CN204421843U - 一种检测锡膏厚度的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种检测锡膏厚度的设备，其技术方案要点是包括底座、工作台以及检测部，底座的两侧均连接有侧架，工作台固定在底座上且位于两个侧架内，两个侧架上连接有支撑架，检测部固定在支撑架上，工作台包括两个支架，支架的上表面固定有若干压块，压块突出至支架外且朝向另一个支架，支架滑动连接有能向压块移动的顶片，顶片的一侧固定有顶针，且压板与顶针之间形成容纳PCB板的空腔，且PCB板能通过顶针与压板夹紧，支架的两端均安装有滚轮，支架上还设有与电机输出轴连接的驱动轮，驱动轮与滚轮通过皮带连接，PCB板安置在皮带上能通过驱动轮输送至空腔内。本实用新型即能提高锡膏检测效率，还能精确检测锡膏的质量。

Description

一种检测锡膏厚度的设备

技术领域

本实用新型涉及一种锡膏测厚设备领域，更具体地说，它涉及一种检测锡膏厚度的设备。

背景技术

随着表面贴装技术(Surface Mounted Technology, SMT)的发展，电路板(Printed Circuit Board)中装配的元件越来越小，元件装配密度越来越大，焊点变得越来越小，在电路板在制作过程中，通常需要印刷锡膏,但是锡膏印刷流程会产生很多缺陷已经是一个不争的事实，一些报道甚至指出这类缺陷数量已占总缺陷数量的80%，另外一个众所周知事实是锡膏量是判断焊点质量及其可靠性的一个重要指标,锡膏厚度测试仪可以有效的在印刷制程中发现潜在的不良，提供有效的统计过程控制(Statistical Process Control，SPC)制程控制数据，使最终的不良率大大降低。

由于目前电子制造竞争日趋激烈，产生缺陷越多意味着利润的损失，甚至导致亏损,越来越多的公司在发单给电子制造代工厂时，对质量制程控制要求越来越严格，通常都会要求代工厂有锡膏厚度测试仪，拥有有效控制锡膏印刷过程的能力。

现有技术中，锡膏厚度测试仪是利用光学的原理，通过三角测量的方法把印刷在PCB板上的锡膏高度计算出来，其工作过程一般是先通过多色光照射被测物体(锡膏)，并摄取图片，然后对图片抽取的灰阶运算，对被测物体进行面积计算；其次，通过白光照射被测物体，并摄取图片，采用PMP测高原理对被测物体的高度进行测量；最后，计算出被测物体的体积，进而检测被测物体的印刷质量。

目前有一种锡膏测厚仪，其包括底座，底座上固定工作台，工作台上方设有检测部，用来对检测锡膏，其工作过程为：将带有待检测锡膏的PCB板放到工作台上，然后通过计算机来对锡膏提取灰阶图像，进而实现检测锡膏质量的目的，但其是通过人工取放PCB板的，取放的过程中花费的时间较多，因此效率比较低下，这对于产线来说无疑是一种损失。

另外，其检测部是采用传统三个LED灯来照射被检测锡膏的，由于LED灯的特性的决定，LED中心发光点亮度总是超过周边光晕亮度很多，因此传统的三个LED灯直射方式会造成被测物体中心与周边的光亮度均匀性很差，即被测物体中心光强度大，而被测物体的周边轮廓光强度小，甚至不被照亮，很容易出现反光、阴影等光学问题，不利于图片抽取的灰阶运算，致使测量结果不准确，给测量带来负面影响，进而影响电路板质量。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种能高效的检测锡膏厚度的设备。

