专利名称：一种三维锡膏测厚仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及厚度测量领域，尤其涉及一种三维锡膏测厚仪。
背景技术：
传统的印刷电路板上焊膏的测量方法是在选取几个有代表性的点(如
QFP器件，BGA器件的焊盘)，以及一些其它普通焊盘(如阻容器件的焊盘) 测量一下高度，如果仪器条件许可，还可以测量一下焊膏堆积的宽度。这 种测量方式存在一个问题，就是印刷后焊膏堆积的形状如果不是理想中的 "方台"状，那么焊膏堆积形状对于选点测量的结果会有很大的影响。
然而，只通过测量焊点高度的方式来控制印刷质量和评估印刷工艺是 远远不够的。随着更高密度组装以及无铅工艺的发展，焊膏印刷工艺的难 度会越来越大，工艺的控制精度要求也会越来越高，因而控制印刷后的焊 膏体积变得越来越重要，尤其对于使用6Sigma质量管理体系的企业来说， 传统的测量方法已经明显地不适用了。 因此，现有技术有待于完善和发展
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题在于提供一种能够实现三维定位、高精度， 且操作简单、方便的三维锡膏测厚系统。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种三维锡膏测厚仪，包括一测 厚系统，设置在一通用计算机上；及一测量装置，设置在一工作平台的支 架上，并位于所述工作平台的上方，与所述计算机连接，用于扫描和测量
锡膏厚度；
其中，所述测厚系统包括
一测量模块，与设置在所述计算机内的CPU连接，并通过一图像数据 采集卡与所述测量装置连接，受控于所述CPU,用于控制所述测量装置对所 述锡膏厚度进行测量，并将测量数据输送至所述计算机内的存储模块进行 存储；及
一数据分析模块，与所述CPU及存储模块连接，用于对测量数据进行 统计分析，并输出一分析结果信号。
其中，所述测厚仪中，所述测厚系统还包括一物像显示模块，与所述 测量模块及一显示系统连接，用于模拟显示所测锡膏形状。
其中，所述测厚仪中，所述测厚系统还包括一提示模块，与所述数据 分析模块及提示系统连接，用于当接受到所述分析结果信号时输出一提示 信号给提示系统。
其中，所述测厚仪中，所述提示信号包括数据显示信号和/或音频信号。
其中，所述测厚仪中，所述系统还包括一信息设置才莫块，与所述CPU 及存储模块连接,用于设置操作信息及编辑数据。
其中，所述测量装置为激光三角测量装置，包括一激光器，用于向锡 膏发射激光束；及一摄像机，用于扫描锡膏外貌状况及分布位置，并读取 锡膏厚度测量数据，并输出测量数据信号。
其中，该测厚仪还包括一校正器，设置在所述载物平台上，用于控制 所述激光器的启动，并调节该激光器光源强度。
与现有技术相比，本实用新型的测厚仪通过设置在计算机内的锡膏测 厚系统，实现对锡膏厚度三维定位测量，提高了测量精度；同时，锡膏测 厚系统对测量数据与标准特征数据的统计分析，并输出比较结果，给操作 者一个直观的了解，减少了操作者的劳动量，提高了测量效率。
图1为本实用新型测厚仪的结构示意图； 图2为本实用新型测厚仪的工作平台立体图； 图3为本实用新型测厚系统的方框图； 图4为本实用新型测厚仪的校正器。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的较佳实施例作进一步详细说明。
本实用新型提供了一种三维锡膏测厚仪，如图1和图2所示，包括计 算机100及测量装置，且所述计算机100与所述测量装置连接。其中，所 述测量装置，本实施例中选用激光三角测量装置，包括激光器210及摄像 机220，设置在工作平台300的支架240上，且所述激光器210、掘/f象机220 及待测锡膏，且所述激光器210、摄像机220及所述锡膏位于一三角形的 三个顶点上，且所述激光器210通过一设置在所述工作平台300底部的控 制电路与所述计算机100连接，受控于所述计算机100;所述揭/f象机220 通过一设置在所述计算机100上图像数据采集卡连接，用于向所述计算机 输送图像信号和厚度测量信号。
