部分，以將工具調(diào)整樣板13鎖定在工件載板3上。在一公知方式中，所述機(jī)械裝置包括特別的“抓爪”15，其可握持一個(gè)靠著長(zhǎng)形孔12的一邊緣16和另一個(gè)靠著其拐角17的所述兩個(gè)銷件的下邊部分。
因此，銷件14各自的位置通過(guò)長(zhǎng)形孔12的位置和方向限定，如圖3更清楚表示的那樣。事實(shí)上，圖3表明了圖2的長(zhǎng)形孔12通過(guò)所述的載有兩個(gè)銷件14的工具調(diào)整樣板13覆蓋并通過(guò)擠壓到所述銷件14的下邊部分上的兩個(gè)“抓爪”15靠在所述長(zhǎng)形孔12的一部分周邊16，17上保持就位。
圖4表明了上述的組件橫截面并具有另一疊摞18置于工件載板3上的印刷電路板。在這一附圖中更清楚地顯示了該摞印刷電路板18的結(jié)構(gòu)情況，所述的板件通過(guò)銷件14’保持在一起。
特別要注意的是，該疊摞包括一通常由紙板制成的基板19，載著所述的銷件14’，并且后者具有一位于其間的距離，其可以與但不是必需與如所述工具調(diào)整樣板3之銷件14間的距離相同；實(shí)際上定位裝置之XY平面中的位置和方向是精確已知的。因此，所述工具調(diào)整樣板13用于模擬定位裝置的存在，使得能夠比通過(guò)使用設(shè)有銷件14’的基板19更加方便地執(zhí)行本發(fā)明方法。
銷件14’設(shè)置在基板19中以便使其有一部分長(zhǎng)度位于所述基板19的上方，以接納印刷電路板的疊摞18，而且具有與布置在長(zhǎng)形孔12中的機(jī)械鎖定裝置相互作用的一下邊部分。在圖4中還可以看出，印刷電路板疊摞18通過(guò)一任選的導(dǎo)入件或蓋板20蓋住，特別地確保該摞18板材的第一層板之保護(hù)。
本發(fā)明方法可確定在機(jī)床上用于定位要加工疊摞板材的裝置的位置誤差。如從前面描述看出的所述的定位裝置包括配置在工件載板3上表面11中的長(zhǎng)形孔12和通過(guò)基板19攜帶的銷件14’。
按照前面的描述，已經(jīng)知道，要加工的該疊摞板材18的位置直接依賴于銷件14’的位置，其本身則依賴于長(zhǎng)形孔12的位置。
為了確定關(guān)于這些不同定位構(gòu)件的位置誤差，按照本發(fā)明方法依據(jù)了現(xiàn)有技術(shù)中公知的技術(shù)，特別是名為“接觸鉆”的技術(shù)。這一技術(shù)公開(kāi)在德國(guó)專利No4340249中通過(guò)引證被包括在此，使用了與本發(fā)明涉及機(jī)床相同類型的機(jī)床，并特別地允許多層印刷電路板的鉆削深度精確地測(cè)出。為此目的，所述板材的不同導(dǎo)體層置于優(yōu)選為0的不同電子電位，同時(shí)該鉆頭置于其不是0的不同電子電位。一測(cè)量裝置例如伏特計(jì)或比較器連接到所述鉆頭上并因此在任何時(shí)間監(jiān)測(cè)其電位或其中變化。當(dāng)在鉆削工步中該鉆頭與所述印刷電路板的導(dǎo)體之一接觸時(shí)，它的電位因此改變，這種變化由所述的測(cè)量裝置檢測(cè)。這種通過(guò)鉆頭電位改變的幅度可以允許與鉆頭接觸的該板材層確定。
關(guān)于機(jī)床1電子構(gòu)件的細(xì)節(jié)和更具體的電子測(cè)量裝置將不再更詳盡地描述，因?yàn)檫@些本領(lǐng)域熟練的人員可以參看公開(kāi)了這種裝置的一個(gè)實(shí)例的美國(guó)專利No 4765784。
本發(fā)明方法采用了一種用于加工例如上述板材的印刷電路板的改進(jìn)方法，其中只需要使用“接觸鉆”原理對(duì)一機(jī)床作輕微的技術(shù)改造就可實(shí)現(xiàn)。
