发明名称 提供精密二轴旋转、一轴平移调整之定位机构
摘要 一种用以调整一物品沿着一垂直轴的位置以及其绕着两个垂直水平轴之一或绕着一垂直及一水平轴转动方向的机构,其使用一组电动马达(340)以及大体上限制物品以所欲平移及转动方向移动的一机械性引导构造体。
申请公布号 TW525046 申请公布日期 2003.03.21
申请号 TW091105937 申请日期 2002.03.26
申请人 安捷伦科技公司 发明人 大卫D 波恩
分类号 G05D1/00 主分类号 G05D1/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种调整机构,用以调整一物品沿着一垂直轴的位置以及该物品绕着一第一及一第二水平轴的转动方向,该第一及第二水平轴垂直于垂直轴且相互垂直,该调整机构包括:用以固定物品的装置;用以引导固定装置之动作的装置,该引导装置允许固定装置绕着第一及第二水平轴转动,该引导装置亦允许固定装置沿着垂直轴而平移,且阻挡固定装置在第一及第二水平轴界定的平面上作大体上平移的移动,以及绕着垂直轴的大体上转动的移动;以及用以大体上沿着垂直轴平移固定装置的至少三个不同区的装置,该三个区定位成使得固定装置亦可藉由平移装置绕着第一及第二水平轴转动,而该物品定位在预定垂直位置,及绕着水平轴的转动方向。2.如申请专利范围第1项的调整机构,其中固定装置为设计成可稳固地支持一印刷电路板的一固定平板(330,505,605,810,1110)。3.如申请专利范围第1项的调整机构,其中引导装置包括连接在绕着固定装置(330)的周边的分开点上的至少三个支柱(310),该支柱自固定平板(330)向外及向下延伸,而支柱(310)连接备置一稳定底(320)的固定平板(330)。4.如申请专利范围第3项的调整机构,其中稳定底(320)为可水平地平移调整机构的一水平平移台。5.如申请专利范围第1项的调整机构,其中引导装置包括:滑动地架设于以底端架设至一稳定底(320)的一第一垂直柄(510)上的一第一球(520),该第一球(520)与固定装置(505)连接以形成一固定位置的球接头,其中第一球(520)可在固定装置(505)内的一单一位置下转动;以及滑动地架设于以底端架设至稳定底(320)的一第二垂直柄(510)上的一第二球(530),该第二球(530)与固定装置(505)连接以形成一滑动球接头,其中第二球(530)可在固定装置(505)内的一线性细长孔(540)内转动及滑动,该第一球(520)位在由线性细长孔(540)界定的线内。6.如申请专利范围第5项的调整机构,其中稳定底(320)为可水平地平移调整机构的一水平平移台。7.如申请专利范围第1项的调整机构,其中该引导装置包括:可滑动地架设在以底端架设至一稳定底(320)的一第一垂直柄(510)上,该第一旋转轴承(610)与固定装置(605)以一固定方式连接,以允许固定装置(605)绕着垂直水平轴转动;以及可滑动地架设至在底端架设至一稳定底(320)的一第一垂直柄(510)上,该第二旋转轴承(610)与固定装置(605)藉由一弯由架(620)连接,以允许固定装置(605)绕着垂直于第一及第二旋转轴承(610)界定的轴之一水平轴转动。8.如申请专利范围第7项的调整机构,其中稳定底(320)为可水平地平移调整机构的一水平平移台。9.