专利名称：焊锡膜厚度测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学测量仪器，尤其涉及一种用于测量焊锡厚度的测量仪器。
背景技术：
在目前的SMT (Surface Mounted Technology)工程中，为了保证焊接的品质，印刷 的焊锡厚度需要控制在一定规格内，虽然目前市面上的各种光学测量仪器都可以实现精确 的厚度/距离测量，但是需要将工件移动到测量仪器下，定位后进行测量，然后通过软件的 计算判断测量结果是否符合规格。例如中国发明专利申请88108567. 7中公开了一种用于 测量透明容器壁厚的方法，包含以下步骤利用与所述容器的半径构成锐角的入射光线照 射该容器的侧壁，从而，产生分离的“反射”和“折射”光线，前者代表入射光线从侧壁后表 面的反射光线，利用透镜装置使所述反射光线和折射光线再射向直线型检测组件，所述直 线型检测组件位于所述透镜装置的象平面，该象平面与名义上包含所述反射光线的前表面 反射点和所述折射光线的后表面反射点的物平面共轭，以及测量所述反射光线和折射光线 在所述直线型检测组件处的间距，作为所述物件的厚度系数。但在工业生产过程中，像这种离线型的测量方式所占用的时间比较多。另外，目前 市场上这种检测仪器都比较昂贵，而达到的效果又不理想。
发明内容为了解决上述问题，本实用新型提供一种在线检测、通用性好、制造及维护成本低 且容易操作的焊锡膜厚度目视测量仪。一种焊锡膜厚度测量仪，包括支架，在支架上设有光源、棱镜、图像采集装置以及 图像显示装置，光源射出的光线依次经过被检测的焊锡膜和棱镜后入射到图像采集装置， 图像采集装置采集到的信号通过图像显示装置显示。所述的支架由纵向支撑杆和横向布置的机械臂构成，机械臂一端连接在纵向支撑 杆上，另一端安装有支撑架，所述的图像显示装置固定在纵向支撑杆上，所述的光源、棱镜 和图像采集装置固定在支撑架上。所述的机械臂带有若干个活动关节，通过关节的活动机械臂可以自由的在水面内 伸展。所述的图像显示装置为显示器，可以将被检测的焊锡膜的结构实时的显示出来。所述的图像采集装置为摄像头，收集来自棱镜的透射光线并将图像信号发送至显 示器进行显示。作为优选，所述的光源为环形光源，可以保证照射范围覆盖整个被检测的焊锡膜 边缘，所述的支撑架上固定有操作手柄，使用者通过操作手柄可以控制机械臂的伸展和 移动。所述的纵向支撑杆底部设有支撑底座，该支撑底座由带有多个定位孔的支撑板和四个带有安装孔的支撑脚构成，其中纵向支撑杆底部固定在支撑板的上表面，通过四个支 撑脚的安装孔与不同的定位孔对应改变支撑脚在地面的投影位置。四个支撑脚的安装孔与 对应的定位孔之间通过螺钉固定。所述的纵向支撑杆上设有用于控制光源、图像采集装置以及图像显示装置电路部 分的开关。本实用新型焊锡膜厚度测量仪主要是利用光学反射并成像，对成像的大小进行测 量的方法。通过一束白光照射在焊锡膜的边缘，从焊锡膜的边缘反射回的光在观察面上发 生干涉，同时被观察面上部的摄像头接收，接收的干涉图像通过显示器在线显示；根据干涉 图像在显示器显示的大小计算出放大倍率，从而制定规格线；通过规格线与焊锡膜厚度在 显示器上显示的图像进行目视核对，从而判断焊锡膜厚度是否合格。本实用新型焊锡膜厚度测量仪虽然不能精确的测量焊锡膜厚度的具体数值，但是 在工业上，进行批量生产的时候，只需要判断膜厚是否在规格内即可，通过本实用新型焊锡 膜厚度测量仪可以满足此要求；而且可以直接在生产线的传输装置上进行设置，实现了在 线监测的可能。通过膜厚的可视化，操作者只需要确认显示器中的图片即可立即判断是否 合格，从而大大节省了作业的时间。在制作成本上，选用市面上广泛使用的镜头和摄像机即 可，并没有特殊的要求；而且不需要软件的安装，在维护和保养上也是非常简单。
图1为本实用新型焊锡膜厚度测量仪工作原理示意图；图2为纵向支撑杆底部的支撑底座的结构示意图；图3为本实用新型焊锡膜厚度测量仪使用状态时的结构示意图；图4为本实用新型焊锡膜厚度测量仪测量焊锡膜厚度的示意图。
具体实施方式
