專利名稱：焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)測(cè)量?jī)x器，尤其涉及一種用于測(cè)量焊錫厚度的測(cè)量?jī)x器。
背景技術(shù)：
在目前的SMT (Surface Mounted Technology)工程中，為了保證焊接的品質(zhì)，印刷 的焊錫厚度需要控制在一定規(guī)格內(nèi)，雖然目前市面上的各種光學(xué)測(cè)量?jī)x器都可以實(shí)現(xiàn)精確 的厚度/距離測(cè)量，但是需要將工件移動(dòng)到測(cè)量?jī)x器下，定位后進(jìn)行測(cè)量，然后通過(guò)軟件的 計(jì)算判斷測(cè)量結(jié)果是否符合規(guī)格。例如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)88108567. 7中公開(kāi)了一種用于 測(cè)量透明容器壁厚的方法，包含以下步驟利用與所述容器的半徑構(gòu)成銳角的入射光線照 射該容器的側(cè)壁，從而，產(chǎn)生分離的“反射”和“折射”光線，前者代表入射光線從側(cè)壁后表 面的反射光線，利用透鏡裝置使所述反射光線和折射光線再射向直線型檢測(cè)組件，所述直 線型檢測(cè)組件位于所述透鏡裝置的象平面，該象平面與名義上包含所述反射光線的前表面 反射點(diǎn)和所述折射光線的后表面反射點(diǎn)的物平面共軛，以及測(cè)量所述反射光線和折射光線 在所述直線型檢測(cè)組件處的間距，作為所述物件的厚度系數(shù)。但在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，像這種離線型的測(cè)量方式所占用的時(shí)間比較多。另外，目前 市場(chǎng)上這種檢測(cè)儀器都比較昂貴，而達(dá)到的效果又不理想。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種在線檢測(cè)、通用性好、制造及維護(hù)成本低 且容易操作的焊錫膜厚度目視測(cè)量?jī)x。一種焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，包括支架，在支架上設(shè)有光源、棱鏡、圖像采集裝置以及 圖像顯示裝置，光源射出的光線依次經(jīng)過(guò)被檢測(cè)的焊錫膜和棱鏡后入射到圖像采集裝置， 圖像采集裝置采集到的信號(hào)通過(guò)圖像顯示裝置顯示。所述的支架由縱向支撐桿和橫向布置的機(jī)械臂構(gòu)成，機(jī)械臂一端連接在縱向支撐 桿上，另一端安裝有支撐架，所述的圖像顯示裝置固定在縱向支撐桿上，所述的光源、棱鏡 和圖像采集裝置固定在支撐架上。所述的機(jī)械臂帶有若干個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)，通過(guò)關(guān)節(jié)的活動(dòng)機(jī)械臂可以自由的在水面內(nèi) 伸展。所述的圖像顯示裝置為顯示器，可以將被檢測(cè)的焊錫膜的結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)的顯示出來(lái)。所述的圖像采集裝置為攝像頭，收集來(lái)自棱鏡的透射光線并將圖像信號(hào)發(fā)送至顯 示器進(jìn)行顯示。作為優(yōu)選，所述的光源為環(huán)形光源，可以保證照射范圍覆蓋整個(gè)被檢測(cè)的焊錫膜 邊緣，所述的支撐架上固定有操作手柄，使用者通過(guò)操作手柄可以控制機(jī)械臂的伸展和 移動(dòng)。所述的縱向支撐桿底部設(shè)有支撐底座，該支撐底座由帶有多個(gè)定位孔的支撐板和四個(gè)帶有安裝孔的支撐腳構(gòu)成，其中縱向支撐桿底部固定在支撐板的上表面，通過(guò)四個(gè)支 撐腳的安裝孔與不同的定位孔對(duì)應(yīng)改變支撐腳在地面的投影位置。四個(gè)支撐腳的安裝孔與 對(duì)應(yīng)的定位孔之間通過(guò)螺釘固定。所述的縱向支撐桿上設(shè)有用于控制光源、圖像采集裝置以及圖像顯示裝置電路部 分的開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x主要是利用光學(xué)反射并成像，對(duì)成像的大小進(jìn)行測(cè) 量的方法。通過(guò)一束白光照射在焊錫膜的邊緣，從焊錫膜的邊緣反射回的光在觀察面上發(fā) 生干涉，同時(shí)被觀察面上部的攝像頭接收，接收的干涉圖像通過(guò)顯示器在線顯示；根據(jù)干涉 圖像在顯示器顯示的大小計(jì)算出放大倍率，從而制定規(guī)格線；通過(guò)規(guī)格線與焊錫膜厚度在 顯示器上顯示的圖像進(jìn)行目視核對(duì)，從而判斷焊錫膜厚度是否合格。