如申请专利范围第1项的调整机构,其中该引导装置包括:牢固地以底端连接至一稳定底(320)的至少两个垂直柄(510);为各垂直柄(510)界定一孔的一第一连接平板(820),该轴通过孔而突出,使得第一连接平板(820)以大体上水平方向支持,而同时可作垂直的平移;一第二连接平板(840);连接第一连接平板(820)及第二连接平板(840)的一第一旋转接头(830),该第一旋转接头(830)允许第二连接平板(840)仅绕着第一水平轴转动;以及连接第二连接平板(840)与固定装置(810)的一第二旋转接头(850),该第二旋转接头(850)允许固定装置(810)仅绕着垂直于第一水平轴且平行于第二连接平板(840)的一轴转动。10.如申请专利范围第9项的调整机构,其中稳定底(320)为可水平地平移调整机构的一水平平移台。11.如申请专利范围第9项的调整机构,其中第一及第二连接平板(1120,1140)界定中心定位的孔,其尺寸大到足以使得固定装置(1110)以水平定位时,固定装置(1110)以及第一及第二连接平板(1120,1140)均位在一单一平面上。12.如申请专利范围第1项的调整机构,其中平移装置包括连接至一稳定底(320)的至少三个电动马达(340),各马达(340)沿着垂直轴施加力量至固定装置的至少三个不同的区上。13.如申请专利范围第12项的调整机构,其中电动马达(340)为伺服器马达。14.如申请专利范围第12项的调整机构,其中电动马达(340)为阶段式马达。15.如申请专利范围第1项的调整机构,其另包括压缩在一稳定底(320)以及引导装置之间的至少一弹簧,以减少平移装置沿着垂直轴向上平移固定装置所需的力量。16.如申请专利范围第1项的调整机构,其另包括至少一砝码总成,其施加向上的力量至引导装置,以减少平移装置沿着垂直轴向上平移固定装置所需的力量。17.一种调整机构,用以调整沿着一垂直轴的一物品的位置以及该物品绕着该垂直轴以及垂直于该垂直轴的一水平轴之转动的方向,该调整机构包括:用以固定物品的装置;用以绕着垂直轴转动固定装置的装置;用以引导转动装置之移动的装置,该引导装置允许转动装置绕着该水平轴转动,亦允许转动装置沿着垂直轴平移,同时阻挡转动装置在水平平面上作大体上的平移移动及绕着垂直轴或垂直于水平及垂直轴的一轴作大体上转动之移动;以及用以沿着垂直轴平移至少转动装置的两个不同区的装置,而该两区定位在水平轴的相对侧上,该平移装置可沿着垂直轴平移转动装置,并绕着水平轴旋转转动装置,因而物品定位在一预定的垂直位置以及绕着水平及垂直轴的转动方向。18.如申请专利范围第17项的调整机构,其中固定装置为设计成可牢固地支持一印刷电路板的一固定平板(1240)。19.如申请专利范围第17项的调整机构,其中引导装置包括:牢固地以底端连接至一稳定底(320)的至少两个垂直柄(510);为各垂直柄(510)界定一孔的一第一连接平板(1230),该轴(510)通过孔而突出,使得第一连接平板(1230)以大体上水平方向支持,而同时可作垂直的平移;连接连接平板(1230)与转动装置的一旋转接头(1250),该接头(1250)允许转动装置绕着水平轴转动。20.如申请专利范围第19项的调整机构,其中稳定底(320)为可水平地平移调整机构的一水平平移台。21.如申请专利范围第17项的调整机构,其中转动装置为以一转动电动马达(1220)驱动的一转盘(l210),而该转动电动马达(1220)以一转盘底(1260)支持。22.如申请专利范围第17项的调整机构,其中该平移装置包括至少两个连接至稳定底(320)的电动马达(340),各电动马达(340)沿着在转动装置的至少两个不同区上的垂直轴施加力量至转动装置。23.如申请专利范围第22项的调整机构,其中电动马达(340)为伺服器马达。24.如申请专利范围第22项的调整机构,其中电动马达(340)为阶段式马达。25.如申请专利范围第17项的调整机构,其另包括压缩在一稳定底(320)以及引导装置之间的至少一弹簧,以减少平移装置沿着垂直轴向上平移固定装置所需的力量。26.