事實(shí)上，此處為一鉆頭的工具6，它的位置可精確地監(jiān)控，其還可以是用于測(cè)量在工件載板3上亦即該定位裝置上我們感興趣的各種其它元件之位置的器具。因此，按照前面的描述，所述鉆頭6置于一為確定值最好不是零的第一電位。該各種定位裝置，被分別相應(yīng)地置于與鉆頭電位值不同值的電子電位，優(yōu)選地經(jīng)過(guò)連接大地均為零。以此方式，在該鉆頭和所述定位裝置之間的一個(gè)接觸或鄰近就產(chǎn)生一個(gè)鉆頭電子電位的改變，其能夠通過(guò)一連接到鉆頭上的電子測(cè)量裝置檢測(cè)。
本發(fā)明方法的一第一變型實(shí)施方案被描繪在圖2中。這個(gè)第一變型在于確定該長(zhǎng)形孔12在工件載板3上的精確位置，以推斷其相對(duì)一參考位置的誤差。
如圖3所示，當(dāng)該工具調(diào)整樣板在工件載板3上位于長(zhǎng)形孔12上方就位時(shí)，位于該載板之前面的銷件14通過(guò)機(jī)械裝置亦即同時(shí)地沿著方向X和Y鎖定在所述長(zhǎng)形孔12的一拐角17中。在這同時(shí)，位于該工件載板之后面的銷件14只承受一個(gè)側(cè)向的鎖定，亦即沿著方向X，并靠在位于與所述拐角17相同一側(cè)的長(zhǎng)形孔12的側(cè)面16上。
依此將會(huì)理解，確定定位裝置的位置誤差同于確定所述長(zhǎng)形孔12的所述拐角和側(cè)面16相對(duì)于參考位置的位置誤差。為了實(shí)施這一方法，所述長(zhǎng)形孔12的周邊應(yīng)由一導(dǎo)電材料制成，以便能夠置于一個(gè)不同于鉆頭6電位值的適當(dāng)限定的電位值上并最好為零。
一旦參考位置確定了，操作者就為一控制單元編程，以便移動(dòng)操作單元5，更精確地說(shuō)握持鉆頭6的機(jī)動(dòng)主軸8到達(dá)形成所述拐角17的長(zhǎng)形孔在所述拐角的鄰近處的一側(cè)，在圖2中標(biāo)注的點(diǎn)A上。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，鉆頭b的電位在其數(shù)值上在鉆頭6和長(zhǎng)形孔12的所述側(cè)之間建立一電接觸的瞬間經(jīng)歷一個(gè)改變。然而，人們也可想到使用電容或電感型相互作用模式而不是電接觸。因此，所述的鉆頭6的電位的改變可通過(guò)該電子測(cè)量裝置檢測(cè)，然后基于這一測(cè)量結(jié)果精確地計(jì)算出點(diǎn)A的位置。
可以注意到，由于所述主軸8的慣性，所以控制機(jī)動(dòng)主軸8的停止以便使其立即反應(yīng)是困難的。這就是為什么以公知的方式設(shè)置了該控制裝置，以便在計(jì)算所述主軸8運(yùn)動(dòng)速度時(shí)考慮到工具6的彈性。因此，這個(gè)速度選擇為，在檢測(cè)了與定位裝置之一的相互作用之后，該停止距離是不大于所述工具6可能經(jīng)受的且不會(huì)超過(guò)其彈性變形限界的最大變形。
在確定了該點(diǎn)A的位置以后，該控制單元就發(fā)送一信號(hào)到操作單元5以向前移動(dòng)鉆頭6直至長(zhǎng)形孔12的拐角17附近的第二側(cè)邊16，在圖2標(biāo)示的點(diǎn)B上。然后該鉆頭6的電位數(shù)值將在鉆頭6進(jìn)入與點(diǎn)B接觸的那瞬間經(jīng)受另外的改變，所述的改變通過(guò)該電子測(cè)量裝置再次檢測(cè)到，然后該測(cè)量裝置就精確地計(jì)算出點(diǎn)B的位置。所述點(diǎn)A和B相應(yīng)位置的測(cè)量就允許以很高的精度確定出長(zhǎng)形孔12的拐角17的位置并通過(guò)與相應(yīng)的參考位置的比較推斷出相對(duì)于所述拐角17的位置誤差，這些推斷和比較步驟是通過(guò)傳統(tǒng)方式的電子裝置完成的并因此將不再作任何深入地描述。