本实用新型的次要目的在于提供一种能精确检测锡膏厚度的检测锡膏厚度的设备。 

为实现上述主要目的，本实用新型采用如下技术方案：一种检测锡膏厚度的设备，包括底座、工作台以及用于检测锡膏质量的检测部，所述底座的两侧均固定连接有侧架，所述工作台固定设置在所述底座上且位于两个所述侧架内，两个所述侧架上固定连接有支撑架，所述检测部固定设置在所述支撑架上且悬挂于所述工作台的上方，所述工作台包括两个对称设置的支架，所述支架的上表面固定连接有若干压块，所述压块突出于所述支架的内壁，所述支架的内壁上滑动连接有能向压块移动的顶片，所述顶片靠近所述压块的一侧固定连接有与所述压块相互对应的顶针，且所述压块与所述顶针之间形成容纳PCB板的空腔，所述支架的两端均安装有滚轮，所述支架上还设有与电机输出轴连接的驱动轮，所述驱动轮与所述滚轮通过皮带连接，PCB板安置在皮带上能通过所述驱动轮输送至所述空腔内。

作为优选，所述检测部包括与所述支撑架上固定连接的光源安装座，所述光源安装座包括相机安装部以及光源安装部，所述相机安装部上固定连接有用于摄取锡膏成像图片的相机，所述光源安装部上中心对称的固定连接有四个光源安装架，每个所述光源安装架上均倾斜的固定连接有用于照射锡膏的光源结构，且所述光源结构与锡膏所在平面呈45°角，所述相机的镜头穿过所述光源安装部且所述镜头的底部与所述光源结构的底部齐平。

作为优选，所述光源结构包括前桶，所述前桶具有顶部以及底部，所述前桶的顶部滑移连接有光源主架，所述光源主架内依次固设有贴合在所述光源主架的底壁上的LED灯、用于将LED灯发出的点光转变为面光的均光板以及用于固定所述均光板的镜片挡圈，所述前桶的底部卡合有延伸至底部外的凸镜，所述凸镜与所述镜片挡圈之间设有用于固定所述凸镜的前桶镜片挡圈，所述镜片挡圈与所述前桶镜片挡圈之间形成供放置镜片的安装腔，所述前桶的侧壁上设有用于固定所述光源主架的固定结构。

作为优选，所述固定结构包括设置在所述前桶顶部侧壁的螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹配合有锁紧件，所述锁紧件的一端与所述光源主架抵接，所述锁紧件的另一端延伸至所述螺纹通孔外。

作为优选，所述光源安装架具有安装端与弯折端，所述安装端与所述弯折端之间的夹角为135度，所述安装端固定连接在所述光源安装部侧壁上，所述光源结构螺栓连接在所述弯折端上。

作为优选，所述顶片背离所述顶针的一侧设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹配合有螺栓，所述螺栓的螺杆上套设有弹簧，所述弹簧的一端与所述顶片抵接，所述弹簧的另一端抵接有活动块，所述螺栓穿设在所述活动块上，且能相对所述活动块滑动。

作为优选，所述支架上固定连接有滑轨，所述顶片上固定连接有与所述滑轨相配合的滑块。

作为优选，所述滑块上设有凸起，所述滑轨上设有与所述凸起相配合的凹槽。

作为优选，所述凸起与所述凹槽的截面均呈圆弧状。

作为优选，所述顶针靠近所述压块的一端固定连接有防护垫。

本实用新型相对现有技术相比具有：顶针配合弹簧以及活动块，既能实现对PCB板的保护，以防止PCB板被顶针和压块夹伤、产生形变，又能快速的对PCB板实现定位、夹紧的目的，提高了检测的效率。通过四个中心对称的光源结构，使得四个LED灯从四个方向同时对被检测锡膏进行照射，从而使得锡膏中心与周边的光亮度均匀性很高，消除了锡膏中心光强度大而锡膏周边轮廓光强度小的弊端，有效的避免了因三个LED灯4照射锡膏时而产生的阴影、不被照亮等光学问题，方便了相机对于图片灰阶的抽取，使得运算结果更优良，大大保证了锡膏测量结果的准确性；而侧壁成阶梯状的容纳腔和容置腔，能更方便的对LED灯、均光板、镜片挡圈以及对凸镜、前桶镜片挡圈的安装和定位；螺纹通孔内的螺钉对于光源主架的挤压，既实现了对光源主架的固定，方便了光源主架的安装和拆卸；和外界相通的拆装槽，则方便了光源主架的安装和拆卸，避免了光源主架卡死在顶部。

