专利名称：具有笔控、监视功能的pcb板快速编程手操器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种手持操作控制器，特别是一种具有笔控、监视功能的快速编程手操器，属于微电子制造领域。
背景技术：
微电子制造中元器件的精确位置的获取至为重要，目前主要有两种方法(1)CAD制版时生成元器件的相对位置坐标、旋转角度等信息；(2)人工示教方法获取。但在实际生产过程中，由于前道工序PCB板制作与后工序如PCB板表面元件贴装的脱节，CAD数据通常难以获得，因而实际操作时主要采用人工示教的方法。目前的示教流程为(1)首先利用测量工具大致测得PCB板上元器件贴装点的相对位置(2)然后利用手持操作控制器和显微视觉系统，逐渐调整获得元器件的相对精确位置。一般而言，一块PCB板上至少有上百个贴装点，因而示教过程极其烦琐，并且由于示教人员的素质带来的随机误差会导致最终示教所得的元器件的位置不够精确，甚至偏差较大。这不适应微电子制造行业要求高速、准确定位的行业发展特征。另外，目前示教所用的手持操作控制器与观察显微视觉图象用的视觉系统如监视器相互分离，在实际操作过程中，现场由于设备布置的原因，监视器的位置相对固定，操作人员是以一种仰视的姿态看图象，而又要以俯视或平视的姿态操作运动控制手操器(或面板)，给示教人员带来很大的不方便，不符合人机工程学。
经文献检索发现，中国专利申请号00133388，发明名称手持或便携设备的超声手写输入检测装置，该专利是一种应用在手持或便携信息设备上的超声手写输入检测装置，将两个以上超声波换能器安装在手持或便携设备外壳的一个表面或表面的延伸部分，通过检测有线或无线手写笔所发射或反射的超声波在空气介质内的渡越时间的差值，在这些设备的外部的空间或屏幕上实现手写笔位置坐标的检测及信息的输入。但是该专利只是提供了一种检测手写笔坐标位置及实现信息输入的装置，没有给出有关象PCB板等上元器件如何定位的方法；而且缺少控制部分和显微视觉系统，在(显微)视觉图像显示以及示教功能实现方面远远达不到要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种具有笔控、监视功能的PCB板快速编程手操器，使其可以方便获取关于PCB板上元器件精确的相对位置坐标，并将运动控制与图像显示集成一体，并与感应屏结合起来，从而给示教人员带来很大的方便，符合人机工程学。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明主要包括外壳、薄膜开关、急停开关、视频显示器、亮度调节电位器、对比度调节电位器、感应屏、感应区、控制笔、弹簧、线槽、出线孔。其连接方式为急停开关设置在薄膜开关上的预留孔内，薄膜开关贴在外壳上表面，薄膜开关的信号线通过细长缝进入外壳里面，视频显示器嵌入外壳内下半部，亮度调节电位器、对比度调节电位器设置在外壳内部预留空间，通过插座与视频显示器相连，感应屏嵌入外壳内上半部，感应屏信号线、电源线沿线槽走线，控制笔设置在外壳中部的笔套内，感应区为感应屏所在区域，出线孔设置在外壳的底部中间位置，视频显示器、薄膜开关、急停开关、亮度调节电位器、对比度调节电位器、感应屏定位之后，将手操器外壳顶部和底部用螺钉固定起来。
薄膜开关上的信号线、视频显示器的视频信号线、电源线(VCC)、地线(GND)，急停开关的信号线、感应屏的信号线通过专用箍紧器扎紧后通过出线孔一起引出去。视频显示器所处区域内置有精密稳压电源，附有亮度、对比度调节电位器。运动控制采用薄膜开关方式，薄膜开关面板内附有控制电路。用于运动控制的触摸开关与视频显示器是相互独立的。亮度调节电位器、对比度调节电位器用绝缘橡皮包扎起来，避免与其它信号线接触造成短路。视频显示器可以采用小型监视器，如为匹配逐行扫描相机的输出，可以采用扁平黑白监视器，为了更轻一些，在合适的场合也可采用液晶监视器。感应屏的信号线与主机COM口或USB口相连，并由主机程序获取贴装点X、Y坐标。待标定的PCB板设置在感应区上，由与弹簧相连的两个定位滑块将其固定。
使用本发明示教时，准备两块待贴装的PCB板，一块PCB板紧贴在该发明编程器的感应屏感应区域，另一块PCB板放在自动贴片机上预先设置好的位置上。通过有线或无线控制笔点击编程器上PCB板上的Mark点和待贴装元器件贴装点，就可以由主机来获取其相对于感应屏原点的位置坐标，再由主机软件将其换算成相对于PCB板上的Mark点坐标(一个PCB板上只有一个Mark点)。然后机器贴装头可实时地运行到已点击的位置，并且放在自动贴片机上的PCB板相应的位置状态能在编程器显视器上实时显示，然后用运动控制的薄膜开关对X、Y、Z轴进行微调即可实现元器件贴装点精确位置的一次性获取。本发明将运动控制与图像显示集成一体，并与感应屏结合起来，给示教人员带来很大的方便，符合人机工程学。另外，本发明在不做示教用途时还可以用做监视器，监视贴装现场，必要时按下急停开关进行紧急故障处理。
