Пристрій для визначення взаємного положення двох по суті плоских елементів

1. Пристрій для визначення взаємного положення в площині X-Y двох по суті плоских елементів, розташованих по суті один над іншим на відстані один від одного у напрямі Z, що містить щонайменше один розташований між вказаними елементами оптичний реєструючий прилад, що дозволяє реєструвати щонайменше по дві точки на звернених одна до одної поверхнях елементів, і блок обробки, виконаний з можливістю аналізу зображень точок відносно їх взаємного положення в площині X-Y, який відрізняється тим, що оптичний реєструючий прилад має щонайменше одну лінійку (7, 8) світлочутливих елементів, встановлену з можливістю переміщення відносно обох елементів (2, 3) так, щоб щонайменше на окремих ділянках оптично сканувати звернені одна до одної поверхні елементів (2, 3). C2 2 (19) 1 3 нях обох елементів. Потім за допомогою блоку обробки, в якому порівнюються зображення базових точок, обчислюється точне положення базових точок одна відносно одної і отримані координати як керуючий вплив вводяться у виконавчий пристрій, який встановлює обидва елементи один відносно одного у напрямі X-Y так, щоб базові точки попарно співпали. Недоліком цього відомого пристрою є те, що, по-перше, базові точки необхідно наново визначати в разі кожного нового варіанту або розміру друкарської плати або підкладки, унаслідок чого при переході на нову модель друкарської плати пристрій доводиться "навчати" або піддавати трудомісткому налаштуванню, і, по-друге, через технологічні допуски для підкладки або друкарської плати в разі невеликого числа пар базових точок, зокрема лише двох таких пар, достатньо точний збіг шаблону і друкарської плати або підкладки не досягається. Наприклад, через так зване розтягування друкарської плати регулярно виникає зсув, який необхідно враховувати і визначати експериментальним шляхом окремо для кожного типу друкарських плат. Це вимагає трудомісткого контролю, а крім того, веде до високого виходу браку. Виходячи з цього рівня техніки, завданням дійсного винаходу є створення пристрою для визначення взаємного положення двох плоских елементів, який при зручності обслуговування і простоті конструкції володів б підвищеною точністю. Це завдання вирішується в пристрої, охарактеризованому в пункті 1 формули винаходу. Переважні варіанти виконання винаходу є предметом залежних пунктів формули. Пристрій для визначення взаємного (відносного) положення в площині X-Y двох по суті плоских елементів, розташованих один над іншим на відстані один від одного у напрямі Z, містить щонайменше один розташований між вказаними елементами оптичний реєструючий прилад, що дозволяє реєструвати щонайменше по дві точки на звернених одна до одної поверхнях елементів. При цьому площина X-Y - це площина, що утворюється будь-якими їх двома елементами, або площина, паралельна їм. Напрям Z - це вісь, перпендикулярна утворюваній елементами площині і, отже, перпендикулярна площині X-Y. На відміну від рівня техніки оптичний реєструючий прилад має щонайменше одну лінійку світлочутливих елементів (датчиків), встановлену з можливістю переміщення відносно обох елементів так, щоб щонайменше на окремих ділянках оптично сканувати звернені одна до одної поверхні елементів. При цьому лінійка світлочутливих елементів переважно виконана у вигляді лінійки колірних світлочутливих елементів. Іншими словами, це означає, що на відміну від рівня техніки визначається не взаємне положення невеликого числа пар базових точок, а виконується сканування плоских ділянок обох елементів з отриманням зображення. Потім ці зображення направляють в блок обробки, де їх можна порівнювати, наприклад за допомогою програмних засобів автоматизованого порівняння зображень, відносно їх взаємного положення в площині X-Y, 89431 4 причому виявлені відмінності в положенні можуть використовуватися як керуючий сигнал для приведення в дію пристрою позиціонування першого і/або другого елементу. Оскільки визначаються фактичні відмінності в положенні елементів, а не окремих базових точок, можна, по-перше, підвищити точність, по-друге, відмовитися від навчання пристрою при переході на різні типи і варіанти елементів. Ще одна важлива перевага пропонованого у винаході пристрою полягає в тому, що більше не потрібно враховувати зсув, обумовлений розтягуванням друкарської плати. В принципі лінійку світлочутливих елементів можна тим або іншим чином встановити нерухомо, і переміщати обидва скануючі елементи