附图说明

图1为本实用新型检测锡膏厚度的设备实施例的结构示意图；

图2为工作台的结构示意图；

图3为图2中的支架结构示意图；

图4为图3的正视图；

图5为图3的A部放大结构示意图；

图6为图4沿B-B平面的剖视图；

图7为检测部的结构示意图；

图8为图7的侧视图；

图9为光源结构示意图；

图10为图9的爆炸图；

图11为图9沿C-C平面的剖视图；

图12为前桶结构示意图。

图中：100、光源结构；1、光源后盖；2、前桶；21、顶部；211、螺纹通孔；212、拆装槽；22、底部；23、容置腔；231、第四阶梯；232、第五阶梯；3、光源主架；31、容纳腔；311、第一阶梯；312、第二阶梯；313、第三阶梯；4、LED灯；5、均光板；6、镜片挡圈；7、前桶镜片挡圈；8、凸镜；81、卡合端；82、穿透端；9、镜片；10、安装腔；11、螺钉；200、光源安装座；210、相机安装部；220、光源安装部；221、安装槽；300、相机；310、镜头；400、光源安装架；410、安装端；420、弯折端；500、锡膏所在平面；600、底座；610、侧架；620、支撑架；700、工作台；710、支架；711、滚轮；712、驱动轮；713、张紧轮；714、滑槽；720、压块；730、滑轨；731、凹槽；740、顶片；741、顶针；7411、防护垫；742、空腔；743、螺纹孔；7431、导向孔； 744、螺栓；7441、螺杆；7442、头部；745、弹簧；746、活动块；7461、盲孔；7462、通孔；747、限位传感器； 748、电机；750、滑块；751、凸起；760、圆角；800、检测部；900、连杆。

具体实施方式

参照图1至图12对本实用新型高效检测锡膏厚度的设备实施例作进一步说明。

一种检测锡膏厚度的设备，包括底座600、工作台700以及用于检测锡膏质量的检测部800，底座600的两侧通过螺栓744固定连接着侧架610，工作台700固定设置在底座600上并且处于两个侧架610之间，两个侧架610通过螺栓744固定着一个支撑架620，检测部800就固定在支撑架620上，而且悬挂于在工作台700的上方，工作台700包括两个呈对称设置的支架710，支架710通过连杆900连接在一起，支架710的上表面通过螺栓744连接着若干的压块720，而且压块720有一部分突出在支架710外面，并且突出的那部分处于两个支架710之间，两个支架710相互靠近的侧面上都通过螺栓744可拆卸的固定着滑轨730，而滑轨730上则滑动配合着一个滑块750，滑块750上则通过螺栓744固定着顶片740，最好在靠近每个支架710的两个端部各安装一个滑轨730，这样既便于顶片740的安装、固定，也能保证顶片740带着滑块750沿滑轨730滑动时的稳定性。

考虑到滑块750在滑轨730上滑动时，由于滑块750和滑轨730在滑动的过程中应力过于集中，容易出现相互卡死的情况，故可以进一步的作出优化：在滑块750的两侧一体设置有凸起751，而在滑轨730的侧面上则对应的开设有和凸起751相配合的凹槽731，最好将凸起751和凹槽731的截面都做成圆弧形，即凸起751和凹槽731都具有圆角760，这样既能避免滑块750和滑轨730相互间受到的应力过于集中，方便可滑块750在滑轨730上的滑动，而且凸起751和凹槽731的相互配合，还能避免滑块750和滑轨730相互滑动时，出现脱离的情况。

