一种自动张力计的制作方法

本发明属于SMT模板制造领域，涉及一种具有自动测量张力功能的张力计。

技术背景

随着我国电子行业的迅速发展，模板印刷工艺在电子制造业也得到应用，表面贴装技术（SMT）印刷就是典型。相对于传统插装元件，SMT具有组装密度高、电子产品体积小、重量轻、可靠性高、抗振能力强等突出优点。作为媒介作用的SMT模板的精度将会直接影响到SMT模板的印刷质量，因此行业内非常重视SMT模板制作的每个环节。一个完整SMT模板制造过程包括：具有开口图案SMT模板的制作→固定SMT模板→SMT模板的包装，最终SM模板如图1所示，图1中11是网框，12是丝网，13是带有开口图案的SMT模板（即钢片），14为中间图案区域。不可忽视的是在固定SMT模板环节与SMT模板包装环节中间还具有一步检测过程，即对丝网和钢片进行表面张力的检测。传统的测表面张力过程为人工用张力计在钢片表面手动完成测量工作，然后通过人眼读出张力计显示的数据，再通过一定的标准估算出张力的分布情况。此过程人工成本大，测量范围小且测量精度存在偏差。

为解决以上问题，本发明设计出一种具有自动测量功能的张力计，其可配合外部装置或运动机构，形成一个全自动精准测量的张力测量计，可以极大地节省成本，缩短加工周期，提高生产效率。

技术实现要素：

本发明提供了一种自动张力计，本发明具有自动测量功能的张力计可无时间限制的循环工作，极大的节省加工的人力和时间成本，另外由于本发明的张力计可通过传感器适配于计算机，通过计算机编程可直接读出准确张力值，方便操作人员快速知道被测物体表面张力的分布状况。

本发明提供的一种自动张力计，其包括位移传感器、气缸机构、自适应配重块及底座，其特征在于，所述位移传感器通过传感器安装架固定的设置在所述底座的上部；所述气缸机构包括气缸和链接气缸的外部活动端，其中气缸固定的设置在所述底座上；所述自适应配重块位于在所述位移传感器感应侧下方，其活动的设置在所述气缸机构的外部活动端，能够相对所述气缸机构的外部活动端上下自由移动。

进一步而言所述传感器为激光位移传感器；

所述自适应配重块为长方体;所述自适应配重块竖直方向上下两面具有位置对应的通孔,用于位移传感器对被测物体的监测，对被测物体表面张力的数据采集提供通道;所述自适应配重块前后两面具有位置对应的条状滑孔。

所述设置在自适应配重块前后面的滑孔至少为两道。

所述自适应配重块底端设置有触头结构。

所述气缸机构的外部活动端包括固定的设置在气缸活塞上的支撑滑杆机构。

所述支撑滑杆机构包括滑杆和支撑架。

所述滑杆以贯穿于配重块上条状滑孔的方式将自适应配重块与气缸机构连接在一起,正常状态时滑杆位于滑孔顶端，滑杆对自适应配重块起支撑限定作用。当测量张力时，气缸的活塞处于伸展状态，带动支撑架下移，相应解除滑杆对自适应配重块的位置限制，从而使接触到被测物体表面的自适应配重块处于完全自重状态。

进一步而言所述自动张力计外安装有防护罩。防护罩以底座为其一侧面，不设置底面，该防护罩能确保对张力计内部结构起保护作用的同时，不影响自适应配重块与被测物体的接触。

本发明的自动测张力计，在具备以上结构特征的同时能发挥出意想不到有益效果。本发明的张力计本身由激光位移传感器与自适应配重块和气缸机构组成，通过配重块自身重力，保证了配重块在只受重力的状态下落在钢片上，使钢片产生一个下垂量，通过测量下垂量，定量力与位移变化量的关系，从而算出张力。另外本张力计可配置外部移动机构对待测物体进行全方位的移动检测，通过传感器对配重块位移变化进行记录，连接计算机将位移传感器检测到的位移变化数据转换成所需的张力数值，实现检测速度快，准确率高的有益效果。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为SMT模板整体示意图；

