CN218238748U - 一种测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测量设备的领域，公开了一种测量仪，包括机架、玻璃平台、图像采集器、光源模块、输送机构、驱动机构和调节机构；所述玻璃平台连接机架；所述图像采集器位于玻璃平台上方；所述光源模块包括上光源及下光源，所述上光源连接图像采集器的底端且位于玻璃平台的上方，所述下光源连接机架且位于玻璃平台下方；所述输送机构连接机架及玻璃平台，所述驱动机构连接机架及图像采集器并用于驱动图像采集器移动；所述调节机构连接驱动机构及图像采集器并用于调节图像采集器的姿态，以使图像采集器采集图像的中心位置能够与下光源所照射的中心位置对齐。本申请以自动化的方式实现线路板的轮廓尺寸及线路板上的线、孔或槽的尺寸测量。

Description

一种测量仪

技术领域

本实用新型涉及测量设备的技术领域，尤其涉及一种测量仪。

背景技术

在线路板生产的过程中，需要对线路板的轮廓尺寸及线路板上的各种类型的线、孔或槽等的尺寸进行测量，以避免出现大量的不良品流入到后续生产工艺的情况，在现有技术中，对电路板上的线、孔或槽的尺寸测量大都依赖于人工作业，人工作业具有测量效率低、测量出错率高等问题，不能满足线路板高效高质量的生产需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种测量仪，以自动化的方式实现线路板的轮廓尺寸及线路板上的线、孔或槽的尺寸测量。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种测量仪，包括：

机架；

玻璃平台，连接所述机架，且具有透光特性，并用于承载待测量物；

图像采集器，位于所述玻璃平台的上方，并用于获取位于所述玻璃平台的待测量物整体或局部的图像信息；

光源模块，包括上光源及下光源，所述上光源连接所述图像采集器的底端且位于所述玻璃平台的上方，所述下光源连接所述机架且位于所述玻璃平台的下方；

输送机构，连接所述机架及所述玻璃平台并用于驱动所述玻璃平台移动；

驱动机构，连接所述机架及所述图像采集器，并用于驱动所述图像采集器移动，以使所述图像采集器能够在预设高度采集所述待测量物的图像信息；

调节机构，连接所述驱动机构及所述图像采集器，并用于调节所述图像采集器相对于所述驱动机构的姿态，以使所述图像采集器采集图像的中心位置能够与所述下光源所照射的中心位置对齐。

在其中一个实施例中，所述调节机构包括依次相连的第一调节器、转接座及第二调节器；

所述图像采集器连接所述第二调节器，所述第一调节器连接所述驱动机构，并用于驱动所述转接座、所述第二调节器及所述图像采集器共同沿第一转动方向转动，所述第二调节器用于驱动所述图像采集器沿第二转动方向转动，所述第一转动方向和所述第二转动方向不相同且不相反。

在其中一个实施例中，所述上光源连接所述转接座，以使所述上光源能够与所述图像采集器共同沿第一转动方向转动。

在其中一个实施例中，所述转接座上开设有均用于连接所述上光源的第一安装孔及第一调节孔，所述第一调节孔以所述第一安装孔的中心为圆心弧形延伸。

在其中一个实施例中，所述光源模块还包括两个侧光源，两所述侧光源连接所述转接座且位于所述上光源的两侧。

在其中一个实施例中，所述转接座上开设有均用于连接所述侧光源的第二安装孔及第二调节孔，所述第二调节孔以所述第二安装孔的中心为圆心弧形延伸。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括相连的第一驱动器和第二驱动器；

所述第一驱动器连接所述机架，并用于驱动所述第二驱动器、所述调节机构及所述图像采集器共同沿水平方向移动；

所述第二驱动器用于驱动所述调节机构及所述图像采集器共同沿竖直方向上升或下降。

在其中一个实施例中，所述测量仪还包括盖板机构，所述盖板机构包括相连的驱动件及玻璃盖板，所述驱动件连接所述机架，并用于驱动所述玻璃盖板移动，以使所述玻璃盖板能够和所述玻璃平台共同夹持待测量物。