检测部800包括通过螺栓744安装在支撑架620上的光源安装座200，光源安装座200分为相机安装部210和光源安装部220，相机300安装部210上通过螺栓744固定连接着一个相机300，相机300是用来摄取锡膏成像图片的，光源安装部220的四个侧面上都通过螺栓744连接有一个光源安装架400，每个光源安装架400上则固定连接着用来照射锡膏的光源结构100，光源结构100包括一个前桶2，前桶2的顶部21和底部22都是开口的，顶部21呈圆桶状，在顶部21的开口处连接着一个光源主架3，光源主架3呈“凹”字状，光源主架3的内部就形成了一个容纳腔31，容纳腔31的底壁的中心处通过螺钉11固定着一个LED灯4，用来作为光源结构100的发光源，在容纳腔31的侧壁上依次同轴安装着均光板5以及镜片挡圈6，均光板5是为了将LED灯4发出的点光转变为面光，从而来避免发光源发出的光因视角小而出现不均匀的现象，镜片挡圈6是用来固定住均光板5的，以防长时间使用时，均光板5和光源主架3出现脱落的情况，最好是把容纳腔31的侧壁做成阶梯状的，如图8所示，LED灯4安装在第一阶梯311上，均光板5安装在第二阶梯312上，镜片挡圈6安装在第三阶梯313上，这样能更方便的对LED灯4、均光板5以及镜片挡圈6的安装以及定位。

前桶2的底部22呈圆台状，而且由顶部21指向底部22的方向呈逐渐收缩之势，底部22的内部形成一个容置腔23，容置腔23内安装着一个凸镜8，凸镜8呈丁字状，具有卡合端81和穿透端82，卡合端81卡合在底部22的开口处，而穿透段则穿过底部22的开口一直延伸到前桶2外，容置腔23的侧壁上则同轴安装着一个前桶镜片挡圈7，用来固定凸镜8的，当然也可以如上所述一样，将容置腔23的侧壁做成阶梯状的，凸镜8卡合在第四阶梯231上，前桶镜片挡圈7安装在第五阶梯232上，以此来方便快捷的达到对凸镜8和前桶镜片挡圈7的安装以及定位的作用。

需要特别说明的是，相机镜头310的底部是穿过光源安装部220的，并且和每个凸镜8的底部齐平，即相机300的镜头310和每个凸镜的底部处于一个水平面，这样LED灯4发出的光经过均光板5照射到被检测的锡膏时，凸镜8能从四个方向同时对被检测的锡膏进行照射，使得锡膏中心与周边的光亮度均匀性很高，消除了锡膏中心光强度大而锡膏周边轮廓光强度小的弊端，有效的避免了因三个LED灯4照射锡膏时而产生的阴影、不被照亮等光学问题，方便了相机300对于图片灰阶的抽取，使得运算结果更优良，大大保证了锡膏测量结果的准确性。

镜片挡圈6和前桶镜片挡圈7之间形成一个安装腔10，安装腔10是用来安装镜片9的，通过镜片挡圈6和前桶镜片挡圈7的相互夹持，来实现对镜片9的固定，在镜片挡圈6和前桶镜片挡圈7相互靠近的端面上最好对称的开设若干凹槽731，把镜片9的圆周面做成和凹槽731相互配合的凸起751，这样就可以通过凹槽731和凸起751的卡合来对镜片9进行夹紧以及定位，进而达到稳定镜片9的作用，提高检测的精度，避免镜片9在工作时因出现晃动或者旋转而导致摄取的图片出现较大误差的情形。

在前桶2的顶部21的侧壁上开设一个螺纹通孔211，螺纹通孔211内配合一个螺钉11，这样在安装光源主架3时，就可以通过螺钉11对光源主架3的挤压来实现对光源主架3的固定，方便了光源主架3的安装和拆卸。

考虑到把光源主架3安装到前桶2的顶部21时，容易出现卡死的情况，而且一旦装进去，不好对光源主架3拆卸，故在前桶2的顶部21靠近光源主架3的端面上开设一个拆装槽212，并保证拆装槽212的侧壁是和外界相通的，这样顶部21就有向外扩散的趋势，方便了光源主架3的安装和拆卸，避免了光源主架3卡死在顶部21。当然，还可以在前桶2的顶部21的外圆周壁上套一个光源后盖1，如图7，这样在安装好光源主架3时，再套上光源后盖1，既能防止灰尘进入到光源主架3内，对镜片9等起到保护的作用，同时还能够很好的配合拆装槽212的使用，来实现对顶部21的夹紧，进而起到对光源主架3的固定作用。