如申请专利范围第17项的调整机构,其另包括至少一砝码总成,其施加向上的力量至引导装置,以减少平移装置沿着垂直轴向上平移固定装置所需的力量。27.一种调整机构,用以沿着一垂直轴调整一印刷电路板的位置以及绕着一第一及第二水平轴之印刷电路板的转动方向,该第一及第二水平轴各自垂直于垂直轴,且相互垂直,该调整机构包括:设计成可牢固地支持印刷电路板的一固定平板(330,505,605,810,1110);一机械性引导构造体,该构造体允许固定平板(330,505,605,810,1110)绕着第一及第二水平轴转动,且允许固定平板(330,505,605,810,1110)沿着垂直轴平移,同时阻挡固定平板(330,505,605,810,1110)在由第一及第二水平轴界定的平面上作平移移动,以及绕着垂直轴作任何大体上的转动移动;以及至少三个电动马达(340),其各自沿着垂直轴施加力量至固定平板(330,505,605,810,1110)的三个不同区上,该三个区定位成使得固定平板(330,505,605,810,1110)可藉由电动马达(340)绕着第一及第二水平轴转动,因而该印刷电路板可定位在一预定的垂直位置以及绕着水平轴的转动方向。28.如申请专利范围第27项的调整机构,其中引导装置包括连接在绕着固定装置(330)的周边的分开点上的至少三个支柱(310),该支柱自固定平板(330)向外及向下延伸,而支柱(310)连接备置一稳定底(320)的固定平板(330)。29.如申请专利范围第28项的调整机构,其中稳定底(320)为可水平地平移调整机构的一水平平移台。30.如申请专利范围第27项的调整机构,其中该机械性引导构造体包括:滑动地架设于以底端架设至一稳定底(320)的一第一垂直柄(510)上的一第一球(520),该第一球(520)与固定装置(505)连接以形成一固定位置的球接头,其中第一球(520)可在固定装置(505)内的一单一位置下转动;以及滑动地架设于以底端架设至稳定底(320)的一第二垂直柄(510)上的一第二球(530),该第二球(530)与固定装置(505)连接以形成一滑动球接头,其中第二球(530)可在固定装置(505)内的一线性细长孔(540)内转动及滑动,该第一球(520)位在由线性细长孔(540)界定的线内。31.如申请专利范围第30项的调整机构,其中稳定底(320)为可水平地平移调整机构的一水平平移台。32.如申请专利范围第27项的调整机构,其中该机械性引导构造体包括:可滑动地架设在以底端架设至一稳定底(320)的一第一垂直柄(510)上,该第一旋转轴承(610)与固定装置(605)以一固定方式连接,以允许固定装置(605)绕着垂直水平轴转动;以及可滑动地架设在以底端架设至一稳定底(320)的一第一垂直柄(510)上,该第二旋转轴承(610)与固定装置(605)藉由一弯曲架(620)连接,以允许固定装置(605)绕着垂直于第一及第二旋转轴承(610)界定的轴之一水平轴转动。33.如申请专利范围第32项的调整机构,其中稳定底(320)为可水平地平移调整机构的一水平平移台。34.如申请专利范围第27项的调整机构,其中该机械性引导构造体包括:牢固地以底端连接至一稳定底(320)的至少两个垂直柄(510);为各垂直柄(510)界定一孔的一第一连接平板(820),该轴通过孔而突出,使得第一连接平板(820)以大体上水平方向支持,而同时可作垂直的平移;一第二连接平板(840);连接第一连接平板(820)及第二连接平板(840)的一第一旋转接头(830),该第一旋转接头(830)允许第二连接平板(840)仅绕着第一水平轴转动;以及连接第二连接平板(840)与固定装置(810)的一第二旋转接头(850),该第二旋转接头(850)允许固定装置(810)仅绕着垂直于第一水平轴且平行于第二连接平板(840)的一轴转动。