在所述计算机100内设置一锡膏测厚系统，该测厚系统包括测量模块 110及数据分析模块120，如图3所示。
当需要测量印刷电路板(简称PCB )上锡膏厚度时，将所述PCB放置所 述工作平台300的载物台320上，并将待测锡膏置于所述激光器210及所 述摄像机220的光线相交点。测量时，所述摄像机220将采集到的锡膏图 像信号通过所述图象数据采集卡输送至所述计算100的CPU 130中。
其中，所述测量才莫块110与一CPU 130连接，受控于该CPU130。当所 述CPU 130接收到所述摄像机220输送来的图像信息后并处理，随即所述 CPU 130输出一测量控制信号给所述测量模块110并转化为电流控制信号，
并将该电流控制信号输送到 一设置在所述工作平台底部的控制器，该控制
器通过一设置在所述支架240内部的导线与所述激光器210和摄像机220 连接，并由所述控制器控制所述激光器210对所述待测锡膏的厚度进行测 量，并带有锡膏厚度的三维厚度测量信息通过摄像机220的摄像机成像， 并把这些所述三维锡膏厚度数据信息转化为电信号，通过一图像数据采集 卡转换为测量厚度数据后输入所述测量才莫块110,并送至所述计算^/L内的一 存储模块140进行存储，且该存储模块140已经预存有待测锡膏的厚度特 征数据，所述特征数据被用来与测量数据进行分析比较。
所述数据分析模块120与所述CPU 130 、存储模块140及提示模块150 连接，受控于所述CPU130。当所述CPU 130向所述数据分析模块120输出 一数据统计分析信号，所述数据分析模块120接收该信号并处理为一数据 导出信号，并将该数据导出信号输送至所述存储模块140,导出所述存储模 块140内存储的锡膏厚度测量数据及特征数据，并对这两组数据进行统计 比较分析，随后输出一比较分析结果信号给所述提示模块150，由该提示模 块150输送至提示系统进行报警提示；或者将统计、比较分析的数据结果存 储在所述存储模块140中，以备以后查询，或者通过与所述计算机100相 连接的外接打印设备，将统计、比较分析的数据结果打印出来。
所述提示模块150接收到比较结果信号并转化数字显示信号和音频信 号，然后，将所述数字显示信号送所述显示系统160,由所述显示系统160 显示数字警示信息；所述音频信号送至所述音响系统170，由所述音响系统 170播放，进行声音警示信息。这样，测量者就能从这些警示信息中了解到 所测锡膏厚度是否合理，并根据数据分析的结果采取相应的措施，完善涂
覆锡膏厚度的操作工艺。
在所述测厚仪中，所述测厚系统还包括一物像显示才莫块190，与所述测 量模块IIO及显示系统160连接，如图3所示，用于模拟显示所测锡膏形 状。当所述物像显示模块190接收到所述测量模块110输送来的锡膏厚度
测量数据时，所述物像显示模块190则将所述测量数据转化为锡膏不同位 置厚度的图像信号，并将这些图像信号模拟成待测锡膏的外廓形状，并通 过显示系统160进行显示，便于操作者直观的观察、判断所测锡膏的外廓 形状。
在本实施例中，所述测厚系统还包括一信息设置模块180,如图3所示， 与所述CPU 130及存储模块140连接。所述信息设置模块180接收到所述 CPU 130输送来的设置信号时，操作者就可以根据锡膏厚度测量的要求，编 辑相应的锡膏厚度特征数据，并将这些特征数据预存到所述存储模块140 中，用于与待测锡膏厚度的测量数据进行统计分析比较。同时，也可以对 不同的操作者或用户进行不同的信息设置需求，比如测量的标准、锡膏厚 度的测量定位点等。
在该测厚仪的所述工作平台的底部设有一伺服系统，与所述计算机100 连接，受控于该计算机IOO，用于控制设置在所述工作平台300上的载物平 台320沿X坐标轴和/或Y坐标轴方向移动，如图2所示，使待测锡膏置于 所述测量装置测量时的最佳位置，提高了测量效率及精确率，这部分为现 有技术，在此不再赘述。