повз таку нерухому лінійку світлочутливих елементів. Вирішальне значення має тільки відносний рух сканованих елементів і лінійки світлочутливих елементів. Проте в найбільш переважному варіанті здійснення винаходу лінійка світлочутливих елементів розташована на каретці, встановленій з можливістю переміщення за допомогою приводу по суті в площині X-Y між сканованими елементами. Це дозволяє простим чином сканувати велику зону звернених одна до одної поверхонь елементів. Ще одна можливість збільшення сканованої зони в іншому варіанті здійснення винаходу полягає в тому, що лінійка світлочутливих елементів встановлена на каретці рухомо. В принципі можна передбачити тільки одну лінійку світлочутливих елементів, яка спочатку сканує знімаєму скановану зону поверхні першого елементу. Після цього та ж лінійка світлочутливих елементів сканує знімаєму зону поверхні другого елементу. Це забезпечується, наприклад, завдяки тому, що при проходженні зазору між двома елементами лінійка світлочутливих елементів спочатку сканує перший елемент, потім лінійка світлочутливих елементів повертається на каретці по суті на 180°, після чого під час зворотного проходу сканує другий елемент. Разом з тим, в ще одному варіанті здійснення винаходу передбачено щонайменше дві лінійки світлочутливих елементів, причому ці лінійки встановлені на каретці таким чином, що перша лінійка світлочутливих елементів звернена до відповідної поверхні першого елементу, а друга лінійка світлочутливих елементів - до відповідної поверхні другого елементу, що дозволяє за один прохід сканувати одночасно обидва елементи. Об'єктом винаходу є також установка для виготовлення друкарських плат або підкладок, що забезпечуються друкарськими провідниками, із застосуванням пропонованого у винаході пристрою, причому перший з двох елементів утворений шаблоном для друкування, а другий з двох елементів - виготовлюваною друкарською платою або запечатуваною підкладкою. У переважному варіанті виконання такої установки пристрій після виготовлення друкарської плати або підкладки можна повторно використовувати в установці, щоб перевіряти якість друку шляхом сканування друкарської плати в зоні друку і порівняння отриманого зображення в блоці обро 5 бки з контрольним зображенням. При цьому така перевірка може проводитися одночасно з виготовленням наступної друкарської плати. Короткий опис креслень Нижче винахід детальніше розглядається на прикладі його здійснення, що пояснюється кресленнями, що додаються, на яких показано: на фіг. 1 - схематичний вигляд зверху пропонованого у винаході пристрою в одному прикладі його виконання, і на фіг. 2 - вигляд збоку пристрою, показаного на фіг. 1. Здійснення винаходу У представленому на кресленнях прикладі виконання пропонований у винаході пристрій має опорну раму 1, показану схематично. Над цією опорною рамою 1 на подаючому пристосуванні або утримувачі, на кресленнях не показаному, встановлений перший елемент 2 у вигляді виготовлюваної друкарської плати. У напрямі Z над друкарською платою 2 на підставці, на кресленнях не показаною, встановлений другий елемент 3 у вигляді шаблону для друкування. При цьому шаблон для друкування має друкарський малюнок, що переноситься на друкарську плату 2. Для друку 89431 6 вання плати шаблон 3 потрібно розташувати з точним приведенням до друкарської плати 2, щоб при подальшому друці перенести малюнок друкарських провідників, забезпечивши його точне положення відносно контактних майданчиків. Між друкарською платою 2 і шаблоном 3 для друкування розташована каретка 4, витягнута по суті в напрямі У і переміщувана у напрямі X за допомогою схематично показаного приводу 5. На несучій пластині 6 каретки 4 встановлені верхня і нижня лінійки 7 і 8 світлочутливих елементів, переміщуваних приводом 5 і кареткою 4 у напрямі X. Одночасно несуча пластина 6 може переміщатися по каретці 4 в напрямі У, що дозволяє оптично сканувати лінійками 7 і 8 світлочутливих елементів звернені одна до одної поверхні друкарської плати 2 і шаблону 3 для друкування за всією їх площею. Шляхом порівняння знімків відповідних одна одній зон друкарської плати 2 і шаблону 3 для друкування, отриманих двома лінійками 7 і 8 світлочутливих елементів, в не показаному на кресленнях блоці обробки, можна простим способом і з високою точністю визначати взаємне положення друкарської плати і шаблону для друкування. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 89431 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601