本发明具有实质性特点和显著进步，本发明PCB板快速编程手操器解决了背景技术中的不足，可以方便获取PCB板上元器件贴装点精确的相对位置坐标，并将运动控制与图像显示集成一体，具有较好的示教功能，给示教工作带来很大的便利，减少了工作量和误差，符合微电子制造领域对元器件精确定位的要求；在不作示教用时可以当作监视器，观察现场贴装情况，必要时作紧急故障处理；其设计理念充分考虑了人机工学。
图1本发明结构示意2本发明结构剖视图具体实施方式
如图1和图2所示，本发明主要包括外壳1、薄膜开关2、急停开关3、视频显示器4、亮度调节电位器5、对比度调节电位器6、感应屏7、感应区8、控制笔9、弹簧10、线槽11、出线孔12。其连接方式为急停开关3设置在薄膜开关2上的预留孔内，薄膜开关2贴在外壳1上表面，薄膜开关2的信号线通过细长缝14进入外壳1内，视频显示器4嵌入外壳1内下半部分，亮度调节电位器5、对比度调节电位器6设置在外壳1内部，通过插座与视频显示器4相连，感应屏7嵌入外壳1内上半部分，感应屏7信号线、电源线沿线槽11走线，控制笔9设置在外壳1中部的笔套内，感应区8为感应屏7所在区域，出线孔12设置在外壳1的下部中间位置，视频显示器4、薄膜开关2、急停开关3、亮度调节电位器5、对比度调节电位器6、感应屏7定位之后，手操器外壳1顶部和底部通过螺钉固定起来。
薄膜开关2上的信号线、视频显示器4的视频信号线、电源线、地线，急停开关3的信号线、感应屏7的信号线、电源线、地线通过出线箍紧器扎紧后通过出线孔一起引出去。视频显示器4所处区域内置有精密稳压电源，附有亮度调节电位器5、对比度调节电位器6，亮度调节电位器5、对比度调节电位器6通过绝缘橡皮包扎起来。薄膜开关2面板内附有控制电路。视频显示器4采用小型监视器，或者采用液晶监视器。感应屏7的信号线与主机串口或USB口相连。待标定的PCB板设置在感应区8上，由与弹簧10相连的两个定位滑块13固定。
权利要求
1.一种具有笔控、监视功能的快速编程手操器，主要包括外壳(1)、薄膜开关(2)、急停开关(3)、视频显示器(4)、亮度调节电位器(5)、对比度调节电位器(6)、控制笔(9)、弹簧(10)、线槽(11)、出线孔(12)，其特征在于还包括感应屏(7)、感应区(8)，其连接方式为急停开关(3)设置在薄膜开关(2)上的预留孔内，薄膜开关(2)贴在外壳(1)上表面，视频显示器(4)嵌入外壳(1)内下半部分，亮度调节电位器(5)、对比度调节电位器(6)设置在外壳(1)内部，通过插座与视频显示器(4)相连，感应屏(7)嵌入外壳(1)内上半部分，感应屏(7)信号线、电源线沿线槽(11)走线，控制笔(9)设置在外壳(1)中部的笔套内，感应区(8)为感应屏(7)所在区域，出线孔(12)设置在外壳(1)的下部中间位置，视频显示器(4)、薄膜开关(2)、急停开关(3)、亮度调节电位器(5)、对比度调节电位器(6)、感应屏(7)定位之后，外壳(1)顶部和底部通过螺钉固定起来。
2.根据权利要求1所述的具有笔控、监视功能的快速编程手操器，其特征是，感应屏(7)的信号线与主机COM口或USB口相连。
3.根据权利要求1所述的具有笔控、监视功能的快速编程手操器，其特征是，薄膜开关(2)上的信号线、视频显示器(4)的视频信号线、电源线、地线，急停开关(3)的信号线、感应屏(7)的信号线通过专用箍紧器扎紧后通过出线孔(12)一起引出去。
4.根据权利要求1所述的具有笔控、监视功能的快速编程手操器，其特征是，视频显示器(4)所处区域内置有精密稳压电源，附有亮度调节电位器(5)、对比度调节电位器(6)，亮度调节电位器(5)、对比度调节电位器(6)通过绝缘橡皮包扎起来。
5.根据权利要求1所述的具有笔控、监视功能的快速编程手操器，其特征是，薄膜开关(2)面板内附有控制电路，薄膜开关(2)的信号线通过细长缝(14)进入外壳(1)内。
6.根据权利要求1所述的具有笔控、监视功能的快速编程手操器，其特征是，视频显示器(4)采用小型监视器，或者采用液晶监视器。
7.根据权利要求1所述的具有笔控、监视功能的快速编程手操器，其特征是，待标定的PCB板设置在感应区(8)上，由与弹簧(10)相连的两个定位滑块(13)固定。
全文摘要
一种具有笔控、监视功能的PCB板快速编程手操器，属于微电子制造领域。本发明的急停开关设置在薄膜开关上，薄膜开关贴在外壳上表面，视频显示器嵌入外壳内，亮度调节电位器、对比度调节电位器设置在外壳内部，通过插座与视频显示器相连，感应屏嵌入外壳内上半部分，控制笔设置在外壳中部的笔套内，出线孔设置在外壳底部中间位置，视频显示器、薄膜开关、急停开关、亮度调节电位器、对比度调节电位器、感应屏定位之后，将外壳顶部和底部用螺钉固定起来。本发明可方便获取关于PCB板上待贴装元器件贴装点精确的相对位置坐标，将运动控制与图像显示集成一体，具有较好的示教、监视功能，减少了工作量和误差。
文档编号G01B21/02GK1455639SQ03128930
公开日2003年11月12日 申请日期2003年5月29日 优先权日2003年5月29日
发明者梁庆华, 莫锦秋, 王石刚, 王安麟, 孙小文 申请人:上海交通大学