然后再次使用這些先前列舉的步驟并用于確定如圖2所示的點(diǎn)C的位置，然后以確定關(guān)于其位置的誤差。
于是，點(diǎn)A，B和C各自位置的誤差信息使得長(zhǎng)形孔12相對(duì)于一參考位置的位置誤差確定。
從前面描述中所清楚的是，因?yàn)槠渥詣?dòng)化及控制通過(guò)該控制單元實(shí)現(xiàn)，使得這種確定定位裝置位置誤差的方法是相當(dāng)快捷的。于是，依據(jù)該獲得的結(jié)果，機(jī)器操作者既可以使得機(jī)加工循環(huán)連續(xù)進(jìn)行又不損失很多時(shí)間，又可以在需要時(shí)將定位裝置的位置調(diào)節(jié)到遵循于該制造公差。本發(fā)明方法的快速度和簡(jiǎn)便就可使這種機(jī)床的操作者比現(xiàn)有技術(shù)的手工操作法更頻繁地實(shí)施該公差檢驗(yàn)。因此操作者就很難得到有缺陷的印刷電路板，因?yàn)榀B摞的印刷電路板加工時(shí)減小其不良定位的危險(xiǎn)。
在本發(fā)明方法的另一實(shí)施例中，一旦載有銷件14的工具調(diào)整樣板13置于工件載體3上時(shí)，所述方法就開(kāi)始執(zhí)行。這一實(shí)施例是優(yōu)選的，因?yàn)殇N件14在一加工循環(huán)期間是布置成與銷件14’十分一致。只要是銷件14’是與印刷電路板的疊摞18直接接觸，則銷件14位置測(cè)量的精確度就取決于比前述實(shí)施例中更小的誤差。
在本實(shí)施例中，操作者必須為控制單元編程以便執(zhí)行下面的步驟，部分地描繪在圖3中a)將一第一電位施加到鉆頭6上，其最好不為零和將一第二電位施加到銷件14上，其不同于第一電位值并最好為零；b)用所述的電子裝置測(cè)量該鉆頭6的電位以檢測(cè)數(shù)值的任何變化；c)將鉆頭6移動(dòng)到所述銷件14的該第一個(gè)上以便通過(guò)如前述的電子測(cè)量裝置借助檢測(cè)鉆頭6電位的改變測(cè)量在其圓周上一點(diǎn)A’的位置；d)重復(fù)該上面的步驟以測(cè)量在所述第一銷件14之圓周上至少兩個(gè)另外的點(diǎn)B’和C’，最好是三個(gè)B’，C’和D’的位置。
e)基于在其圓周上各點(diǎn)的先前的測(cè)量結(jié)果精確地計(jì)算所述第一銷件14的位置和因此精確地計(jì)算所述第一銷件14相對(duì)一參考位置的位置誤差值；f)重復(fù)a)至e)的步驟以確定在所述第二銷件14圓周上至少兩點(diǎn)E’和F’的位置，然后精確地計(jì)算所述第二銷件的位置并因此精確地計(jì)算所述銷件相對(duì)一第二參考位置的位置誤差。
如上所述依據(jù)該獲得的結(jié)果，該機(jī)床操作者就既可以使加工循環(huán)連續(xù)進(jìn)行而不用損失很多時(shí)間，或者如果需要又可以調(diào)節(jié)該定位置的位置，以遵守加工公差。本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施例更特別地設(shè)置為適合應(yīng)用于那種包括多個(gè)操作單元5的類型的機(jī)床上。在這一變型中，在先前方案中描述的測(cè)量步驟稍作修改的是，該定位裝置各個(gè)部件的位置是通過(guò)不同的操作單元5分別確定的。