本實(shí)用新型焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x雖然不能精確的測(cè)量焊錫膜厚度的具體數(shù)值，但是 在工業(yè)上，進(jìn)行批量生產(chǎn)的時(shí)候，只需要判斷膜厚是否在規(guī)格內(nèi)即可，通過(guò)本實(shí)用新型焊錫 膜厚度測(cè)量?jī)x可以滿足此要求；而且可以直接在生產(chǎn)線的傳輸裝置上進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了在 線監(jiān)測(cè)的可能。通過(guò)膜厚的可視化，操作者只需要確認(rèn)顯示器中的圖片即可立即判斷是否 合格，從而大大節(jié)省了作業(yè)的時(shí)間。在制作成本上，選用市面上廣泛使用的鏡頭和攝像機(jī)即 可，并沒(méi)有特殊的要求；而且不需要軟件的安裝，在維護(hù)和保養(yǎng)上也是非常簡(jiǎn)單。

圖1為本實(shí)用新型焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x工作原理示意圖；圖2為縱向支撐桿底部的支撐底座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x使用狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x測(cè)量焊錫膜厚度的示意圖。
具體實(shí)施方式
。參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x工作原理主要是利用光學(xué)反射并成像，對(duì) 成像的大小進(jìn)行測(cè)量的方法。光源3發(fā)出通過(guò)一束光照射在PCB板1上的焊錫膜2的邊緣，從焊錫膜2的邊緣 反射回的光經(jīng)過(guò)棱鏡4后改變方向由攝像頭5接收，攝像頭5接收的圖像通過(guò)顯示器在線顯不。參見(jiàn)圖3，本實(shí)用新型焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，包括支架，支架由縱向支撐桿10和橫向 布置的機(jī)械臂13構(gòu)成，機(jī)械臂13 —端連接在縱向支撐桿10上，另一端安裝有支撐架14，支 撐架14上固定有操作手柄15，使用者通過(guò)操作手柄15可以控制機(jī)械臂13的伸展和移動(dòng)。 為了保證作業(yè)人員的安全，操作手柄15是塑料材質(zhì)，防止靜電的危害?？v向支撐桿10上設(shè)有用于控制光源3、攝像頭5以及顯示器電路部分的開(kāi)關(guān)11。支撐架14上設(shè)有光源3、棱鏡4、攝像頭5，縱向支撐桿10上裝有顯示器12，機(jī)械 臂13以及支撐架14處于適合作業(yè)人員操作的高度。顯示器12處于和作業(yè)人員視線水平 的高度，支撐架14位于生產(chǎn)線正上方，圖中省略生產(chǎn)線，但可見(jiàn)位于生產(chǎn)線上的PCB板1， PCB板1的上表面帶有焊錫膜2。縱向支撐桿10安裝顯示器12的部位帶有多個(gè)定位孔20，方便顯示器12高度的調(diào)iF. ο參見(jiàn)圖2，縱向支撐桿10底部設(shè)有支撐底座，該支撐底座由帶有多個(gè)定位孔7的支 撐板6和四個(gè)帶有安裝孔9的支撐腳8構(gòu)成，其中縱向支撐桿10底部固定在支撐板6的上 表面，為了保證強(qiáng)度，在縱向支撐桿10根部設(shè)有加強(qiáng)肋板16。通過(guò)四個(gè)支撐腳的安裝孔與不同的定位孔的對(duì)應(yīng)，可以改變支撐腳在地面的投影 位置。四個(gè)支撐腳的安裝孔與對(duì)應(yīng)的定位孔之間通過(guò)螺釘固定。支撐底座不單可以進(jìn)行高 度的調(diào)整，而且在水平方向可以調(diào)整，即使安裝場(chǎng)所非常狹窄，通過(guò)這種設(shè)計(jì)可以很好的克 服，從而實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)。機(jī)械臂13帶有活動(dòng)關(guān)節(jié)17、活動(dòng)關(guān)節(jié)18和活動(dòng)關(guān)節(jié)19，通過(guò)三個(gè)關(guān)節(jié)的活動(dòng)機(jī) 械臂13可以自由的在水面內(nèi)伸展。機(jī)械臂13的可操作范圍也是按照一般作業(yè)人員的手臂 設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度，利于操作。在實(shí)際的使用過(guò)程中，當(dāng)PCB板1沿生產(chǎn)線傳輸?shù)焦潭ㄎ恢脮r(shí)，操作人員手動(dòng)調(diào)整 機(jī)械臂將支撐架14移動(dòng)到需要測(cè)定的點(diǎn)上部，此時(shí)光源3發(fā)出的光線照射在焊錫膜2的邊 緣，從焊錫膜2的邊緣反射回的光通過(guò)棱鏡4后被攝像頭5接收，再通過(guò)顯示器12顯示。