CN218726391U - 一种3d接触角测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D接触角测量仪，包括基座，所述基座的上方设置有载物台，所述基座的上方安装有供载物台调节位置的三轴滑台，所述基座一端的两侧通过螺丝均安装有C形架，所述C形架的顶端设置有顶视摄像头、补光灯和自动注射器；本实用新型通过将摄像采集用工业相机，设置在液滴注射口的上方，摄像头可以由顶部向下实时观察液滴在产品表面的状态，通过该方式使凹面的产品表面也能清晰的提供图像，从而使产品测试的结果更加精确，且该装置采用自动注射液滴，通过软件控制电缸，精准控制液体流量，保证出液均匀稳定通过简单设定参数即可达到使用目的，操作简单，能够提高测试效率。

Description

一种3D接触角测量仪

技术领域

本实用新型涉及产品性能测试技术领域，具体为一种3D接触角测量仪。

背景技术

接触角是指在一固体水平平面上滴一液滴，固体表面上的固、液、气三相交界点处，气、液界面和固、液界面两切线把液相夹在其中时所成的角。通过测试接触角能够测试产品的浸润性能。现有技术中的接触角测试仪主要适用于上下端面平行的样品，如薄片上液体接触角的测量，对凹面产品表面的润湿性能不能以很好的角度观察及分析测量。

如中国专利CN205691462U公开的一种3D手机面板的浸润性测试仪，包括载物台、安装座和底座，底座的左部固定有固定架一，固定架一上固定有摄像头，载物台和安装座之间设置有长度相等的支撑杆一、支撑杆二、支撑杆三和支撑杆四，支撑杆二和支撑杆四之间设置有连接杆一，安装座上具有能够推动连接杆一移动的移动机构。

该装置通过将载物台设置为高度可调，使待测样品和水滴更准确的对准摄像头，提高测试效果，但对于凹面的产品，该摄像头的观察角度仍然不能满足凹面产品的分析测量需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D接触角测量仪，以解决现有技术中通用的接触角测量仪中，摄像头采集角度对凹面不能很好的观察分析，无法满足精确采集，导致计算机分析后的结果不够准确的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种3D接触角测量仪，包括基座，所述基座的上方设置有载物台，所述基座的上方安装有供载物台调节位置的三轴滑台，所述基座一端的两侧通过螺丝均安装有C形架，所述C形架的顶端设置有顶视摄像头、补光灯和自动注射器，所述自动注射器位于顶视摄像头的一侧，所述补光灯位于顶视摄像头的下方，所述C形架的顶端安装有供摄像头组件和补光灯移动的第一位移模组，其中一个所述C形架的一侧安装有供自动注射器调节位置的第二位移模组，两个所述C形架之间通过螺丝固定有支撑板，所述支撑板的一侧通过螺丝安装有电控箱，所述自动注射器、补光灯和顶视摄像头均与电控箱电性连接。

优选的，所述第一位移模组包括X模组和Y模组，所述X模组设置有两组，两组所述X模组通过螺丝固定在支撑板的另一侧，两组所述X模组在同一竖直线上，所述Y模组安装在位于上方的X模组的一侧，所述顶视摄像头安装在Y轴模组上，所述补光灯安装在位于下方的X模组的一侧。

优选的，所述第二位移模组包括水平模组和纵向模组，所述水平模组与X模组呈正交设置，所述自动注射器安装在纵向模组的一侧，且所述自动注射器相对顶视摄像头呈倾斜设置。

优选的，其中一个所述C形架的一侧固定有若干C形线材固定夹，所述线材固定夹位于第二位移模组的一侧。

优选的，所述自动注射器包括电缸和安装块，所述电缸固定在安装块的顶部，所述安装块的一侧固定有注射器本体，所述电缸的伸缩端与注射器本体的推送端固定连接，所述电缸与电控箱电性连接。

优选的，所述三轴滑台包括X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台，所述Y轴滑台通过螺丝固定在基座的上表面，所述X轴滑台安装在Y轴滑台的上方，所述Z轴滑台安装在X轴滑台的上方。