更確切地說(shuō)，在例如包括兩個(gè)操作單元5加工在一相同疊摞上的機(jī)床1情況下，此前描述的測(cè)量長(zhǎng)形孔12位置誤差的方法只作稍微地修改。值得注意的，如前面指出的那樣，當(dāng)兩個(gè)操作單元正在加工該相同的板件疊摞時(shí)，其相對(duì)位置是精確已知的而且該機(jī)加工作是在兩者之間分開(kāi)的，因此每個(gè)操作單元具有其自己的加工程序。因此，該定位裝置通常延伸過(guò)工作站21(圖2)的一大部分，定位裝置的一個(gè)部件的位置通過(guò)所述兩個(gè)操作單元的一個(gè)第一單元確定，而該另外的部件的位置則通過(guò)所述的第二操作單元來(lái)確定，特別在如此情況中，所述操作單元之一的移行范圍對(duì)到達(dá)該定位裝置組件而言不是足夠的寬。
因此，該變型方案的特征首先在于，點(diǎn)A和B位置的確定是通過(guò)該兩個(gè)操作單元5的第一個(gè)實(shí)施的，而點(diǎn)C位置的確定是通過(guò)該兩個(gè)操作單元的第二個(gè)實(shí)施的。
本方法是與先前的一方案相類似地完成的亦即通過(guò)計(jì)算此處為長(zhǎng)形孔的定位裝置相對(duì)一預(yù)定的參考位置的位置誤差來(lái)完成。
先前的描述對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，然而絕不應(yīng)該被認(rèn)為是局限于此，更具體地關(guān)于應(yīng)用的工具的特性或布置在所述機(jī)床上的操作單元的數(shù)量。事實(shí)上，在這類機(jī)床中通常是具有幾個(gè)操作單元位于相同的區(qū)域上，所述操作單元主軸專用于加工一疊摞的集成電路印刷電路板。當(dāng)然在此情況中，本方法應(yīng)獨(dú)立地應(yīng)用到每對(duì)操作單元。
權(quán)利要求
1.用于確定印刷電路板的定位裝置(12，13，14)相對(duì)于一特別地是印刷電路板鉆削加工類型的機(jī)床(1)參考位置的位置誤差的方法，所述機(jī)床(1)包括用于所述電路板相對(duì)于一操作單元(5)的定位裝置(12，13，14)和用于所述機(jī)床的可編程電子控制裝置，其中所述誤差的確定是通過(guò)采用所述的電子裝置自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)的。
2.按權(quán)利要求1的方法，其中所述操作單元包括一載有一鉆頭(6)的主軸(8)，該方法包括如下步驟a)將一第一電位施加到鉆頭(6)上并將不同于第一電位值的第二電位施加到所述定位裝置(12，13，14)的限定空間體積的至少一區(qū)域(14，16，17)上；b)測(cè)量該鉆頭(6)的電位以檢測(cè)其數(shù)值的任何變化；c)移動(dòng)所述主軸(8)到離開(kāi)所述區(qū)域(14，16，17)的一距離上，以便在所述第一電位的數(shù)值中由于其與所述第二電位的相互作用而發(fā)生一個(gè)改變，所述的距離已被永遠(yuǎn)地預(yù)先確定為鉆頭(6)的特性和該使用的電位的一個(gè)函數(shù)；d)精確地測(cè)量所述主軸(8)的位置，然后測(cè)量在第一電位值的所述改變的瞬時(shí)測(cè)量鉆頭(6)的位置；e)基于在步驟(d)測(cè)出的該鉆頭(6)的所述位置，精確地計(jì)算所述定位裝置(12，13，14)的位置并因此計(jì)算所述位置相對(duì)于所述參考位置的誤差數(shù)值。
3.按權(quán)利要求2的方法，其中所述機(jī)床(1)包括一工件載板(3)，該方法的特征在于，該操作單元的所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)主要發(fā)生在一平行于所述工件載板(3)的平面中，以便在所述工件載板(3)的平面中計(jì)算該定位裝置(12，13，14)的位置。
