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一種在線高精度錫膏厚度測試儀及測試方法
【專利摘要】一種在線高精度錫膏厚度測試儀，包括：用于拍攝待測基板的視頻采集模塊、用于提供光亮度的光源、用于以銳角發(fā)射摩爾條紋的投影儀、待測基板、X軸移動(dòng)平臺(tái)和Y軸移動(dòng)平臺(tái)；待測基板的上方設(shè)有視頻采集模塊，視頻采集模塊的一側(cè)設(shè)有投影儀，光源設(shè)在視頻采集模塊和投影儀周圍；光源、投影儀和視頻采集模塊位于Y軸移動(dòng)平臺(tái)上；待測基板位于X軸移動(dòng)平臺(tái)上；本發(fā)明解決了在錫膏厚度測試過程的精度低、自動(dòng)化程度不高的問題。
【專利說明】一種在線高精度錫膏厚度測試儀及測試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量技術(shù)，尤其涉及一種在線高精度錫膏厚度測試儀及測試方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在電子制造領(lǐng)域中，表面貼裝技術(shù)(SMT)已得到廣泛使用，而錫膏印刷工藝是整個(gè)生產(chǎn)工藝流程中非常關(guān)鍵的一環(huán)，故對錫膏印刷的品質(zhì)的檢測是十分重要的，據(jù)統(tǒng)計(jì)，SMT工藝中的品質(zhì)不良，有60% -70%是來自于錫膏印刷這一環(huán)節(jié)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的一種三維錫膏測厚儀，包括測厚系統(tǒng)、測量裝置、載物平臺(tái)；測厚系統(tǒng)設(shè)置在通用計(jì)算機(jī)上，測量裝置設(shè)置在工作平臺(tái)的支架上，并位于工作平臺(tái)的上方，測量裝置與計(jì)算機(jī)連接，測量裝置用于掃描和測量錫膏厚度，測厚系統(tǒng)包括測量模塊和數(shù)據(jù)分析模塊。該三維錫膏測厚儀工作時(shí)，首先檢測人員手工將一塊待測PCB置于載物平臺(tái)，然后調(diào)整載物平臺(tái)沿X坐標(biāo)軸方向移動(dòng)，使待測PCB位于測量裝置下方，且位于最佳測試位置，再進(jìn)行錫膏測厚。現(xiàn)有技術(shù)中大多數(shù)采用的是離線錫膏厚度測試儀，待測PCB的移動(dòng)誤差較大，降低了檢測精度，且手工放置和收取待測基板，自動(dòng)化程度不高，工作效率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種在線高精度錫膏厚度測試儀及測試方法，解決了在錫膏厚度測試過程的精度低、自動(dòng)化程度不高的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種在線高精度錫膏厚度測試儀，包括:用于拍攝待測基板的視頻采集模塊、用于提供光亮度的光源、用于以銳角發(fā)射摩爾條紋的投影儀、待測基板、X軸移動(dòng)平臺(tái)和Y軸移動(dòng)平臺(tái)；待測基板的上方設(shè)有視頻采集模塊，視頻采集模塊的一側(cè)設(shè)有投影儀，光源放置在視頻采集模塊和投影儀鏡頭周圍；光源、投影儀和視頻采集模塊位于Y軸移動(dòng)平臺(tái)上；待測基板位于X軸移動(dòng)平臺(tái)上；
[0007]所述的光源為球積分光源；
[0008]所述的Y軸移動(dòng)平臺(tái)由電機(jī)控制工作；
[0009]所述的X軸移動(dòng)平臺(tái)由過橋帶動(dòng)工作；
[0010]一種在線高精度錫膏厚度測試儀，還包括:PC機(jī)、電控箱，PC機(jī)用于圖像處理，電控箱用以控制XY移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)以及電源的通斷。
[0011]所述視頻采集模塊包含了具有高分辨力電荷耦合元件的相機(jī)和高景深高倍率工業(yè)鏡頭；
[0012]本發(fā)明提供一種在線高精度錫膏厚度方法:
[0013]光源均勻打光，投影儀以一定角度發(fā)射摩爾條紋，將摩爾條紋打在表面覆蓋有錫膏的待測基板上；基板上因焊膏厚度不同而形成有錯(cuò)位的線條，視頻采集模塊拍攝表面覆蓋有錫膏的待測基板；PC機(jī)通過數(shù)學(xué)建模，分析所述視頻采集模塊拍攝到的圖片中的錯(cuò)位線條，得出錫膏的厚度。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本裝置用在線X、Y軸移動(dòng)平臺(tái)，能夠拍攝完整的基板圖像，可以做到整個(gè)基板的錫膏厚度檢測，同時(shí)投影儀發(fā)射出的摩爾條紋較激光條紋更加精密，測量出的厚度值更加精準(zhǔn)。徹底解決在SMT基板印刷中焊錫的不良流出，如少錫、漏錫、焊錫過薄或過厚等不良已大大減少。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本發(fā)明共有附圖1幅。
