專利名稱：一種三維錫膏測厚儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及厚度測量領(lǐng)域，尤其涉及一種三維錫膏測厚儀。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)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，就是印刷后焊膏堆積的形狀如果不是理想中的 "方臺"狀，那么焊膏堆積形狀對于選點測量的結(jié)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(zhì)量和評估印刷工藝是 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。隨著更高密度組裝以及無鉛工藝的發(fā)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，因而控制印刷后的焊 膏體積變得越來越重要，尤其對于使用6Sigma質(zhì)量管理體系的企業(yè)來說， 傳統(tǒng)的測量方法已經(jīng)明顯地不適用了。 因此，現(xiàn)有技術(shù)有待于完善和發(fā)展
實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的問題在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)三維定位、高精度， 且操作簡單、方便的三維錫膏測厚系統(tǒng)。
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(tǒng)，設(shè)置在一通用計算機(jī)上；及一測量裝置，設(shè)置在一工作平臺的支 架上，并位于所述工作平臺的上方，與所述計算機(jī)連接，用于掃描和測量
錫膏厚度；
其中，所述測厚系統(tǒng)包括
一測量模塊，與設(shè)置在所述計算機(jī)內(nèi)的CPU連接，并通過一圖像數(shù)據(jù) 采集卡與所述測量裝置連接，受控于所述CPU,用于控制所述測量裝置對所 述錫膏厚度進(jìn)行測量，并將測量數(shù)據(jù)輸送至所述計算機(jī)內(nèi)的存儲模塊進(jìn)行 存儲；及
一數(shù)據(jù)分析模塊，與所述CPU及存儲模塊連接，用于對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行 統(tǒng)計分析，并輸出一分析結(jié)果信號。
其中，所述測厚儀中，所述測厚系統(tǒng)還包括一物像顯示模塊，與所述 測量模塊及一顯示系統(tǒng)連接，用于模擬顯示所測錫膏形狀。
其中，所述測厚儀中，所述測厚系統(tǒng)還包括一提示模塊，與所述數(shù)據(jù) 分析模塊及提示系統(tǒng)連接，用于當(dāng)接受到所述分析結(jié)果信號時輸出一提示 信號給提示系統(tǒng)。
其中，所述測厚儀中，所述提示信號包括數(shù)據(jù)顯示信號和/或音頻信號。
其中，所述測厚儀中，所述系統(tǒng)還包括一信息設(shè)置才莫塊，與所述CPU 及存儲模塊連接,用于設(shè)置操作信息及編輯數(shù)據(jù)。
其中，所述測量裝置為激光三角測量裝置，包括一激光器，用于向錫 膏發(fā)射激光束；及一攝像機(jī)，用于掃描錫膏外貌狀況及分布位置，并讀取 錫膏厚度測量數(shù)據(jù)，并輸出測量數(shù)據(jù)信號。
其中，該測厚儀還包括一校正器，設(shè)置在所述載物平臺上，用于控制 所述激光器的啟動，并調(diào)節(jié)該激光器光源強(qiáng)度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的測厚儀通過設(shè)置在計算機(jī)內(nèi)的錫膏測 厚系統(tǒng)，實現(xiàn)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(tǒng)對測量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)特征數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，并輸出比較結(jié)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(jié)構(gòu)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(tǒng)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(jié)合附圖，對本實用新型的較佳實施例作進(jìn)一步詳細(xì)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(jī)100及測量裝置，且所述計算機(jī)100與所述測量裝置連接。其中，所 述測量裝置，本實施例中選用激光三角測量裝置，包括激光器210及攝像 機(jī)220，設(shè)置在工作平臺300的支架240上，且所述激光器210、掘/f象機(jī)220 及待測錫膏，且所述激光器210、攝像機(jī)220及所述錫膏位于一三角形的 三個頂點上，且所述激光器210通過一設(shè)置在所述工作平臺300底部的控 制電路與所述計算機(jī)100連接，受控于所述計算機(jī)100;所述揭/f象機(jī)220 通過一設(shè)置在所述計算機(jī)100上圖像數(shù)據(jù)采集卡連接，用于向所述計算機(jī) 輸送圖像信號和厚度測量信號。
在所述計算機(jī)100內(nèi)設(shè)置一錫膏測厚系統(tǒng)，該測厚系統(tǒng)包括測量模塊 110及數(shù)據(jù)分析模塊120，如圖3所示。
