專利名稱：焊錫膜厚度測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光學測量儀器，尤其涉及一種用于測量焊錫厚度的測量儀器。
背景技術：
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測量儀器都可以實現(xiàn)精確 的厚度/距離測量，但是需要將工件移動到測量儀器下，定位后進行測量，然后通過軟件的 計算判斷測量結(jié)果是否符合規(guī)格。例如中國發(fā)明專利申請88108567. 7中公開了一種用于 測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組件，所述直 線型檢測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 反射點和所述折射光線的后表面反射點的物平面共軛，以及測量所述反射光線和折射光線 在所述直線型檢測組件處的間距，作為所述物件的厚度系數(shù)。但在工業(yè)生產(chǎn)過程中，像這種離線型的測量方式所占用的時間比較多。另外，目前 市場上這種檢測儀器都比較昂貴，而達到的效果又不理想。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提供一種在線檢測、通用性好、制造及維護成本低 且容易操作的焊錫膜厚度目視測量儀。一種焊錫膜厚度測量儀，包括支架，在支架上設有光源、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)過被檢測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通過圖像顯示裝置顯示。所述的支架由縱向支撐桿和橫向布置的機械臂構成，機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。所述的機械臂帶有若干個活動關節(jié)，通過關節(jié)的活動機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，可以將被檢測的焊錫膜的結(jié)構實時的顯示出來。所述的圖像采集裝置為攝像頭，收集來自棱鏡的透射光線并將圖像信號發(fā)送至顯 示器進行顯示。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被檢測的焊錫膜 邊緣，所述的支撐架上固定有操作手柄，使用者通過操作手柄可以控制機械臂的伸展和 移動。所述的縱向支撐桿底部設有支撐底座，該支撐底座由帶有多個定位孔的支撐板和四個帶有安裝孔的支撐腳構成，其中縱向支撐桿底部固定在支撐板的上表面，通過四個支 撐腳的安裝孔與不同的定位孔對應改變支撐腳在地面的投影位置。四個支撐腳的安裝孔與 對應的定位孔之間通過螺釘固定。所述的縱向支撐桿上設有用于控制光源、圖像采集裝置以及圖像顯示裝置電路部 分的開關。本實用新型焊錫膜厚度測量儀主要是利用光學反射并成像，對成像的大小進行測 量的方法。通過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，同時被觀察面上部的攝像頭接收，接收的干涉圖像通過顯示器在線顯示；根據(jù)干涉 圖像在顯示器顯示的大小計算出放大倍率，從而制定規(guī)格線；通過規(guī)格線與焊錫膜厚度在 顯示器上顯示的圖像進行目視核對，從而判斷焊錫膜厚度是否合格。本實用新型焊錫膜厚度測量儀雖然不能精確的測量焊錫膜厚度的具體數(shù)值，但是 在工業(yè)上，進行批量生產(chǎn)的時候，只需要判斷膜厚是否在規(guī)格內(nèi)即可，通過本實用新型焊錫 膜厚度測量儀可以滿足此要求；而且可以直接在生產(chǎn)線的傳輸裝置上進行設置，實現(xiàn)了在 線監(jiān)測的可能。通過膜厚的可視化，操作者只需要確認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)的時間。在制作成本上，選用市面上廣泛使用的鏡頭和攝像機即 可，并沒有特殊的要求；而且不需要軟件的安裝，在維護和保養(yǎng)上也是非常簡單。

圖1為本實用新型焊錫膜厚度測量儀工作原理示意圖；圖2為縱向支撐桿底部的支撐底座的結(jié)構示意圖；圖3為本實用新型焊錫膜厚度測量儀使用狀態(tài)時的結(jié)構示意圖；圖4為本實用新型焊錫膜厚度測量儀測量焊錫膜厚度的示意圖。
具體實施方式