在其中一个实施例中，所述输送机构和所述玻璃平台之间连接有转接板，所述输送机构用于驱动所述转接板及所述玻璃平台共同作直线移动，且所述转接板位于所述下光源的下方。

与现有技术相比，本实用新型提供的测量仪至少具有以下的有益效果：

工作前，通过调节机构调节图像采集器相对于驱动机构的姿态，使图像采集器采集图像的中心位置能够和下光源所照射的中心位置对齐，从而提高后续测量作业的测量精度，工作时，可先向玻璃平台上放置待测量物(如线路板)，然后根据测量的具体需求控制上光源或下光源的工作状态，接着驱动机构驱动图像采集器移动到指定位置，使图像采集器能够在预设的高度位置采集待测量物的图像信息，然后输送机构将玻璃平台(承载待测量物)向内移动到图像采集器的采集区域内，然后图像采集器在驱动机构的驱动下移动到指定位置并对待测量物进行图像采集，待测量物上所需测量的区域全部采集完成后，输送机构驱动玻璃平台向外移出，以便于向玻璃平台上更换新的待测量物，与此同时，后台系统对所采集的图像信息进行整合分析处理，进而得出线路板外形轮廓、线路板上的线、孔或槽等尺寸信息。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种测量仪的结构示意图；

图2为图1所示的测量仪的正视图；

图3为图1所示的测量仪在另一角度下的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的图像采集器、光源模块和调节机构的组装结构图。

其中，图中各附图标记：

10、机架；20、玻璃平台；30、图像采集器；

40、光源模块；401、上光源；402、下光源；403、侧光源；

50、驱动机构；501、第一驱动器；502、第二驱动器；

60、调节机构；601、第一调节器；602、转接座；6021、第一安装孔；6022、第一调节孔；6023、第二安装孔；6024、第二调节孔；603、第二调节器；

70、输送机构；80、盖板机构；801、驱动件；802、玻璃盖板；90、转接板。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

请一并参阅图1至图4，本实施例提供了一种测量仪，包括机架10、玻璃平台20、图像采集器30、光源模块40、驱动机构50、调节机构60、输送机构70和盖板机构80。

其中，玻璃平台20用于承载待测量物(如线路板)，玻璃平台20具有透光特性，玻璃平台20连接在输送机构70上，输送机构70连接在机架10的底座上，输送机构70用于驱动玻璃平台20移动，使得位于玻璃平台20上的待测量物的任意一个待测量位置能够移动到图像采集器30的正下方，同时，当玻璃平台20向外移出时，还便于作业人员或机械手将待测量物上料到玻璃平台20上，避免在上料的过程中待测量物和其他机构出现干涉的现象发生。于本实施例中，输送机构70优选为驱动玻璃平台20在Y轴直线上作横向的直线移动。于其他实施例，输送机构70还可以驱动玻璃20作两轴的平面移动或三轴以上的空间移动。具体的，本实施例的输送机构70优选为行程较长的直线电机，输送机构70还可以是丝杆模组或同步带模组。

其中，图像采集器30包括相连的CCD和镜头，图像采集器30用于获取玻璃平台20上的待测量物整体的图像信息或者局部的图像信息，进而便于后台系统对图像信息进行分析处理。

其中，光源模块40包括上光源401、下光源402和两个侧光源403。上光源401是同轴光源，上光源401连接在图像采集器30的底端，并且，上光源401位于玻璃平台20的上方，上光源401用于照亮位于玻璃平台20上的待测量物的顶面的预设位置，从而便于图像采集器30采集到曝光正常的图像，进而便于图像采集器30对待测量物上的线、孔或槽等特征进行图像采集，两个侧光源403分别位于上光源401不同的两侧，两个侧光源403也是用于照亮位于玻璃平台20上的待测量物的顶面的预设位置，两个侧光源403起到补光的作用。而下光源402固定在机架10上且位于玻璃平台20的下方，下光源402是条形光源，下光源402用于照亮待测量物的底面，使得待测量物处于背光状态下，此时便于图像采集器30采集待测量物的外形轮廓的图像信息。

