用于塑封设备的直线导轨安装技术研究

陈迎志

(文一三佳科技股份有限公司集成电路封测装备安徽省重点实验室，安徽铜陵244000)

直线导轨是机械运动过程中通常使用的一种标准件，在半导体专用塑封设备中得到广泛地应用。它的作用是用来支撑和引导运动部件，依靠导轨两侧两列或四列滚珠循滚动，从而带动工作台按给定的直线方向在高负载的情况下，实现高精度而且平稳的往复直线运动。图1所示为直线导轨，由直线滑轨和滑座组成。工作台与滑座螺钉相连，在电机丝杠或同步带的驱动下，工作台与滑座一起在直线滑轨上作往复直线运动。

图1 直线导轨

1 直线导轨的定位方式

直线导轨如何定位装夹的呢？根据设计要求，直线导轨应固定导轨支架安装面上，安装面上设计台阶定位或以销钉定位，如图2所示。

图2 直线导轨的定位方式

图2中为双排导轨安装。双排直线导轨安装分主导轨安装和副导轨安装，在导轨支架上安装双排直线导轨时，首先将主导轨定位，目前比较普遍的是销钉定位或台阶定位，要求将导轨安装基准面（导轨上有标记）与定位台阶或定位销紧密接触，主导轨安装完毕后，再安装副导轨。

2 直线导轨的装配过程及调试方法

2.1 安装前准备

（1）直线导轨安装所用工具准备：油石，防锈油，扭力扳手，细棉手套，千分表，水平仪，铜棒等。

（2）导轨安装面的清洁处理；对于台阶定位的安装部位的倒角必须符合图纸要求，若发现倒角过大或凸出，应及时采用油石和锉刀处理，否则会造成导轨安裝精度不良或者会干涉滑块。必须用油石去除直线导轨的安装基准面与导轨侧安装基准面上的毛刺和伤痕（如图3所示），尤其要注意直角处空刀槽的清理，用棉质干净抹布擦拭干净安装表面。

图3 去除毛刺和划痕

安装用螺纹孔必须符合图纸要求，使用前需确认导轨过孔与安装面螺纹孔同心度，试用螺钉轻旋，螺钉受力均匀无阻滞视为合格。若导轨与安装孔同心度差，强行拧紧螺栓，会严重影响组合精度与使用品质，此种情况下不允许装配。再用磁力吸棒或气吹清理干净螺纹孔内的铁屑，用清洗剂清洗干净螺纹孔内的防锈油等。

2.2 装配过程

首先检查紧固滑轨用的螺栓等级必须为12.9级，然后检查确认直线导轨的安装基准面，安装时先将安装表面上低黏度的防锈油擦拭干净，然后将主导轨轻轻放置在导轨安装板的安装基准面上，安装时不允许把滑座从导轨上拆下来。要求安装的全过程必须为戴手套操作，因为汗液容易导致直线导轨生锈。禁止在直线导轨上踩踏和堆放任何物品。

直线导轨的侧向定位安装：

直线导轨的主导轨也是基准导轨，安装时一定要使用侧向固定螺丝或其他固定夹具，使直线导轨的安装基准面与导轨支架（床身）侧向定位基准紧密贴合，即侧向压紧。

如图4所示，将压块按照位置安装，压紧螺钉按规定扭矩拧紧。滑座移动过程中，要求不得与定位台阶或定位销钉接触。

图4 直线导轨的侧向定位安装

在滑轨侧向定位的同时，安装滑轨固定螺钉。使用扭力扳手，由中央向两侧（如图5所示，依此类推）将滑轨的固定螺钉按照所需拧紧力矩的50%拧紧，使滑轨与垂直安装基准面贴合，然后将滑轨的固定螺钉慢慢拧紧至拧紧力矩的100%。此时也要求按照由中央向两侧的顺序拧紧，这样的拧紧顺序可以得到较稳定的精度。

图5 滑轨固定螺钉紧固

对于多段拼接的直线导轨的定位螺钉也必须按照从中间向两端的顺序依次拧紧，如图6所示。

图6 多段拼接的直线导轨

拼接式主导轨安装完毕后，要将滑块在主导轨上从左至右滑动，要求滑动自如，无卡阻现象。

2.3 导轨安装检查

（1）直线导轨上要求装配的螺钉不允许少装、漏装，所有的螺钉必须紧固到最终状态；

（2）用塞尺检查侧面和底面的接合面，要求0.02的塞尺不入，视为合格。若检查不合格，需要调整时，再按需适当调整螺钉的力矩值，从而达到调整间隙的目的。

3 装配后检验及导轨支架水平调整

导轨安装完毕后，利用平尺、水平仪等仪器设备检查其在全部行程内运行是否灵活，有无阻碍现象，摩擦阻力在全行程内不应有明显的变化，若此时发现异常应及时找到原因并及时解决，以防后患。调整检测方法如图7所示：

图7 调整检测方法

（1）将平尺沿导轨滑座运动方向放置在直线导轨滑座上，水平仪沿导轨全长等距离的在各位置上检验，记录水平仪读数，并利用导轨支架下面的调节螺丝，调节导轨安装支架，使之导轨工作面平面度误差范围在2 m≤0.02 mm；

（2）将平尺沿垂直于两导轨方向放置于导轨滑座上方，用水平仪在平尺上移动，记录水平仪的读数，并利用导轨支架下面的调节螺丝，调节导轨安装支架，使之导轨工作面平面度误差范围在2 m≤0.02 mm。

至此，直线导轨安装所有步骤全部结束。

3 结束语

在半导体专用塑封设备中，直线导轨应用广泛。它的作用是用来支撑和引导运动部件，直线导轨安装质量的好坏，直接关系到与之相连的运动部件运行的稳定性和可靠性，而半导体塑封专用设备是一种自动化非常高的精密设备，因此保证直线导轨的安装质量，是保证半导体塑封设备运行稳定性的重要组成部分。本文通过对直线导轨安装技术的研究，不仅为设计师提供了直线导轨安装结构的设计思路，而且为安装人员提出了安装技术规范，从而保证了直线导轨的安装质量，大大提高了安装人员的工作效率。