一種三維錫膏測厚儀的製作方法

2023-06-12 03:15:31 1

專利名稱：一種三維錫膏測厚儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及厚度測量領域，尤其涉及一種三維錫膏測厚儀。
背景技術：
傳統的印刷電路板上焊膏的測量方法是在選取幾個有代表性的點(如
QFP器件，BGA器件的焊盤)，以及一些其它普通焊盤(如阻容器件的焊盤) 測量一下高度，如果儀器條件許可，還可以測量一下焊膏堆積的寬度。這 種測量方式存在一個問題，就是印刷後焊膏堆積的形狀如果不是理想中的 "方臺"狀，那麼焊膏堆積形狀對於選點測量的結果會有很大的影響。
然而，只通過測量焊點高度的方式來控制印刷質量和評估印刷工藝是 遠遠不夠的。隨著更高密度組裝以及無鉛工藝的發展，焊膏印刷工藝的難 度會越來越大，工藝的控制精度要求也會越來越高，因而控制印刷後的焊 膏體積變得越來越重要，尤其對於使用6Sigma質量管理體系的企業來說， 傳統的測量方法已經明顯地不適用了。 因此，現有技術有待於完善和發展
實用新型內容

本實用新型所要解決的問題在於提供一種能夠實現三維定位、高精度， 且操作簡單、方便的三維錫膏測厚系統。
為了解決上述問題，本實用新型提供一種三維錫膏測厚儀，包括一測 厚系統，設置在一通用計算機上；及一測量裝置，設置在一工作平臺的支 架上，並位於所述工作平臺的上方，與所述計算機連接，用於掃描和測量
錫膏厚度；
其中，所述測厚系統包括
一測量模塊，與設置在所述計算機內的CPU連接，並通過一圖像數據 採集卡與所述測量裝置連接，受控於所述CPU,用於控制所述測量裝置對所 述錫膏厚度進行測量，並將測量數據輸送至所述計算機內的存儲模塊進行 存儲；及
一數據分析模塊，與所述CPU及存儲模塊連接，用於對測量數據進行 統計分析，並輸出一分析結果信號。
其中，所述測厚儀中，所述測厚系統還包括一物像顯示模塊，與所述 測量模塊及一顯示系統連接，用於模擬顯示所測錫膏形狀。
其中，所述測厚儀中，所述測厚系統還包括一提示模塊，與所述數據 分析模塊及提示系統連接，用於當接受到所述分析結果信號時輸出一提示 信號給提示系統。
其中，所述測厚儀中，所述提示信號包括數據顯示信號和/或音頻信號。
其中，所述測厚儀中，所述系統還包括一信息設置才莫塊，與所述CPU 及存儲模塊連接,用於設置操作信息及編輯數據。
其中，所述測量裝置為雷射三角測量裝置，包括一雷射器，用於向錫 膏發射雷射束；及一攝像機，用於掃描錫膏外貌狀況及分布位置，並讀取 錫膏厚度測量數據，並輸出測量數據信號。
其中，該測厚儀還包括一校正器，設置在所述載物平臺上，用於控制 所述雷射器的啟動，並調節該雷射器光源強度。
與現有技術相比，本實用新型的測厚儀通過設置在計算機內的錫膏測 厚系統，實現對錫膏厚度三維定位測量，提高了測量精度；同時，錫膏測 厚系統對測量數據與標準特徵數據的統計分析，並輸出比較結果，給操作 者一個直觀的了解，減少了操作者的勞動量，提高了測量效率。


圖1為本實用新型測厚儀的結構示意圖； 圖2為本實用新型測厚儀的工作平臺立體圖； 圖3為本實用新型測厚系統的方框圖； 圖4為本實用新型測厚儀的校正器。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型的較佳實施例作進一步詳細說明。
本實用新型提供了一種三維錫膏測厚儀，如圖1和圖2所示，包括計 算機100及測量裝置，且所述計算機100與所述測量裝置連接。其中，所 述測量裝置，本實施例中選用雷射三角測量裝置，包括雷射器210及攝像 機220，設置在工作平臺300的支架240上，且所述雷射器210、掘/f象機220 及待測錫膏，且所述雷射器210、攝像機220及所述錫膏位於一三角形的 三個頂點上，且所述雷射器210通過一設置在所述工作平臺300底部的控 制電路與所述計算機100連接，受控於所述計算機100;所述揭/f象機220 通過一設置在所述計算機100上圖像數據採集卡連接，用於向所述計算機 輸送圖像信號和厚度測量信號。