图2为本发明张力计整体立体图；

图3为本发明张力计的平面示意图；

图4为本发明张力计的气缸机构平面示意图；

图5为张力计测量张力过程原理图；

图3A为张力计正视图，图3B为张力计右视图；图5A为自适应配重块刚接触钢片表面的状态图，图5B为自适应配重块处于自由状测量钢片表面张力的状态图，C为抽象过程的位移传感器，G为抽象过程的自适应配重块，D为抽象过程的钢片；其中，1为位移传感器，2为自适应配重块，21为滑孔，22为触头，23为滑杆，3为气缸，31为气缸活塞，32为进、出气阀，4为底座，5为安装架，7为支撑架，8为传感器外部连接头。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例提供的是一种新型的自动张力计，如图2所示是本发明张力计的整体立体图，图3对应张力计的平面视图，参考图3可看出本发明的张力计本身由激光位移传感器1与自适应配重块2和气缸机构三大部分组成，其中位移传感器1通过安装架5安装在底座4上，气缸3是直接安装在底座4上，且本实施例优选用螺钉进行各部分结构的固定工作，显然出于结构的合理设置，气缸3位于安装架5的下方。本发明气缸机构的外部活动端包括固定的设置在气缸活塞31上的支撑滑杆机构，支撑滑杆机构包括支撑架7和滑杆23，在本实施例中支撑架7上旋套有两个光滑的滑杆23，支撑架7与气缸活塞端31固定的连接在一起。另外，作为本发明的实施例，此处可选择将支撑滑杆机构制作成一体结构，也可选择多部件组合形成支撑滑杆机构，结构不限于以上两种方式，但机构功能且能保证滑杆23完整贯穿于配重块2内部，并以自适应配重块2表面的滑孔21为轨道，滑杆23可进行上下的移动。正常状态下，滑杆23处于滑孔21的顶端，对自适应配重块2起到一个支撑限定作用，而要测量钢片表面张力时，气缸3运行，其活塞端31伸展带动支撑架7移动，滑杆23相应的带动自适应配重块2也跟着向下移动，当自适应配重块2底部触头22接触到待测钢片表面时，滑杆23继续向下移动使自适应配重块2不再受滑杆23所提供的支持力。当自适应配重块2只受自身的重力时，自适应配重块2落在钢片上会使钢片产生一个下垂量，这个下垂量经由自适应配重块正上方的位移传感器1记录下来，通过传感器外部连接头8连接到计算机，由计算机直接换算显示出张力的数值。

参考图4过程显示，当自适应配重块G刚接触被测钢片D表面时，传感器C会记录下其与钢片表面距离的高度h,当配重块G只受自身重力时，落在钢片D上会使钢片D产生一个下垂量△h，此时传感器C又及时记录下其与钢片表面距离的高度h1，因此有△h=h-h1，此计算过程会通过与传感器相连的计算机直接算出，且技术人员会事先对计算机进行编程位移变化量与钢片表面张力的相关程序，使张力计在测试钢片表面位移变化量的同时从计算机显示出相应的张力变化值。从而使整个测量过程能得到快速精准的反馈。

然而作为本发明的实施例，本申请的张力计外围具有防护罩结构，防护罩以底座为其一侧面呈长方体状，但是不设置底面，该设计为确保防护罩能对张力计内部结构起保护作用的同时，不影响配重块与被测物体的接触。

为了更好的体现本发明的用途，可以将本发明所涉及的自动张力计固定于能在一定的三维空间内自由移动的X-Y-Z轴移动机构上，X-Y-Z轴移动机构能够将本发明的自动张力计确定在一定的水平高度上，并带张力计在该水平高度上进行移动，实现测量过程。鉴于X-Y-Z轴移动机构对于本领域技术人员较为容易理解，本申请将不做过多描述限定，本发明主要保护本装置在常规操作流程下能发挥“测量张力”这一功能，且本装置在测量张力这一过程中能产生明显的有益效果。

另外作为本发明的另一实施例，自适应配重块的形状可以为圆柱体或同样能实现配重块功能的任意规则立方体。

根据本专利

背景技术：
所述的现有技术中存在的缺陷。本发明提供了上述自动测张力的张力计，本装置通过合理的设计可实现钢片表面张力的全自动检测，极大的节省加工的人力和时间成本，并且可以更高效精确的完成检测钢片表面张力的任务。

另外由于本发明张力计的结构特征优势，不仅仅可以测量SMT模板钢片的表面张力，同样可以测量其他表面平整的片材张力。

尽管参照本发明的示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。