。參見圖1，本實用新型焊錫膜厚度測量儀工作原理主要是利用光學反射并成像，對 成像的大小進行測量的方法。光源3發(fā)出通過一束光照射在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接收的圖像通過顯示器在線顯不。參見圖3，本實用新型焊錫膜厚度測量儀，包括支架，支架由縱向支撐桿10和橫向 布置的機械臂13構成，機械臂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，使用者通過操作手柄15可以控制機械臂13的伸展和移動。 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。縱向支撐桿10上設有用于控制光源3、攝像頭5以及顯示器電路部分的開關11。支撐架14上設有光源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的部位帶有多個定位孔20，方便顯示器12高度的調(diào)iF. ο參見圖2，縱向支撐桿10底部設有支撐底座，該支撐底座由帶有多個定位孔7的支 撐板6和四個帶有安裝孔9的支撐腳8構成，其中縱向支撐桿10底部固定在支撐板6的上 表面，為了保證強度，在縱向支撐桿10根部設有加強肋板16。通過四個支撐腳的安裝孔與不同的定位孔的對應，可以改變支撐腳在地面的投影 位置。四個支撐腳的安裝孔與對應的定位孔之間通過螺釘固定。支撐底座不單可以進行高 度的調(diào)整，而且在水平方向可以調(diào)整，即使安裝場所非常狹窄，通過這種設計可以很好的克 服，從而實現(xiàn)在線檢測。機械臂13帶有活動關節(jié)17、活動關節(jié)18和活動關節(jié)19，通過三個關節(jié)的活動機 械臂13可以自由的在水面內(nèi)伸展。機械臂13的可操作范圍也是按照一般作業(yè)人員的手臂 設計的長度，利于操作。在實際的使用過程中，當PCB板1沿生產(chǎn)線傳輸?shù)焦潭ㄎ恢脮r，操作人員手動調(diào)整 機械臂將支撐架14移動到需要測定的點上部，此時光源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棱鏡4后被攝像頭5接收，再通過顯示器12顯示。參見圖4，此時顯示器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上的屏幕上畫三條規(guī)格線，分別為線A、線B、線C，然后細微調(diào)整機械臂13，將 圖像100中焊錫膜的底邊與線A對齊，通過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之間說明焊錫膜2太薄，焊錫膜頂邊若超出線C說明焊錫膜2太 厚。本實用新型焊錫膜厚度測量儀雖然不能精確的測量焊錫膜厚度的具體數(shù)值，但是 在工業(yè)上，進行批量生產(chǎn)的時候，只需要判斷膜厚是否在規(guī)格內(nèi)即可，通過本實用新型焊錫 膜厚度測量儀可以滿足此要求；而且可以直接在生產(chǎn)線的傳輸裝置上進行設置，實現(xiàn)了在 線監(jiān)測的可能。
權利要求一種焊錫膜厚度測量儀，包括支架，其特征在于，在支架上設有光源、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)過被檢測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通過圖像顯示裝置顯示。
2.如權利要求1所述的焊錫膜厚度測量儀，其特征在于，所述的支架由縱向支撐桿和 橫向布置的機械臂構成，機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.如權利要求2所述的焊錫膜厚度測量儀，其特征在于，所述的機械臂帶有若干個活 動關節(jié)。
4.如權利要求3所述的焊錫膜厚度測量儀，其特征在于，所述的圖像顯示裝置為顯示ο
5.如權利要求4所述的焊錫膜厚度測量儀，其特征在于，所述的圖像采集裝置為攝像頭。
6.如權利要求5所述的焊錫膜厚度測量儀，其特征在于，所述的光源為環(huán)形光源。
7.如權利要求6所述的焊錫膜厚度測量儀，其特征在于，所述的支撐架上固定有操作 手柄。
8.如權利要求7所述的焊錫膜厚度測量儀，其特征在于，所述的縱向支撐桿底部設有 支撐底座，該支撐底座由帶有多個定位孔的支撐板和四個帶有安裝孔的支撐腳構成，其中 縱向支撐桿底部固定在支撐板的上表面，通過四個支撐腳的安裝孔與不同的定位孔對應改 變支撐腳在地面的投影位置。
9.如權利要求8所述的焊錫膜厚度測量儀，其特征在于，所述的四個支撐腳的安裝孔 與對應的定位孔之間通過螺釘固定。
10.如權利要求9所述的焊錫膜厚度測量儀，其特征在于，所述的縱向支撐桿上設有用 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關。專利摘要本實用新型公開了一種焊錫膜厚度測量儀，包括支架，在支架上設有光源、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)過被檢測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通過圖像顯示裝置顯示。本實用新型焊錫膜厚度測量儀可以實現(xiàn)在線檢測、通用性好、制造及維護成本低且容易操作。
文檔編號G01B11/06GK201754085SQ201020288380
公開日2011年3月2日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權日2010年8月11日
發(fā)明者戴智敏 申請人:天津電裝電子有限公司