上述结构中，可以对光源安装架400进行优化，把光源安装架400分为安装端410和弯折端420，并且保证安装端410和弯折端420之间的夹角为135度，而将安装端410通过螺栓744固定连接在光源安装部220的侧壁上，把光源结构100通过螺栓744安装在弯折端420上，这样光源结构100中的凸镜8所在的轴心线和锡膏所在平面500就形成了一个45度的夹角，在LED灯4同时照射锡膏时，能够使得锡膏中心与周边的光亮度均匀性更高，提高了对图片灰阶抽取的精确度，使得锡膏测量的结果更加准确。

另外，考虑到光源结构100安装光源安装架400上时，光源安装架400容易出现不对称而导致四个光源结构100发出的光在照射时无法聚集到被检测的锡膏上，故还可以对光源安装部220作进一步的优化，在光源安装部220的每个侧壁上各开设一个和安装端410大小相适配的安装槽221，并且保证四个安装槽221是中心对称的，而将安装端410通过螺栓744固定在安装槽221内，这样既能方便就能够方便光源安装架400的拆装，还充分保证了四个LED灯4发出的光能聚焦到被检测锡膏上，避免了因光无法聚焦到被检测的锡膏上而出现的阴影问题。

顶片740上通过螺栓744安装着若干顶针741，而且保证顶针741是和压块720一一对应的，压板和顶针741之间则形成一定的空腔742，是用来容纳PCB板的，当PCB板位于这个空腔742内时，顶片740在伺服电机748的作用下连同顶针741向上顶起，PCB板被顶针741顶到一定的高度后，就能通过顶针741和压板来实现夹紧、定位的目的，从而能够快速的实现对PCB板上锡膏厚度的检测，提高了检测的效率。

此外，因为有些PCB板可能过厚，而电机748在驱动顶片740顶起的过程中不可避免的会出现误差，进而出现对PCB产生夹伤、变形的情况，所以还可以做如下改进：在顶片740背离顶针741的一侧开设有若干螺纹孔743，而在螺纹孔743内则螺纹配合有螺栓744，每个螺栓744的螺杆7441上都套着一个弹簧745，最好在顶片740上开设和螺纹孔743同心的导向孔7431，这样弹簧745的一端就可以抵接在导向孔7431的底壁上，此时导向孔7431就能对弹簧745起到一定的导向作用，在每个弹簧745的另一端抵接着一个活动块746，而在活动块746的下方则安置着一块顶板，用来方便电机748同时驱动顶片740向上顶起的，活动块746上开设着一个盲孔7461，在盲孔7461的底壁则开设着一个通孔7462，并且保证盲孔7461的直径比螺栓744的头部7442大，而通孔7462的直径则介于螺栓744的头部7442和螺杆7441直径之间，螺栓744就穿过活动块746并能锁紧在顶片740上，而且还能在活动块746的盲孔7461内滑动，这样螺栓744、弹簧745以及活动块746就构成了一个减震缓冲机构，即当电机748驱动顶片740带动顶针741向上顶起的过程中，出现顶片740上升的距离大于PCB到压块720的距离时，此时弹簧745就能起到缓冲的作用，来实现对PCB板的保护，以防止PCB板被顶针741和压块720夹伤、产生形变。

当然，还可以在每个顶针741靠近压板的端面上通过粘接等方式来固定一个防护垫7411，这样能对PCB板起到进一步的保障；而为了降低出现的误差，还可以在支架710上设置一个限位传感器747，专门用来检测PCB板所处的位置，这样就能实现精确驱动顶片740上升的目的，有效减小出现电机748驱动顶片740上升的误差。

另外，为了方便PCB板放置到空腔742内，还可以做如下处理：在每个支架710的两端各安装一个滚轮711，在支架710上再安装一个驱动轮712，驱动轮712和电机748的输出轴连接，再把滚轮711和驱动轮712通过皮带来接在一起，当然也可以安装一个张紧轮713以此降低皮带打滑的概率，这样PCB板就可以放置在皮带上，通过皮带的传送，来自动的将PCB板传送至顶针741和压板形成的空腔742内，从而进一步的提高检测的速度。