。参见图1，本实用新型焊锡膜厚度测量仪工作原理主要是利用光学反射并成像，对 成像的大小进行测量的方法。光源3发出通过一束光照射在PCB板1上的焊锡膜2的边缘，从焊锡膜2的边缘 反射回的光经过棱镜4后改变方向由摄像头5接收，摄像头5接收的图像通过显示器在线显不。参见图3，本实用新型焊锡膜厚度测量仪，包括支架，支架由纵向支撑杆10和横向 布置的机械臂13构成，机械臂13 —端连接在纵向支撑杆10上，另一端安装有支撑架14，支 撑架14上固定有操作手柄15，使用者通过操作手柄15可以控制机械臂13的伸展和移动。 为了保证作业人员的安全，操作手柄15是塑料材质，防止静电的危害。纵向支撑杆10上设有用于控制光源3、摄像头5以及显示器电路部分的开关11。支撑架14上设有光源3、棱镜4、摄像头5，纵向支撑杆10上装有显示器12，机械 臂13以及支撑架14处于适合作业人员操作的高度。显示器12处于和作业人员视线水平 的高度，支撑架14位于生产线正上方，图中省略生产线，但可见位于生产线上的PCB板1， PCB板1的上表面带有焊锡膜2。纵向支撑杆10安装显示器12的部位带有多个定位孔20，方便显示器12高度的调iF. ο参见图2，纵向支撑杆10底部设有支撑底座，该支撑底座由带有多个定位孔7的支 撑板6和四个带有安装孔9的支撑脚8构成，其中纵向支撑杆10底部固定在支撑板6的上 表面，为了保证强度，在纵向支撑杆10根部设有加强肋板16。通过四个支撑脚的安装孔与不同的定位孔的对应，可以改变支撑脚在地面的投影 位置。四个支撑脚的安装孔与对应的定位孔之间通过螺钉固定。支撑底座不单可以进行高 度的调整，而且在水平方向可以调整，即使安装场所非常狭窄，通过这种设计可以很好的克 服，从而实现在线检测。机械臂13带有活动关节17、活动关节18和活动关节19，通过三个关节的活动机 械臂13可以自由的在水面内伸展。机械臂13的可操作范围也是按照一般作业人员的手臂 设计的长度，利于操作。在实际的使用过程中，当PCB板1沿生产线传输到固定位置时，操作人员手动调整 机械臂将支撑架14移动到需要测定的点上部，此时光源3发出的光线照射在焊锡膜2的边 缘，从焊锡膜2的边缘反射回的光通过棱镜4后被摄像头5接收，再通过显示器12显示。参见图4，此时显示器12上将显示焊锡膜2的斜视的图像100，可以清晰的看到膜 厚；显示器12上的屏幕上画三条规格线，分别为线A、线B、线C，然后细微调整机械臂13，将 图像100中焊锡膜的底边与线A对齐，通过目视判定焊锡膜顶边是否在线B和线C之间，焊 锡膜顶边若在线B和线A之间说明焊锡膜2太薄，焊锡膜顶边若超出线C说明焊锡膜2太 厚。本实用新型焊锡膜厚度测量仪虽然不能精确的测量焊锡膜厚度的具体数值，但是 在工业上，进行批量生产的时候，只需要判断膜厚是否在规格内即可，通过本实用新型焊锡 膜厚度测量仪可以满足此要求；而且可以直接在生产线的传输装置上进行设置，实现了在 线监测的可能。
权利要求一种焊锡膜厚度测量仪，包括支架，其特征在于，在支架上设有光源、棱镜、图像采集装置以及图像显示装置，光源射出的光线依次经过被检测的焊锡膜和棱镜后入射到图像采集装置，图像采集装置采集到的信号通过图像显示装置显示。
2.如权利要求1所述的焊锡膜厚度测量仪，其特征在于，所述的支架由纵向支撑杆和 横向布置的机械臂构成，机械臂一端连接在纵向支撑杆上，另一端安装有支撑架，所述的图 像显示装置固定在纵向支撑杆上，所述的光源、棱镜和图像采集装置固定在支撑架上。
3.如权利要求2所述的焊锡膜厚度测量仪，其特征在于，所述的机械臂带有若干个活 动关节。
4.如权利要求3所述的焊锡膜厚度测量仪，其特征在于，所述的图像显示装置为显示ο
5.如权利要求4所述的焊锡膜厚度测量仪，其特征在于，所述的图像采集装置为摄像头。
6.如权利要求5所述的焊锡膜厚度测量仪，其特征在于，所述的光源为环形光源。
7.如权利要求6所述的焊锡膜厚度测量仪，其特征在于，所述的支撑架上固定有操作 手柄。
8.如权利要求7所述的焊锡膜厚度测量仪，其特征在于，所述的纵向支撑杆底部设有 支撑底座，该支撑底座由带有多个定位孔的支撑板和四个带有安装孔的支撑脚构成，其中 纵向支撑杆底部固定在支撑板的上表面，通过四个支撑脚的安装孔与不同的定位孔对应改 变支撑脚在地面的投影位置。
9.如权利要求8所述的焊锡膜厚度测量仪，其特征在于，所述的四个支撑脚的安装孔 与对应的定位孔之间通过螺钉固定。
10.如权利要求9所述的焊锡膜厚度测量仪，其特征在于，所述的纵向支撑杆上设有用 于控制光源、图像采集装置以及图像显示装置电路部分的开关。专利摘要本实用新型公开了一种焊锡膜厚度测量仪，包括支架，在支架上设有光源、棱镜、图像采集装置以及图像显示装置，光源射出的光线依次经过被检测的焊锡膜和棱镜后入射到图像采集装置，图像采集装置采集到的信号通过图像显示装置显示。本实用新型焊锡膜厚度测量仪可以实现在线检测、通用性好、制造及维护成本低且容易操作。
文档编号G01B11/06GK201754085SQ201020288380
公开日2011年3月2日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者戴智敏 申请人:天津电装电子有限公司