优选的，所述基座和载物台均呈矩形设置，所述基座下表面的四个拐角均固定有支柱，所述电控箱的一侧安装有电源开关和注射控制键，所述注射控制键与电控箱电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过将摄像采集用工业相机，设置在液滴注射口的上方，摄像头可以由顶部向下实时观察液滴在产品表面的状态，通过该方式使凹面的产品表面也能清晰的提供图像，计算机再通过相机提供的图像对已滴在样品表面上的液滴轮廓模型进行分析计算，相对传统的接触角测量仪，该装置能够对凹面产品提供更加清晰的视角，从而使产品测试的结果更加精确，且该装置采用自动注射液滴，通过软件控制电缸，精准控制液体流量，保证出液均匀稳定通过简单设定参数即可达到使用目的，操作简单，能够提高测试效率。

附图说明

图1是本实用新型的轴测图；

图2是本实用新型线材固定夹的位置示意图；

图3是本实用新型的侧视图；

图4是本实用新型自动注射器的结构示意图；

图5是本实用新型的正视图。

图中：1、基座；2、载物台；3、三轴滑台；4、C形架；5、顶视摄像头；6、补光灯；7、自动注射器；701、电缸；702、安装块；703、注射器本体；8、第一位移模组；9、第二位移模组；10、支撑板；11、电控箱；12、线材固定夹；13、电源开关；14、注射控制键；15、支柱；301、X轴滑台；302、Y轴滑台；303、Z轴滑台；801、X模组；802、Y模组；901、水平模组；902、纵向模组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种3D接触角测量仪，包括基座1，基座1的上方设置有载物台2，基座1的上方安装有供载物台2调节位置的三轴滑台3，基座1一端的两侧通过螺丝均安装有C形架4，C形架4的顶端设置有顶视摄像头5、补光灯6和自动注射器7，自动注射器7位于顶视摄像头5的一侧，补光灯6位于顶视摄像头5的下方，C形架4的顶端安装有供摄像头组件和补光灯6移动的第一位移模组8，其中一个C形架4的一侧安装有供自动注射器7调节位置的第二位移模组9，两个C形架4之间通过螺丝固定有支撑板10，支撑板10的一侧通过螺丝安装有电控箱11，自动注射器7、补光灯6和顶视摄像头5均与电控箱11电性连接。

该装置采用计算机自研软件使同轴数字调节LED光源，即补光灯6与相机镜头同心成像光学原理测试实现，通过比测试数据来验证特性，工业相机从顶部向下进行拍摄，可拍摄到平面、凹面情况下时，液滴在产品表面的状态模型，再通过计算机算法拟合分析得到正确的测量结果数据。

第一位移模组8包括X模组801和Y模组802，X模组801设置有两组，两组X模组801通过螺丝固定在支撑板10的另一侧，两组X模组801在同一竖直线上，Y模组802安装在位于上方的X模组801的一侧，顶视摄像头5安装在Y轴模组上，补光灯6安装在位于下方的X模组801的一侧。

第二位移模组9包括水平模组901和纵向模组902，水平模组901与X模组801呈正交设置，自动注射器7安装在纵向模组902的一侧，且自动注射器7相对顶视摄像头5呈倾斜设置。

通过设置第一位移模组8和第二位移模组9，能够实现顶视摄像头5、补光灯6以及注射器本体703的注射位置。

其中一个C形架4的一侧固定有若干C形线材固定夹12，线材固定夹12位于第二位移模组9的一侧。

通过设置线材固定夹12，使该装置整体线路整洁，不会影响载物台2上的液滴观察。

自动注射器7包括电缸701和安装块702，电缸701固定在安装块702的顶部，安装块702的一侧固定有注射器本体703，电缸701的伸缩端与注射器本体703的推送端固定连接，电缸701与电控箱11电性连接；

启动电缸701后，安装块702通过螺丝与纵向模组902连接，电缸701对注射器本体703推送，使管内水滴滴在载物台2上的产品表面；

三轴滑台3包括X轴滑台301、Y轴滑台302和Z轴滑台303，Y轴滑台302通过螺丝固定在基座1的上表面，X轴滑台301安装在Y轴滑台302的上方，Z轴滑台303安装在X轴滑台301的上方。

