PCB板平面度测量机的设计.
摘 要
随着科学技术的发展，物体表面的三维全貌精确测量技术在工业检测上得到了越来越广泛的重视和应用，测量精度要求也越来越高。机械接触式的测量方法由于存在测量力、测量时间长，测量精度低等，已难已适用其要求，非接触式的光学投影式三维测量术正是为克服其缺点提出的，它具有高响应，高分辨率、大数据量快速处理及受环境电磁场影响小、测量精度高等特点，近年来得到迅速发展，已经成为精确测量技术发展和研究的重要方向。
本设计针对PCB板的翘曲问题设计测量曲面平面度的测量机。该机能够在3次进给过程中通过莫尔成像技术将PCB板的平面度反映在计算机上。同时可以调节温度，在0到200摄氏度的范围内进行测试，做到在不同环境下进行测量。
本设计关键点在于要求3次进给中实现0.085 0.0025mm的精确位移，以达到测量的目的和准确性。微进给的机械结构的设计犹为重要。
关键词 ：三维全貌，莫尔成像，微进给，温度,调节
目 录
摘要…………………………………………………………………… 1
ABSTRACT……………………………………………………………… 2
0引言 ………………………………………………………………… 4
1 国内外现状和文献综述…………………………………………… 5
1.1国内外现状 ……………………………………………………… 5
1.2文献综述 ……………………………………………………… 7
2 设计方案和思路 ………………………………………………… 14
2.1简要说明 …………………………………………………… 14
2.2主要技术指标 ………………………………………………… 14
2.3 系统的组成 …………………………………………………… 14
2.4 光学系统…、…………………………………………………… 15
2.4.1 光学系统的组成 ………………………………………… 15
2.4.2 光学系统的关键技术 ……………………………………… 15
2.5 图像处理系统 ………………………………………………… 16
2.5.1图像处理软件的组成 ……………………………………… 16
2.5.2 图像分析处理的关键技术 ………………………………… 16
2.6机械传动系统 ……………………………………………… 17
2.7温度模拟系统 ……………………………………………… 17
2.7.1温度模拟系统的组成 ……………………………………… 17
2.7.2 温度模拟的关键技术 …………………………………… 17
2.8计算机控制系统 …………………………………………… 17
3 微进给机构的设计 …………………………………………… 18
3.1 微进给机构总体设计 ………………………………………… 18
3.2 丝杠螺母传动设计 …………………………………………… 19
3.2.1 耐磨性校核 …………………………………………… 20
3.2.2 丝杠强度校核 ……………………………………………… 20
3.3 滚动轴承寿命计算 …………………………………………… 21
3.4 滑块斜面摩擦因数和自锁计算 ……………………………… 21
3.4.1 滑块斜面摩擦因数 ………………………………………… 21
3.4.2 滑块自锁计算 ……………………………………………… 22
3.5 联轴器的选用 ………………………………………………… 23
4 电动机和减速器的选用 ………………………………………… 24
4.1步进电动机的选用……………………………………………… 24
4.2 减速箱的选用 ………………………………………………… 26
5微进给反馈元件设计……………………………………………… 27
5.1 线位移光栅传感器 …………………………………………… 27
5.1.1技术特性 …………………………………………………… 27
5.1.2工作原理 …………………………………………………… 29
5.1.3 安装方式 …………………………………………………… 29
5.2 数据输出口 …………………………………………………… 30
5.3 JR-02容栅数据转接器 ……………………………………… 31
5.3.1 工作原理 …………………………………………………… 31
5.3.2外形安装尺寸（单位mm） ………………………………… 31
5.3.3 使用方法 …………………………………………………… 32
5.3.4 技术指标 …………………………………………………… 32
6 温控装置设计 …………………………………………………… 33
6.1 红外线加热灯 ………………………………………………… 33
6.1.1远红外石英玻璃电热电器 ………………………………… 33
7 CCD成像执行元件和光源设计 ………………………………… 35
7.1CCD成像执行元件 …………………………………………… 35
7.2光源设计 …………………………………………………… 38
8 电路控制设计要求 …………………………………………… 38
9 结论 …………………………………………………………… 39
参考文献 ………………………………………………………… 42
译文 ……………………………………………………………… 44
原文说明 …………………………………………………………… 55
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