35.如申请专利范围第34项的调整机构,其中稳定底(320)为可水平地平移调整机构的一水平平移台。36.如申请专利范围第34项的调整机构,其中第一及第二连接平板(1120,1140)界定中心定位的孔,其尺寸大到足以在固定平板(1110)以水平定向时,使得固定平板(1110)以及第一及第二连接平板(1120,1140)均定位在一单一平面上。37.如申请专利范围第27项的调整机构,其中电动马达(340)为伺服器马达。38.如申请专利范围第27项的调整机构,其中电动马达(340)为阶段式马达。39.如申请专利范围第27项的调整机构,其另包括压缩在一稳定底(320)及机械性引导构造体之间的至少一弹簧,以减少沿着垂直轴向上平移固定平板(330,505,605,810,1110)电动马达(340)所需的力量。40.如申请专利范围第27项的调整机构,其另包括至少一砝码总成,其向上施加力量至机械性引导构造体上,以减少沿着垂直轴向上平移固定平板(330,505,605,810,1110)电动马达(340)所需的力量。41.一种用以检查印刷电路板的x光摄影检查系统,其包括:第27项申请专利范围所界定的调整机构,该机构支持住印刷电路板;连接至调整机构的一水平平移台;控制调整机构及水平平移台之移动的一控制器;靠近印刷电路板的一面定位的一x光源;以及一x光侦测器,定位在x光源及x光侦测器之间的印刷电路板,而该调整机构及水平平移台使印刷电路板定位及定向,而其一区大体上在定位于x光源及x光侦测器之间且由其位置所界定的一焦平面的焦距内接受检查。42.一种调整机构,用以调整一物品沿着一垂直轴的位置以及该物品绕着一第一及一第二水平轴的转动方向,该第一及第二水平轴垂直于垂直轴且相互垂直,该调整机构包括:设计成牢固地支持印刷电路板的一固定平板(1240);以一转动电动马达(1220)驱动的一转盘,该转动电动马达(1220)由一转盘底(1260)支持;引导转盘底(1260)移动的一机械性引导构造体,该构造体允许转盘底(1260)绕着水平轴转动,亦允许转盘底(1260)沿着垂直轴平移,且同时阻挡转盘底(1260)在水平平面上作大体上平移动作,以及绕着垂直轴或垂直于水平及垂直轴的一轴作转动的移动;以及至少两个电动马达(340),其各自沿着垂直轴在转盘底(1260)的至少两个区上施加力量,该两个区定位在水平轴的相对侧上,而电动马达(340)可沿着垂直轴平移转盘底(1260),并绕着水平轴转动转盘底(1260),因而印刷电路板定位在一预定的垂直位置,以及绕着水平及垂直轴的转动方向。43.如申请专利范围第42项的调整机构,其中该机械性引导构造体包括:牢固地以底连接至一稳定底(320)的至少两个垂直柄(510);为各垂直柄(510)界定一孔的一连接平板(1230),该柄(510)通过孔而突出,使得连接平板(1230)大体上以水平方向支持,而同时被允许垂直地平移;连接备置转盘底(1260)的连接平板(1230)之一旋转接头(1250),该接头允许转盘底(1260)绕着水平轴转动。44.如申请专利范围第43项的调整机构,其中稳定底(320)为可水平地平移调整机构的一水平平移台。45.如申请专利范围第42项的调整机构,其中电动马达(340)为伺服器马达。46.如申请专利范围第42项的调整机构,其中电动马达(340)为阶段式马达。47.如申请专利范围第42项的调整机构,其另包括压缩在一稳定底(320)及该机械性引导构造体之间的至少一弹簧,以减少电动马达(340)沿着垂直轴向上平移转盘底(1260)所需的力量。48.