在所述計算機100內設置一錫膏測厚系統，該測厚系統包括測量模塊 110及數據分析模塊120，如圖3所示。
當需要測量印刷電路板(簡稱PCB )上錫膏厚度時，將所述PCB放置所 述工作平臺300的載物臺320上，並將待測錫膏置於所述雷射器210及所 述攝像機220的光線相交點。測量時，所述攝像機220將採集到的錫膏圖 像信號通過所述圖象數據採集卡輸送至所述計算100的CPU 130中。
其中，所述測量才莫塊110與一CPU 130連接，受控於該CPU130。當所 述CPU 130接收到所述攝像機220輸送來的圖像信息後並處理，隨即所述 CPU 130輸出一測量控制信號給所述測量模塊110並轉化為電流控制信號，
並將該電流控制信號輸送到 一設置在所述工作平臺底部的控制器，該控制
器通過一設置在所述支架240內部的導線與所述雷射器210和攝像機220 連接，並由所述控制器控制所述雷射器210對所述待測錫膏的厚度進行測 量，並帶有錫膏厚度的三維厚度測量信息通過攝像機220的攝像機成像， 並把這些所述三維錫膏厚度數據信息轉化為電信號，通過一圖像數據採集 卡轉換為測量厚度數據後輸入所述測量才莫塊110,並送至所述計算^/L內的一 存儲模塊140進行存儲，且該存儲模塊140已經預存有待測錫膏的厚度特 徵數據，所述特徵數據被用來與測量數據進行分析比較。
所述數據分析模塊120與所述CPU 130 、存儲模塊140及提示模塊150 連接，受控於所述CPU130。當所述CPU 130向所述數據分析模塊120輸出 一數據統計分析信號，所述數據分析模塊120接收該信號並處理為一數據 導出信號，並將該數據導出信號輸送至所述存儲模塊140,導出所述存儲模 塊140內存儲的錫膏厚度測量數據及特徵數據，並對這兩組數據進行統計 比較分析，隨後輸出一比較分析結果信號給所述提示模塊150，由該提示模 塊150輸送至提示系統進行報警提示；或者將統計、比較分析的數據結果存 儲在所述存儲模塊140中，以備以後查詢，或者通過與所述計算機100相 連接的外接列印設備，將統計、比較分析的數據結果列印出來。
所述提示模塊150接收到比較結果信號並轉化數字顯示信號和音頻信 號，然後，將所述數字顯示信號送所述顯示系統160,由所述顯示系統160 顯示數字警示信息；所述音頻信號送至所述音響系統170，由所述音響系統 170播放，進行聲音警示信息。這樣，測量者就能從這些警示信息中了解到 所測錫膏厚度是否合理，並根據數據分析的結果採取相應的措施，完善塗
覆錫膏厚度的操作工藝。
在所述測厚儀中，所述測厚系統還包括一物像顯示才莫塊190，與所述測 量模塊IIO及顯示系統160連接，如圖3所示，用於模擬顯示所測錫膏形 狀。當所述物像顯示模塊190接收到所述測量模塊110輸送來的錫膏厚度
測量數據時，所述物像顯示模塊190則將所述測量數據轉化為錫膏不同位 置厚度的圖像信號，並將這些圖像信號模擬成待測錫膏的外廓形狀，並通 過顯示系統160進行顯示，便於操作者直觀的觀察、判斷所測錫膏的外廓 形狀。
在本實施例中，所述測厚系統還包括一信息設置模塊180,如圖3所示， 與所述CPU 130及存儲模塊140連接。所述信息設置模塊180接收到所述 CPU 130輸送來的設置信號時，操作者就可以根據錫膏厚度測量的要求，編 輯相應的錫膏厚度特徵數據，並將這些特徵數據預存到所述存儲模塊140 中，用於與待測錫膏厚度的測量數據進行統計分析比較。同時，也可以對 不同的操作者或用戶進行不同的信息設置需求，比如測量的標準、錫膏厚 度的測量定位點等。