4.按權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，在所述電位之間的所述相互作用是從包括接觸、電容和電感型的相互作用的組中選出的類型。
5.按權(quán)利要求3或4的方法，其中所述定位裝置包括至少兩個(gè)銷件(14)，本方法的特征在于，所述銷件(14)的位置誤差是通過(guò)執(zhí)行在權(quán)利要求2中限定的步驟a)-e)來(lái)確定的。
6.按權(quán)利要求5的方法，其中所述銷件(14)是圓柱形的，本方法的特征在于，所述確定所述銷件(14)的位置誤差的步驟包括測(cè)量在所述銷件(14)之一個(gè)的圓周上至少三個(gè)點(diǎn)(A’，B’，C’)的位置的步驟和測(cè)量在所述銷件(14)之另一個(gè)的圓周上至少兩個(gè)點(diǎn)(E’，F(xiàn)’)的位置的步驟。
7.按權(quán)利要求3-6之任一的方法，其中所述的定位裝置包括一個(gè)置于工件載板(3)上的長(zhǎng)形孔(12)，其包括至少一個(gè)拐角(17)，所述限定空間體積的區(qū)域通過(guò)所述長(zhǎng)形孔(12)的周邊來(lái)限定，所述定位裝置還包括一基本矩形的載有銷件(14’)的基板(19)，銷件(14’)定向?yàn)榇怪庇谒龌?19)并設(shè)成與布置在所述印刷電路板中的多個(gè)孔互相協(xié)作，所述基板(19)能夠以預(yù)定的方式定位在所述工件載件(3)上位于所述長(zhǎng)形孔(12)上方并通過(guò)一適當(dāng)?shù)臋C(jī)械裝置(15)緊固，本方法的特征在于，所述拐角(17)的位置誤差是通過(guò)執(zhí)行權(quán)利要求2限定的步驟a)-e)來(lái)確定的。
8.按權(quán)利要求7的方法，其中所述的長(zhǎng)形孔(12)是矩形的，本方法的特征在于，其包括一測(cè)量三點(diǎn)(A，B，C)的位置的步驟，該三個(gè)點(diǎn)取自于所述長(zhǎng)形孔(12)的至少兩個(gè)相鄰側(cè)邊上。
9.按權(quán)利要求2-8任一項(xiàng)的方法，其中所述機(jī)床(1)包括至少一個(gè)載有一鉆頭(6)的第二主軸(8)并且其位置相對(duì)于該第一主軸是精確已知的，所述主軸之每個(gè)具有其自己的加工程序，所述定位裝置(12，13，14)具有一相當(dāng)大的空間體積，本方法的特征在于，該定位裝置的一第一部分的位置誤差是通過(guò)執(zhí)行權(quán)利要求2限定的步驟a)-e)并通過(guò)所述主軸(8)的第一個(gè)來(lái)確定，以及該定位裝置的一第二部分的位置的誤差是通過(guò)執(zhí)行權(quán)利要求2限定的步驟a)-e)并通過(guò)所述主軸(8)的第二個(gè)來(lái)確定的。
全文摘要
本文揭示了一個(gè)用于確定定位裝置(12,13,14)相對(duì)于一已知參考物的位置的方法,旨在使用在一用于加工印刷電路板的機(jī)床(1)上,該類型機(jī)床特別地包括一工件載板(3)和載有一鉆頭(6)的至少一個(gè)主軸(8)。所述機(jī)床(1)還包括一特別包含可編程電子裝置的控制單元以允許本發(fā)明方法通過(guò)移動(dòng)所述機(jī)動(dòng)的主軸(8)和檢測(cè)在所述工具(6)和所述定位裝置(12,13,14)之間的電磁或電氣相互作用而自動(dòng)地實(shí)施。
文檔編號(hào)H05K1/02GK1379223SQ02108740
公開(kāi)日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月2日
發(fā)明者H·克萊 申請(qǐng)人:波薩盧克斯有限公司