如申请专利范围第42项的调整机构,其另包括向上施加力量至机械性引导构造体的至少一砝码总成,以减少电动马达(340)沿着垂直轴向上平移转盘底(1260)所需的力量。49.一种用以检查印刷电路板的x光摄影检查系统,其包括:第42项申请专利范围所界定的调整机构,该机构支持住印刷电路板;连接至调整机构的一水平平移台;控制调整机构及水平平移台之移动的一控制器;靠近印刷电路板的一面定位的一x光源;以及一x光侦测器,定位在x光源及x光侦测器之间的印刷电路板,而该调整机构及水平平移台使印刷电路板定位及定向,而其一区大体上在定位于x光源及x光侦测器之间且由其位置所界定的一焦平面的焦距内接受检查。50.一种用以沿着一垂直轴调整物品的位置以及绕着垂直于垂直轴且相互垂直的一第一及第二水平轴之物品的转动方向之方法,该方法包括以下步骤:藉由允许物品绕着第一及第二水平轴转动及沿着垂直轴平移,同时阻挡物品作大体上水平平移动作及绕着垂直轴作大体转动移动而引导物品的动作(1510);以及大体上沿着垂直轴平移(1520)物品的至少三个不同区,该三个区定位成使得物品亦可绕着第一及第二水平轴转动,使得物品定位在预定的垂直位置以及绕着水平轴的转动方向。51.一种用以沿着一垂直轴调整物品的位置以及绕着垂直于垂直轴且相互垂直的一第一及第二水平轴之物品的转动方向之方法,该方法包括以下步骤:藉由允许物品绕着水平轴转动及沿着垂直轴平移,同时阻挡物品作大体上水平平移动作及绕着垂直轴作大体转动移动而引导物品的动作(1610);绕着垂直轴转动(1620)物品;以及沿着垂直轴平移(1630)物品的至少两个区,该两个区定位在水平轴的相对侧上,使得转动及平移步骤造成物品定位在预定的垂直位置以及绕着水平轴的转动方向。图式简单说明:第1图为一水平定向的PCB,其变形的程度使得与习知的一以影像为主的检查系统有关的焦距仅允许PCB的一小区在一时间内被检查。第2图为第1图中之PCB的概略图,其中该PCB绕着一水平轴转动,使得PCB的一较大区可以依据本发明的一实施例之一以影像为主的检查系统检查。第3图为依据本发明的一实施例之一调整机构的立体图,该机构使用支柱以允许一拟检查PCB垂直地平移并绕着两个水平轴转动,而同时被限制其水平移动及绕着一垂直轴的转动。第4图为使用于第3图之调整机构中的支柱之一的立体图;第5图为依据本发明的一实施例之一调整机构的立体图,该机构使用一固定的球接头以及一滑动球接头,以允许拟检查之PCB垂直地移动,并绕着两个水平轴转动,而同时限制其水平移动及绕着一垂直轴的转动。第6图为依据本发明的一实施例之一调整机构的立体图,该机构使用两个固定的轴承接头,其一架设在一弯曲架内,而该接头允许拟检查之一PCB垂直地平移并绕着两个水平轴转动,而同时限制其水平移动及绕着一垂直轴的转动。第7图为显示于第6图中的弯曲架之顶视图;第8图为依据本发明的一实施例之一调整机构的顶视图,该机构使用两组旋转接头,以允许一拟检查PCB绕着各垂直水平轴转动,而同时限制其水平移动及绕着一垂直轴的转动;第9图为第8图之调整机构的前视图;第10图为第8图之调整机构的侧视图;第11图为依据第8,9,10图之实施例的本发明之另一实施例的一调整机构之顶视图;第12图为依据本发明的一实施例之一调整机构之顶视图,该机构使用一组旋转接头与一转盘,使得旋转接头允许转盘绕着一水平轴转动,并依次造成一拟检查PCB绕着一垂直轴转动;第13图为第11图之调整机构的前视图;第14图为第11图之调整机构的侧视图;第15图为依据本发明之一实施例的位置及转动调整的方法之一流程图;第16图为依据本发明之一实施例的位置及转动调整的另一方法之一流程图。
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