在該測厚儀的所述工作平臺的底部設有一伺服系統，與所述計算機100 連接，受控於該計算機IOO，用於控制設置在所述工作平臺300上的載物平 臺320沿X坐標軸和/或Y坐標軸方向移動，如圖2所示，使待測錫膏置於 所述測量裝置測量時的最佳位置，提高了測量效率及精確率，這部分為現 有技術，在此不再贅述。
本實用新型測厚儀的一種改進，該測厚儀還包括一校正器310,如圖3 所示，設置在所述載物平臺上，用於校正所述攝像機220和所述雷射器210 的測量精度。該校正器310為一長方形金屬塊，中間設有一凹槽，並在該 凹槽內設置一標定塊230,且該標定塊230的厚度精度高達0. 002mm。當所 述攝像機220和所述雷射器210的測量出現偏差時，就可以通過該校正器 310中所述標定塊230的厚度來校正所述雷射器210和攝像機220的厚度 偏差，從而避免測量誤差的產生。
綜上所述，本實用新型的測厚儀通過設置在計算機內的錫膏測厚系統， 實現對錫膏厚度三維定位測量，提高了測量精度；同時，錫膏測厚系統對 測量數據與標準特徵數據的統計分析，並輸出比較結果，給操作者一個直
觀的了解，減少了操作者的勞動量，提高了測量效率。 " 應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以 改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附;j:又利要求的 保護範圍。
權利要求1、一種三維錫膏測厚儀，包括一測厚系統，設置在一通用計算機上；及一測量裝置，設置在一工作平臺的支架上，並位於所述工作平臺的上方，與所述計算機連接，用於掃描和測量錫膏厚度；其特徵在於，所述測厚系統包括一測量模塊，與設置在所述計算機內的CPU連接，並通過一圖像數據採集卡與所述測量裝置連接，受控於所述CPU，用於控制所述測量裝置對所述錫膏厚度進行測量，並將測量數據輸送至所述計算機內的存儲模塊進行存儲；及一數據分析模塊，與所述CPU及存儲模塊連接，用於對測量數據進行統計分析，並輸出一分析結果信號。
2、 根據權利要求1所述的測厚儀，其特徵在於，所述測厚系統還包 括一物像顯示模塊，與所述測量模塊及一顯示系統連接，用於模擬顯示所 測錫膏形狀。
3、 根據權利要求1所述的測厚儀，其特徵在於，所述測厚系統還包 括一提示模塊，與所述數據分析模塊及提示系統連接，用於當接受到所述 分析結果信號時輸出 一提示信號給提示系統。
4、 根據權利要求3所述的系統，其特徵在於，所述提示信號包括數 據顯示信號和/或音頻信號。
5、 根據權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述系統還包括一信 息設置模塊，與所述CPU及存儲模塊連接，用於設置操作信息及編輯數據。
6、 根據權利要求1所述的測厚儀，其特徵在於，所述測量裝置為雷射三角測量裝置，包括一雷射器，用於向錫膏發射雷射束；及一攝像機， 用於掃描錫膏外貌狀況及分布位置，並讀取錫膏厚度測量數據，並輸出測 量數據信號。
7、 根據權利要求6所述的測厚儀，其特徵在於，該測厚儀還包括一校正器，設置在所述載物平臺上，用於校正所述測量裝置的測量厚度精度。
專利摘要本實用新型公開了一種三維錫膏測厚儀，包括測厚系統，設置在一通用計算機上；及一測量裝置，與所述計算機連接，用於掃描和測量錫膏厚度；其中，所述測厚系統包括一測量模塊，用於控制測量裝置測量錫膏厚度；及一數據分析模塊，用於對錫膏厚度的測量數據與預存在存儲器模塊中的特徵數據進行統計分析比較，並送出比較結果。與現有技術相比，本實用新型的測厚儀通過設置在計算機內的錫膏測厚系統，實現對錫膏厚度三維定位測量，提高了測量精度；同時，對測量數據與標準特徵數據的統計分析，並輸出比較結果，提高了測量效率。
文檔編號G01B11/06GK201069355SQ200720121339
公開日2008年6月4日 申請日期2007年7月9日 優先權日2007年7月9日
發明者濤 朱, 鄧小兵 申請人:深圳市隆威自動化科技有限公司