[0016]圖1為一種在線高精度錫膏厚度測試儀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中序號(hào)說明:1、光源，2、Y軸移動(dòng)平臺(tái)，3、投影儀，4、視頻采集模塊，5、待測基板，6、X軸移動(dòng)平臺(tái)。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
[0019]一種在線高精度錫膏厚度測試儀，包括:用于拍攝待測基板5的視頻采集模塊4、用于提供光亮度的光源1、用于以銳角發(fā)射摩爾條紋的投影儀3、待測基板5、X軸移動(dòng)平臺(tái)6和Y軸移動(dòng)平臺(tái)2 ;待測基板5的上方設(shè)有視頻采集模塊4，視頻采集模塊4的一側(cè)設(shè)有投影儀3，光源I設(shè)在視頻采集模塊4和投影儀3周周；光源1、投影儀3和視頻采集模塊4位于Y軸移動(dòng)平臺(tái)2上；待測基板5位于X軸移動(dòng)平臺(tái)6上；所述的投影儀3以銳角發(fā)射高精度摩爾條紋，摩爾條紋打在覆蓋有錫膏的待測基板5上，因焊膏厚度的不同形成3部分有錯(cuò)位的摩爾條紋，通過XY移動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)對整張待測基板5進(jìn)行拍照，得出的各部分圖片PC機(jī)通過軟件進(jìn)行拼接形成一張完整基板的3D圖像。
[0020]待測基板5測試前，先對XY移動(dòng)平臺(tái)(包括-X軸移動(dòng)平臺(tái)6和Y軸移動(dòng)平臺(tái)2)的進(jìn)行回原點(diǎn)，避免初始位置不準(zhǔn)確對測量造成的誤差，當(dāng)待測基板5進(jìn)入在X軸移動(dòng)平臺(tái)6的初始位置，打開軟件并開啟視頻采集模塊4、光源I以及投影儀3，啟動(dòng)XY移動(dòng)平臺(tái)，通過XY移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)對整張基板進(jìn)行拍照，PC機(jī)通過軟件拼接得出一張完成的3D基板圖像，分析投影儀3發(fā)射出的摩爾條紋在覆蓋有錫膏的待測基板5上形成的有斷差的摩爾條紋，利用數(shù)學(xué)建模求出形成斷差的對應(yīng)摩爾條紋的水品距離，以此距離作為直角三角形的一直角邊，利用三角函數(shù)求出另一直角邊，即該錫膏的高度。在這個(gè)過程中光源I為相機(jī)拍攝待測基板5提供均勻的光環(huán)境，利用標(biāo)準(zhǔn)測量可以驗(yàn)證系統(tǒng)得測量精度和準(zhǔn)確度，避免測量精度不夠造成品質(zhì)不良流出。
【權(quán)利要求】
1.一種在線高精度錫膏厚度測試儀，其特征在于，包括:用于拍攝待測基板(5)的視頻采集模塊(4)、用于提供光亮度的光源(I)、用于以銳角發(fā)射摩爾條紋的投影儀(3)、待測基板(5)、X軸移動(dòng)平臺(tái)(6)和Y軸移動(dòng)平臺(tái)(2);待測基板(5)的上方設(shè)有視頻采集模塊(4)，視頻采集模塊(4)的一側(cè)設(shè)有投影儀(3)，光源(I)放置在視頻采集模塊(4)和投影儀(3)鏡頭周圍；光源(I)、投影儀(3)和視頻采集模塊(4)位于Y軸移動(dòng)平臺(tái)(2)上；待測基板(5)位于X軸移動(dòng)平臺(tái)(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線高精度錫膏厚度測試儀，其特征在于:所述的光源(I)為球積分光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線高精度錫膏厚度測試儀，其特征在于:所述的Y軸移動(dòng)平臺(tái)(2)由電機(jī)控制工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線高精度錫膏厚度測試儀，其特征在于:所述的X軸移動(dòng)平臺(tái)出)由過橋帶動(dòng)工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線高精度錫膏厚度測試儀，其特征在于:還包括:PC機(jī)、電控箱，PC機(jī)用于圖像處理，電控箱用以控制XY移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)以及電源的通斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線高精度錫膏厚度測試儀，其特征在于:所述視頻采集模塊(4)包含了具有高分辨力電荷耦合元件的相機(jī)和高景深高倍率工業(yè)鏡頭。
7.—種在線高精度錫膏厚度方法，采用上述任一權(quán)利要求所述的在線高精度錫膏厚度測試儀，其特征在于:光源(I)均勻打光，投影儀(3)以一定角度發(fā)射摩爾條紋，將摩爾條紋打在表面覆蓋有錫膏的待測基板(5)上；基板上因焊膏厚度不同而形成有錯(cuò)位的線條，視頻采集模塊(4)拍攝表面覆蓋有錫膏的待測基板(5) ;PC機(jī)通過數(shù)學(xué)建模，分析所述視頻采集模塊(4)拍攝到的圖片中的錯(cuò)位線條，得出錫膏的厚度。
【文檔編號(hào)】G01B11/06GK104132619SQ201410374727
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】譚廣有, 宋作偉, 于龍義, 寇昌 申請人:大連日佳電子有限公司