通过设置三轴滑台3，可以调节载物台2的位置和高度；

基座1和载物台2均呈矩形设置，基座1下表面的四个拐角均固定有支柱15。

电控箱11的一侧安装有电源开关13和注射控制键14，注射控制键14与电控箱11电性连接，通过注射控制键14，实现一键测试；

使用时，通过X轴滑台301、Y轴滑台302和Z轴滑台303对样品台位置调节，手动通过第一位移模组8和第二位移模组9对镜头、光源和自动注射器7位置调节，调节完成后，将产品放在载物台2上，并调节清晰，点击自动测试按钮，通过电控箱11和软件控制电缸701伸缩，使注射器本体703自动注射液滴，顶视摄像头5对液滴实时测试，经过测试软件数据分析即可自动判断数据的合格性能，并将数据上传至客户系统。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种3D接触角测量仪，其特征在于：包括基座(1)，所述基座(1)的上方设置有载物台(2)，所述基座(1)的上方安装有供载物台(2)调节位置的三轴滑台(3)，所述基座(1)一端的两侧通过螺丝均安装有C形架(4)，所述C形架(4)的顶端设置有顶视摄像头(5)、补光灯(6)和自动注射器(7)，所述自动注射器(7)位于顶视摄像头(5)的一侧，所述补光灯(6)位于顶视摄像头(5)的下方，所述C形架(4)的顶端安装有供摄像头组件和补光灯(6)移动的第一位移模组(8)，其中一个所述C形架(4)的一侧安装有供自动注射器(7)调节位置的第二位移模组(9)，两个所述C形架(4)之间通过螺丝固定有支撑板(10)，所述支撑板(10)的一侧通过螺丝安装有电控箱(11)，所述自动注射器(7)、补光灯(6)和顶视摄像头(5)均与电控箱(11)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种3D接触角测量仪，其特征在于：所述第一位移模组(8)包括X模组(801)和Y模组(802)，所述X模组(801)设置有两组，两组所述X模组(801)通过螺丝固定在支撑板(10)的另一侧，两组所述X模组(801)在同一竖直线上，所述Y模组(802)安装在位于上方的X模组(801)的一侧，所述顶视摄像头(5)安装在Y轴模组上，所述补光灯(6)安装在位于下方的X模组(801)的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种3D接触角测量仪，其特征在于：所述第二位移模组(9)包括水平模组(901)和纵向模组(902)，所述水平模组(901)与X模组(801)呈正交设置，所述自动注射器(7)安装在纵向模组(902)的一侧，且所述自动注射器(7)相对顶视摄像头(5)呈倾斜设置。

4.根据权利要求3所述的一种3D接触角测量仪，其特征在于：其中一个所述C形架(4)的一侧固定有若干C形线材固定夹(12)，所述线材固定夹(12)位于第二位移模组(9)的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种3D接触角测量仪，其特征在于：所述自动注射器(7)包括电缸(701)和安装块(702)，所述电缸(701)固定在安装块(702)的顶部，所述安装块(702)的一侧固定有注射器本体(703)，所述电缸(701)的伸缩端与注射器本体(703)的推送端固定连接，所述电缸(701)与电控箱(11)电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种3D接触角测量仪，其特征在于：所述三轴滑台(3)包括X轴滑台(301)、Y轴滑台(302)和Z轴滑台(303)，所述Y轴滑台(302)通过螺丝固定在基座(1)的上表面，所述X轴滑台(301)安装在Y轴滑台(302)的上方，所述Z轴滑台(303)安装在X轴滑台(301)的上方。

7.根据权利要求6所述的一种3D接触角测量仪，其特征在于：所述基座(1)和载物台(2)均呈矩形设置，所述基座(1)下表面的四个拐角均固定有支柱(15)，所述电控箱(11)的一侧安装有电源开关(13)和注射控制键(14)，所述注射控制键(14)与电控箱(11)电性连接。

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