其中，驱动机构50连接机架10和图像采集器30，驱动机构50用于驱动图像采集器30移动，使图像采集器30能够在预设的高度位置采集到待测量物整体或局部的图像信息。

于本实施例中，驱动机构50包括相连的第一驱动器501和第二驱动器502，上述图像采集器30和第二驱动器502连接，第一驱动器501连接机架10，第一驱动器501用于驱动第二驱动器502和图像采集器30一起在X轴的直线上作横向的直线移动，结合用于驱动玻璃平台20在Y轴直线上移动的输送机构70，能够使图像采集器30采集到待测试物顶面的任意一个局部位置的图像信息。而第二驱动器502用于驱动图像采集器30在竖直方向上升或下降，使得图像采集器30能够在实际所需的工作高度获取待测试物的图像信息，同时也能兼容不同厚度的待测量物的图像采集。第一驱动器501为丝杆模组、直线电机或同步带模块均可，第二驱动器502优选为传动精度较高的丝杆模块。

其中，调节机构60连接图像采集器30和驱动机构50上的第二驱动器502，调节机构60用于调节图像采集器30的姿态，使图像采集器30采集图像的中心位置和下光源402所照射的中心位置对齐，从而提高后续测量作业的测量精度。

于本实施例中，调节机构60包括依次相连的第一调节器601、转接座602和第二调节器603，第一调节器601连接上述驱动机构50上的第二驱动器502，第二调节器603连接上述的图像采集器30，第一调节器601用于驱动转接座602、第二调节器603和图像采集器30一起沿第一转动方向转动，此处的第一转动方向对应的转动中心线和Y轴平行，而第二调节器603用于驱动图像采集器30沿第二转动方向转动，第二转动方向对应的转动中心线和X轴平行。换而言之，第一调节器601用于驱动图像采集器30在左右方向上摆动，第二调节器603用于驱动图像采集器30在前后方向上摆动，本实施例具体的调节机构60在两个方向上调整图像采集器30的姿态，使图像采集器30采集图像的中心位置能够和下光源402所照射的中心位置对齐。而具有转动调节功能的第一调节器601和第二调节器603都是现有技术，其内部结构不作详细阐述。

作为优选的，上述的上光源401和两个侧光源403都安装在上述的转接座602上，因此，第一调节器601能够同时驱动上光源401、两个侧光源403和图像采集器30一起在左右方向上转动。具体而言，转接座602上开设有第一安装孔6021、第一调节孔6022、第二安装孔6023和第二调节孔6024，采用一颗螺丝穿过第一安装孔6021并旋拧在上光源401内，采用另一颗螺丝穿过第一调节孔6022并旋拧在上光源401内，即可将上光源401固定在转接座602上。采用一颗螺丝穿过第二安装孔6023并旋拧在侧光源403内，采用另一颗螺丝穿过第二调节孔6024并旋拧在侧光源403内，即可将侧光源403固定在转接座602上。另外，第一调节孔6022以第一安装孔6021的中心为圆心弧形延伸，当松开穿设在第一调节孔6022上的螺丝后，上光源401能够以第一安装孔6021的中心为圆心相对于转接座602转动，以使上光源401所照射的中心能够和图像采集器30采集图像的中心对齐。同理地，第二调节孔6024以第二安装孔6023的中心为圆心弧形延伸，当松开穿设在第二调节孔6024上的螺丝后，侧光源403能够以第二安装孔6023的中心为圆心相对于转接座602转动，以使侧光源403所照射的中心能够和图像采集器30采集图像的中心对齐。

其中，盖板机构80包括相连的驱动件801和玻璃盖板802，玻璃盖板802位于玻璃平台20的上方，驱动件801连接机架10，驱动件801用于驱动玻璃盖板802在竖直方向上移动，使得玻璃盖板802能够和玻璃平台20共同夹持待测量物，从而使得待测量物能够被整平，进而提高待测量物的测量精度。于本实施例，驱动件801优选为气缸。

另外，输送机构70和玻璃平台20之间连接有转接板90，转接板90和输送机构70连接，转接板90还和玻璃平台20通过多根立柱固定为一体，当输送机构70驱动转接板90移动时，玻璃平台20将会跟转接板90一起移动，而且，该转接板90位于下光源402的下方，通过设置转接板90，便于将输送机构70布置在机架10底板的中间位置，进而使测量仪的结构更加紧凑合理。