本实用新型测厚仪的一种改进，该测厚仪还包括一校正器310,如图3 所示，设置在所述载物平台上，用于校正所述摄像机220和所述激光器210 的测量精度。该校正器310为一长方形金属块，中间设有一凹槽，并在该 凹槽内设置一标定块230,且该标定块230的厚度精度高达0. 002mm。当所 述摄像机220和所述激光器210的测量出现偏差时，就可以通过该校正器 310中所述标定块230的厚度来校正所述激光器210和摄像机220的厚度 偏差，从而避免测量误差的产生。
综上所述，本实用新型的测厚仪通过设置在计算机内的锡膏测厚系统， 实现对锡膏厚度三维定位测量，提高了测量精度；同时，锡膏测厚系统对 测量数据与标准特征数据的统计分析，并输出比较结果，给操作者一个直
观的了解，减少了操作者的劳动量，提高了测量效率。 " 应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以 改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附;j:又利要求的 保护范围。
权利要求1、一种三维锡膏测厚仪，包括一测厚系统，设置在一通用计算机上；及一测量装置，设置在一工作平台的支架上，并位于所述工作平台的上方，与所述计算机连接，用于扫描和测量锡膏厚度；其特征在于，所述测厚系统包括一测量模块，与设置在所述计算机内的CPU连接，并通过一图像数据采集卡与所述测量装置连接，受控于所述CPU，用于控制所述测量装置对所述锡膏厚度进行测量，并将测量数据输送至所述计算机内的存储模块进行存储；及一数据分析模块，与所述CPU及存储模块连接，用于对测量数据进行统计分析，并输出一分析结果信号。
2、 根据权利要求1所述的测厚仪，其特征在于，所述测厚系统还包 括一物像显示模块，与所述测量模块及一显示系统连接，用于模拟显示所 测锡膏形状。
3、 根据权利要求1所述的测厚仪，其特征在于，所述测厚系统还包 括一提示模块，与所述数据分析模块及提示系统连接，用于当接受到所述 分析结果信号时输出 一提示信号给提示系统。
4、 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述提示信号包括数 据显示信号和/或音频信号。
5、 根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述系统还包括一信 息设置模块，与所述CPU及存储模块连接，用于设置操作信息及编辑数据。
6、 根据权利要求1所述的测厚仪，其特征在于，所述测量装置为激光三角测量装置，包括一激光器，用于向锡膏发射激光束；及一摄像机， 用于扫描锡膏外貌状况及分布位置，并读取锡膏厚度测量数据，并输出测 量数据信号。
7、 根据权利要求6所述的测厚仪，其特征在于，该测厚仪还包括一校正器，设置在所述载物平台上，用于校正所述测量装置的测量厚度精度。
专利摘要本实用新型公开了一种三维锡膏测厚仪，包括测厚系统，设置在一通用计算机上；及一测量装置，与所述计算机连接，用于扫描和测量锡膏厚度；其中，所述测厚系统包括一测量模块，用于控制测量装置测量锡膏厚度；及一数据分析模块，用于对锡膏厚度的测量数据与预存在存储器模块中的特征数据进行统计分析比较，并送出比较结果。与现有技术相比，本实用新型的测厚仪通过设置在计算机内的锡膏测厚系统，实现对锡膏厚度三维定位测量，提高了测量精度；同时，对测量数据与标准特征数据的统计分析，并输出比较结果，提高了测量效率。
文档编号G01B11/06GK201069355SQ200720121339
公开日2008年6月4日 申请日期2007年7月9日 优先权日2007年7月9日
发明者涛 朱, 邓小兵 申请人:深圳市隆威自动化科技有限公司