參見(jiàn)圖4，此時(shí)顯示器12上將顯示焊錫膜2的斜視的圖像100，可以清晰的看到膜 厚；顯示器12上的屏幕上畫(huà)三條規(guī)格線，分別為線A、線B、線C，然后細(xì)微調(diào)整機(jī)械臂13，將 圖像100中焊錫膜的底邊與線A對(duì)齊，通過(guò)目視判定焊錫膜頂邊是否在線B和線C之間，焊 錫膜頂邊若在線B和線A之間說(shuō)明焊錫膜2太薄，焊錫膜頂邊若超出線C說(shuō)明焊錫膜2太 厚。本實(shí)用新型焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x雖然不能精確的測(cè)量焊錫膜厚度的具體數(shù)值，但是 在工業(yè)上，進(jìn)行批量生產(chǎn)的時(shí)候，只需要判斷膜厚是否在規(guī)格內(nèi)即可，通過(guò)本實(shí)用新型焊錫 膜厚度測(cè)量?jī)x可以滿足此要求；而且可以直接在生產(chǎn)線的傳輸裝置上進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了在 線監(jiān)測(cè)的可能。
權(quán)利要求一種焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，包括支架，其特征在于，在支架上設(shè)有光源、棱鏡、圖像采集裝置以及圖像顯示裝置，光源射出的光線依次經(jīng)過(guò)被檢測(cè)的焊錫膜和棱鏡后入射到圖像采集裝置，圖像采集裝置采集到的信號(hào)通過(guò)圖像顯示裝置顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的支架由縱向支撐桿和 橫向布置的機(jī)械臂構(gòu)成，機(jī)械臂一端連接在縱向支撐桿上，另一端安裝有支撐架，所述的圖 像顯示裝置固定在縱向支撐桿上，所述的光源、棱鏡和圖像采集裝置固定在支撐架上。
3.如權(quán)利要求2所述的焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的機(jī)械臂帶有若干個(gè)活 動(dòng)關(guān)節(jié)。
4.如權(quán)利要求3所述的焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的圖像顯示裝置為顯示ο
5.如權(quán)利要求4所述的焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的圖像采集裝置為攝像頭。
6.如權(quán)利要求5所述的焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的光源為環(huán)形光源。
7.如權(quán)利要求6所述的焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的支撐架上固定有操作 手柄。
8.如權(quán)利要求7所述的焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的縱向支撐桿底部設(shè)有 支撐底座，該支撐底座由帶有多個(gè)定位孔的支撐板和四個(gè)帶有安裝孔的支撐腳構(gòu)成，其中 縱向支撐桿底部固定在支撐板的上表面，通過(guò)四個(gè)支撐腳的安裝孔與不同的定位孔對(duì)應(yīng)改 變支撐腳在地面的投影位置。
9.如權(quán)利要求8所述的焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的四個(gè)支撐腳的安裝孔 與對(duì)應(yīng)的定位孔之間通過(guò)螺釘固定。
10.如權(quán)利要求9所述的焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的縱向支撐桿上設(shè)有用 于控制光源、圖像采集裝置以及圖像顯示裝置電路部分的開(kāi)關(guān)。專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x，包括支架，在支架上設(shè)有光源、棱鏡、圖像采集裝置以及圖像顯示裝置，光源射出的光線依次經(jīng)過(guò)被檢測(cè)的焊錫膜和棱鏡后入射到圖像采集裝置，圖像采集裝置采集到的信號(hào)通過(guò)圖像顯示裝置顯示。本實(shí)用新型焊錫膜厚度測(cè)量?jī)x可以實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)、通用性好、制造及維護(hù)成本低且容易操作。
文檔編號(hào)G01B11/06GK201754085SQ201020288380
公開(kāi)日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者戴智敏 申請(qǐng)人:天津電裝電子有限公司