以下总结本实施例的测量仪的工作原理：

首先，输送机构70驱动玻璃平台20向外移出，接着，人工或机械手将待测量物放置在玻璃平台20上，然后输送机构70驱动玻璃平台20沿Y轴方向移动，当玻璃平台20移动到位后，驱动件801驱动玻璃盖板802下降，玻璃盖板802和玻璃片平台20共同夹持待测量物，此时待测量物处于被整平的状态，接着根据测量的具体需求控制上光源401和下光源402的工作状态，若上光源401处于打光状态，则两个侧光源403也可处于打光状态，此时用于检测待测量物上的线、孔或槽等加工特征的尺寸，当下光源402处于打光状态时，此时用于检测待测量物的外形轮廓的尺寸，紧接着，驱动机构50驱动图像采集器30移动，使图像采集器30位于待测量物上的待测量位置的正上方的预设高度位置，接着图像采集器30对待测量物整体或局部的位置进行图像采集，通过输送机构70和驱动机构50的联动，可使得图像采集器30能够对待测量物上多个不同的位置进行图像采集，从而得到待测量物上所有加工特征(如线、孔或槽等)的图像信息，最后后台系统对图像信息进行整合分析处理，进而得出线路板外形轮廓、线路板上的线、孔或槽等尺寸信息。测量完成后，输送机构70驱动玻璃平台20沿Y轴的反方向向外移出，以便于向玻璃平台20上更换新的待测量物。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，仅具体描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种测量仪，其特征在于，包括：

机架；

玻璃平台，连接所述机架，且具有透光特性，并用于承载待测量物；

图像采集器，位于所述玻璃平台的上方，并用于获取位于所述玻璃平台的待测量物整体或局部的图像信息；

光源模块，包括上光源及下光源，所述上光源连接所述图像采集器的底端且位于所述玻璃平台的上方，所述下光源连接所述机架且位于所述玻璃平台的下方；

输送机构，连接所述机架及所述玻璃平台并用于驱动所述玻璃平台移动；

驱动机构，连接所述机架及所述图像采集器，并用于驱动所述图像采集器移动，以使所述图像采集器能够在预设高度采集所述待测量物的图像信息；

调节机构，连接所述驱动机构及所述图像采集器，并用于调节所述图像采集器相对于所述驱动机构的姿态，以使所述图像采集器采集图像的中心位置能够与所述下光源所照射的中心位置对齐。

2.如权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述调节机构包括依次相连的第一调节器、转接座及第二调节器；

所述图像采集器连接所述第二调节器，所述第一调节器连接所述驱动机构，并用于驱动所述转接座、所述第二调节器及所述图像采集器共同沿第一转动方向转动，所述第二调节器用于驱动所述图像采集器沿第二转动方向转动，所述第一转动方向和所述第二转动方向不相同且不相反。

3.如权利要求2所述的测量仪，其特征在于，所述上光源连接所述转接座，以使所述上光源能够与所述图像采集器共同沿第一转动方向转动。

4.如权利要求3所述的测量仪，其特征在于，所述转接座上开设有均用于连接所述上光源的第一安装孔及第一调节孔，所述第一调节孔以所述第一安装孔的中心为圆心弧形延伸。

5.如权利要求3所述的测量仪，其特征在于，所述光源模块还包括两个侧光源，两所述侧光源连接所述转接座且位于所述上光源的两侧。

6.如权利要求5所述的测量仪，其特征在于，所述转接座上开设有均用于连接所述侧光源的第二安装孔及第二调节孔，所述第二调节孔以所述第二安装孔的中心为圆心弧形延伸。

7.如权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述驱动机构包括相连的第一驱动器和第二驱动器；

所述第一驱动器连接所述机架，并用于驱动所述第二驱动器、所述调节机构及所述图像采集器共同沿水平方向移动；

所述第二驱动器用于驱动所述调节机构及所述图像采集器共同沿竖直方向上升或下降。

8.如权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述测量仪还包括盖板机构，所述盖板机构包括相连的驱动件及玻璃盖板，所述驱动件连接所述机架，并用于驱动所述玻璃盖板移动，以使所述玻璃盖板能够和所述玻璃平台共同夹持待测量物。

9.如权利要求8所述的测量仪，其特征在于，所述输送机构和所述玻璃平台之间连接有转接板，所述输送机构用于驱动所述转接板及所述玻璃平台共同作直线移动，且所述转接板位于所述下光源的下方。

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