当然，还可以在支架710上开一个滑槽714，滚轮711一部分突出在滑槽714内，这样皮带就位于滑槽714内，从而可以将PCB板直接放到滑槽714中，随着皮带的滑动传送至空腔742内。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种检测锡膏厚度的设备，包括底座、工作台以及用于检测锡膏质量的检测部，所述底座的两侧均固定连接有侧架，所述工作台固定设置在所述底座上且位于两个所述侧架内，两个所述侧架上固定连接有支撑架，所述检测部固定设置在所述支撑架上且悬挂于所述工作台的上方，其特征是：所述工作台包括两个对称设置的支架，所述支架的上表面固定连接有若干压块，所述压块突出于所述支架的内壁，所述支架的内壁上滑动连接有能向压块移动的顶片，所述顶片靠近所述压块的一侧固定连接有与所述压块相互对应的顶针，且所述压块与所述顶针之间形成容纳PCB板的空腔，所述支架的两端均安装有滚轮，所述支架上还设有与电机输出轴连接的驱动轮，所述驱动轮与所述滚轮通过皮带连接，PCB板安置在皮带上能通过所述驱动轮输送至所述空腔内。

2.根据权利要求1所述的检测锡膏厚度的设备，其特征是：所述检测部包括与所述支撑架上固定连接的光源安装座，所述光源安装座包括相机安装部以及光源安装部，所述相机安装部上固定连接有用于摄取锡膏成像图片的相机，所述光源安装部上中心对称的固定连接有四个光源安装架，每个所述光源安装架上均倾斜的固定连接有用于照射锡膏的光源结构，且所述光源结构与锡膏所在平面呈45°角，所述相机的镜头穿过所述光源安装部且所述镜头的底部与所述光源结构的底部齐平。

3.根据权利要求2所述的检测锡膏厚度的设备，其特征是：所述光源结构包括前桶，所述前桶具有顶部以及底部，所述前桶的顶部滑移连接有光源主架，所述光源主架内由上至下依次固设有LED灯、均光板以及用于固定所述均光板的镜片挡圈，所述前桶的底部卡合有延伸至底部外的凸镜，所述凸镜与所述镜片挡圈之间设有用于固定所述凸镜的前桶镜片挡圈，所述镜片挡圈与所述前桶镜片挡圈之间形成供放置镜片的安装腔，所述前桶的侧壁上设有用于固定所述光源主架的固定结构。

4.根据权利要求3所述的检测锡膏厚度的设备，其特征是：所述固定结构包括设置在所述前桶顶部侧壁的螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹配合有锁紧件，所述锁紧件的一端与所述光源主架抵接，所述锁紧件的另一端延伸至所述螺纹通孔外。

5.根据权利要求2至4中任一所述的检测锡膏厚度的设备，其特征是：所述光源安装架具有安装端与弯折端，所述安装端与所述弯折端之间的夹角为135度，所述安装端固定连接在所述光源安装部侧壁上，所述光源结构螺栓连接在所述弯折端上。

6.根据权利要求5所述的检测锡膏厚度的设备，其特征是：所述顶片背离所述顶针的一侧设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹配合有螺栓，所述螺栓的螺杆上套设有弹簧，所述弹簧的一端与所述顶片抵接，所述弹簧的另一端抵接有活动块，所述螺栓穿设在所述活动块上，且能相对所述活动块滑动。

7.根据权利要求1所述的检测锡膏厚度的设备，其特征是：所述支架上固定连接有滑轨，所述顶片上固定连接有与所述滑轨相配合的滑块。

8.根据权利要求7所述的检测锡膏厚度的设备，其特征是：所述滑块上设有凸起，所述滑轨上设有与所述凸起相配合的凹槽。

9.根据权利要求8所述的检测锡膏厚度的设备，其特征是：所述凸起与所述凹槽的截面均呈圆弧状。

10.根据权利要求1或7或8所述的检测锡膏厚度的设备，其特征是：所述顶针靠近所述压块的一端固定连接有防护垫。