[发明专利]模板和工件的平面对准

说明书

本发明公开一种用于工件印刷机的对准系统，包括模板支撑件和工件支撑件，以及平面度控制机构，平面度控制机构具有至少两个致动器，所述致动器布置成实现模板支撑件和工件支撑件绕两个水平轴的相对旋转。

技术领域

本发明涉及对准系统、夹具组件、印刷机和用于印刷平面工件的方法。

背景技术

工业丝网印刷机通常通过使用成角度的刀片或刮板将介质（例如焊膏）通过模板施加来将印刷介质（例如焊膏或导电油墨）施加到平面工件（例如电路板）上。为了确保模板与工件正确对准，测量在工件平面（通常表示为X-Y平面并且通常是水平的）上的模板和工件上提供的标记的相对位置，并随后对准。可以使用一个或多个相机来光学地测量标记的位置。

通常，模板和工件然后借助于致动器在X-Y平面中对准，致动器作用在模板支撑件上以相对于工件移动支撑在其上的模板。所需的移动范围由前面的光学测量确定。这种对准通常使用两个自由度在单个X-Y平面上发生。随后，通过在垂直于工件的方向上实现模板和工件之间的相对运动（通常表示为沿Z轴的运动），使模板与工件接触（或接近）。

提供该功能的已知对准系统1在图1中示意性地示出。这里，系统1从上方示出，向下俯视X-Y平面，为清楚起见，示出了X轴方向、Y轴方向和Z轴方向。提供模板支撑件2，用于在X-Y平面上支撑模板3。模板布置成覆盖工件支撑件4，工件在使用时支撑在工件支撑件4上。模板3和工件在X-Y平面中的相对位置由相机系统（未示出）光学确定。因此，模板支撑件2可以在X-Y平面中平移和旋转地移动，并且相对于印刷机移动，三个致动器静态地安装在印刷机上以与模板支撑件2机械配合。两个对准致动器7,8作用在模板支撑件2的侧向区域处，以促使模板支撑件2沿±Y方向移动。另一个对准致动器9作用在模板支撑件2的相对中心区域，以促使模板支撑件2沿±X方向移动。可以看出，如果致动器9自身被激活，则模板支撑件2将沿Y轴平移，而如果两个致动器7和8串联激活，则它可以沿X轴平移。可以通过选择性地激活致动器7,8和9的组合来实现模板支撑件2的旋转或组合的旋转和平移。所有对准致动器7,8,9通过安装在印刷机上，例如，安装在印刷机的静态结构或框架上而保持在固定位置。

在该系统中，模板支撑件被致动以相对于工件支撑件移动，而在其他系统中，致动器可直接作用在工件支撑件上以实现相对运动。

在对准之后，通过将介质沉积到模板的上表面上并将刮板扫过X-Y平面中的或平行于X-Y平面的上表面，将印刷介质通过模板施加到工件上，迫使印刷介质通过模板的孔。随后，分离工件和模板。

通过广泛的研究已经发现，控制模板和工件之间的分离角度对于控制印刷质量是至关重要的。然而，存在的问题是，已知的印刷机不能在初始机器构建阶段之外或在随后的手动校准期间自动校正平面对准误差。

本发明试图解决这个问题，并在工业丝网印刷机内实现印刷模板到工件的多平面对准（具有三个自由度）。

根据本发明，该目的通过提供平面控制机构来实现，该平面控制机构用于使模板支撑件绕X轴和Y轴选择性地旋转，使得模板与工件平行或成预定角度。

根据本发明，该目的还通过提供一种夹具组件来实现，该夹具组件可操作以允许在对准期间旋转和平移模板支撑件并夹紧模板支撑件以防止在对准时沿X轴、Y轴和Z轴的局部移动。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于工件印刷机的对准系统，包括：

用于支撑使用中基本上平面的模板的模板支撑件，

用于在使用中在X-Y平面中支撑平面工件的工件支撑件，所述X-Y平面被定义为包括正交X轴和Y轴的平面，以及

平面度控制机构，包括致动器，该致动器设置成实现所述模板支撑件和工件支撑件围绕X轴和Y轴中的至少一个的相对旋转。

根据本发明的第二方面，提供了一种夹具组件，包括：