當(dāng)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，并將待測錫膏置于所述激光器210及所 述攝像機(jī)220的光線相交點。測量時，所述攝像機(jī)220將采集到的錫膏圖 像信號通過所述圖象數(shù)據(jù)采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，受控于該CPU130。當(dāng)所 述CPU 130接收到所述攝像機(jī)220輸送來的圖像信息后并處理，隨即所述 CPU 130輸出一測量控制信號給所述測量模塊110并轉(zhuǎn)化為電流控制信號，
并將該電流控制信號輸送到 一設(shè)置在所述工作平臺底部的控制器，該控制
器通過一設(shè)置在所述支架240內(nèi)部的導(dǎo)線與所述激光器210和攝像機(jī)220 連接，并由所述控制器控制所述激光器210對所述待測錫膏的厚度進(jìn)行測 量，并帶有錫膏厚度的三維厚度測量信息通過攝像機(jī)220的攝像機(jī)成像， 并把這些所述三維錫膏厚度數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為電信號，通過一圖像數(shù)據(jù)采集 卡轉(zhuǎn)換為測量厚度數(shù)據(jù)后輸入所述測量才莫塊110,并送至所述計算^/L內(nèi)的一 存儲模塊140進(jìn)行存儲，且該存儲模塊140已經(jīng)預(yù)存有待測錫膏的厚度特 征數(shù)據(jù)，所述特征數(shù)據(jù)被用來與測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較。
所述數(shù)據(jù)分析模塊120與所述CPU 130 、存儲模塊140及提示模塊150 連接，受控于所述CPU130。當(dāng)所述CPU 130向所述數(shù)據(jù)分析模塊120輸出 一數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析信號，所述數(shù)據(jù)分析模塊120接收該信號并處理為一數(shù)據(jù) 導(dǎo)出信號，并將該數(shù)據(jù)導(dǎo)出信號輸送至所述存儲模塊140,導(dǎo)出所述存儲模 塊140內(nèi)存儲的錫膏厚度測量數(shù)據(jù)及特征數(shù)據(jù)，并對這兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計 比較分析，隨后輸出一比較分析結(jié)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(tǒng)進(jìn)行報警提示；或者將統(tǒng)計、比較分析的數(shù)據(jù)結(jié)果存 儲在所述存儲模塊140中，以備以后查詢，或者通過與所述計算機(jī)100相 連接的外接打印設(shè)備，將統(tǒng)計、比較分析的數(shù)據(jù)結(jié)果打印出來。
所述提示模塊150接收到比較結(jié)果信號并轉(zhuǎn)化數(shù)字顯示信號和音頻信 號，然后，將所述數(shù)字顯示信號送所述顯示系統(tǒng)160,由所述顯示系統(tǒng)160 顯示數(shù)字警示信息；所述音頻信號送至所述音響系統(tǒng)170，由所述音響系統(tǒng) 170播放，進(jìn)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，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果采取相應(yīng)的措施，完善涂
覆錫膏厚度的操作工藝。
在所述測厚儀中，所述測厚系統(tǒng)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(tǒng)160連接，如圖3所示，用于模擬顯示所測錫膏形 狀。當(dāng)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(shù)據(jù)時，所述物像顯示模塊190則將所述測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為錫膏不同位 置厚度的圖像信號，并將這些圖像信號模擬成待測錫膏的外廓形狀，并通 過顯示系統(tǒng)160進(jìn)行顯示，便于操作者直觀的觀察、判斷所測錫膏的外廓 形狀。
在本實施例中，所述測厚系統(tǒng)還包括一信息設(shè)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(shè)置模塊180接收到所述 CPU 130輸送來的設(shè)置信號時，操作者就可以根據(jù)錫膏厚度測量的要求，編 輯相應(yīng)的錫膏厚度特征數(shù)據(jù)，并將這些特征數(shù)據(jù)預(yù)存到所述存儲模塊140 中，用于與待測錫膏厚度的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析比較。同時，也可以對 不同的操作者或用戶進(jìn)行不同的信息設(shè)置需求，比如測量的標(biāo)準(zhǔn)、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(shè)有一伺服系統(tǒng)，與所述計算機(jī)100 連接，受控于該計算機(jī)IOO，用于控制設(shè)置在所述工作平臺300上的載物平 臺320沿X坐標(biāo)軸和/或Y坐標(biāo)軸方向移動，如圖2所示，使待測錫膏置于 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(xiàn) 有技術(shù)，在此不再贅述。
本實用新型測厚儀的一種改進(jìn)，該測厚儀還包括一校正器310,如圖3 所示，設(shè)置在所述載物平臺上，用于校正所述攝像機(jī)220和所述激光器210 的測量精度。該校正器310為一長方形金屬塊，中間設(shè)有一凹槽，并在該 凹槽內(nèi)設(shè)置一標(biāo)定塊230,且該標(biāo)定塊230的厚度精度高達(dá)0. 002mm。當(dāng)所 述攝像機(jī)220和所述激光器210的測量出現(xiàn)偏差時，就可以通過該校正器 310中所述標(biāo)定塊230的厚度來校正所述激光器210和攝像機(jī)220的厚度 偏差，從而避免測量誤差的產(chǎn)生。
綜上所述，本實用新型的測厚儀通過設(shè)置在計算機(jī)內(nèi)的錫膏測厚系統(tǒng)， 實現(xiàn)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(tǒng)對 測量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)特征數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，并輸出比較結(jié)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(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以 改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附;j:又利要求的 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種三維錫膏測厚儀，包括一測厚系統(tǒng)，設(shè)置在一通用計算機(jī)上；及一測量裝置，設(shè)置在一工作平臺的支架上，并位于所述工作平臺的上方，與所述計算機(jī)連接，用于掃描和測量錫膏厚度；其特征在于，所述測厚系統(tǒng)包括一測量模塊，與設(shè)置在所述計算機(jī)內(nèi)的CPU連接，并通過一圖像數(shù)據(jù)采集卡與所述測量裝置連接，受控于所述CPU，用于控制所述測量裝置對所述錫膏厚度進(jìn)行測量，并將測量數(shù)據(jù)輸送至所述計算機(jī)內(nèi)的存儲模塊進(jìn)行存儲；及一數(shù)據(jù)分析模塊，與所述CPU及存儲模塊連接，用于對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，并輸出一分析結(jié)果信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測厚儀，其特征在于，所述測厚系統(tǒng)還包 括一物像顯示模塊，與所述測量模塊及一顯示系統(tǒng)連接，用于模擬顯示所 測錫膏形狀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測厚儀，其特征在于，所述測厚系統(tǒng)還包 括一提示模塊，與所述數(shù)據(jù)分析模塊及提示系統(tǒng)連接，用于當(dāng)接受到所述 分析結(jié)果信號時輸出 一提示信號給提示系統(tǒng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述提示信號包括數(shù) 據(jù)顯示信號和/或音頻信號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括一信 息設(shè)置模塊，與所述CPU及存儲模塊連接，用于設(shè)置操作信息及編輯數(shù)據(jù)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測厚儀，其特征在于，所述測量裝置為激光三角測量裝置，包括一激光器，用于向錫膏發(fā)射激光束；及一攝像機(jī)， 用于掃描錫膏外貌狀況及分布位置，并讀取錫膏厚度測量數(shù)據(jù)，并輸出測 量數(shù)據(jù)信號。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的測厚儀，其特征在于，該測厚儀還包括一校正器，設(shè)置在所述載物平臺上，用于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(tǒng)，設(shè)置在一通用計算機(jī)上；及一測量裝置，與所述計算機(jī)連接，用于掃描和測量錫膏厚度；其中，所述測厚系統(tǒng)包括一測量模塊，用于控制測量裝置測量錫膏厚度；及一數(shù)據(jù)分析模塊，用于對錫膏厚度的測量數(shù)據(jù)與預(yù)存在存儲器模塊中的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析比較，并送出比較結(jié)果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的測厚儀通過設(shè)置在計算機(jī)內(nèi)的錫膏測厚系統(tǒng)，實現(xiàn)對錫膏厚度三維定位測量，提高了測量精度；同時，對測量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)特征數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，并輸出比較結(jié)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(yōu)先權(quán)日2007年7月9日
發(fā)明者濤 朱, 鄧小兵 申請人:深圳市隆威自動化科技有限公司