一種smt貼片零件測(cè)高儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種零件測(cè)高儀。一種SMT貼片零件測(cè)高儀，包括一測(cè)高儀主體，測(cè)高儀主體內(nèi)設(shè)有一光源發(fā)射系統(tǒng)，光源發(fā)射系統(tǒng)的光源發(fā)射口朝向一準(zhǔn)直透鏡，準(zhǔn)直透鏡前方設(shè)有一錐面反射鏡，錐面反射鏡的過(guò)圓錐軸線的截平面為直角等腰三角形；錐面反射鏡的一側(cè)還設(shè)有一至少一個(gè)光源接收器，準(zhǔn)直透鏡的光軸和錐面反射鏡的軸心在一條直線上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，具有測(cè)量精度高、方便檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種SMT貼片零件測(cè)高儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種零件測(cè)高儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電子器件組裝領(lǐng)域，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)零件脫焊，側(cè)立等情況，目前常用方法是目視和 手感檢驗(yàn)，主觀性強(qiáng)且安全性不高;或借助放大鏡、顯微鏡及其他破壞性抽檢，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無(wú) 法長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于，提供一種SMT貼片零件測(cè)高儀。
[0004] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種SMT貼片零件測(cè)高儀，包括一測(cè)高儀主體，其特征在于:所述測(cè)高儀主體內(nèi)設(shè) 有一光源發(fā)射系統(tǒng)，所述光源發(fā)射系統(tǒng)的光源發(fā)射口朝向一準(zhǔn)直透鏡，所述準(zhǔn)直透鏡前方 設(shè)有一錐面反射鏡，所述錐面反射鏡的過(guò)圓錐軸線的截平面為直角等腰三角形；
[0006] 所述錐面反射鏡的一側(cè)還設(shè)有一至少一個(gè)光源接收器，所述準(zhǔn)直透鏡的光軸和所 述錐面反射鏡的軸心在一條直線上。
[0007] 本發(fā)明通過(guò)光源發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出具有一定發(fā)散角的光束時(shí)，光束經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直 后入射到錐面反射鏡，錐面反射鏡為一 45度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱面，所有入射光束的入射角均為45度， 反射光角均為45度，這樣反射光與入射光成90度，所有反射光即組成一水平的光平面。當(dāng)光 平面掃過(guò)SMT零件時(shí)，光會(huì)被零件部分遮擋，這樣到達(dá)光源接收器的光層的厚度就會(huì)改變， 從而測(cè)得零件高度;本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，具有測(cè)量精度高、方便檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。
[0008] 本發(fā)明發(fā)出的光束經(jīng)錐面反射鏡發(fā)射后，在錐面反射鏡的兩側(cè)形成兩個(gè)光平面， 配合光源接收器，可以同時(shí)測(cè)量位于錐面反射鏡兩側(cè)的SMT零件。
[0009] 所述至少一個(gè)光源接收器設(shè)有一接收面，所述接收面呈一平面，所述接收面與通 過(guò)所述錐面反射鏡反射后的光束形成的光平面相垂直。接收面與光平面相垂直可以減少接 收面所需要的面積，同時(shí)接收面為一平面，提高了檢測(cè)的精度。
[0010] 作為一種方案，所述至少一個(gè)光源接收器的接收面呈一長(zhǎng)方形，所述接收面寬度 在1_以上。采用長(zhǎng)方形的設(shè)計(jì)可以節(jié)省材料，降低成本。
[0011] 所述測(cè)高儀主體還包括一外殼，所述外殼后部安有所述光源發(fā)射系統(tǒng)，所述外殼 的前部安有所述錐面反射鏡，外殼對(duì)測(cè)高儀主體起到一個(gè)保護(hù)作用，同時(shí)外殼也將一些不 必要的散射、反射光阻擋住，方便用戶使用的同時(shí)提高設(shè)備的精度。
[0012] 所述外殼的前部為玻璃制成的玻璃質(zhì)外殼，所述外殼的后部為塑料制成的塑料質(zhì) 外殼。通過(guò)前方的玻璃質(zhì)外殼，不會(huì)阻礙錐面反射鏡所反射的光束。
[0013] 作為一種方案，所述光源發(fā)射系統(tǒng)還設(shè)有一電源模塊，所述電源模塊米包括一蓄 電池，一電源插頭，所述蓄電池布置在所述外殼的內(nèi)部，所述電源插頭布置在外殼的外部。 可以直接通過(guò)電源插頭獲取電能，也可以利用蓄電池在特殊環(huán)境下供電。
[0014] 作為一種方案，所述錐面反射鏡的外表面鍍有一層反射膜。利用反射膜降低材料 成本，方便加工制造。
[0015] 作為一種方案，所述光源發(fā)射系統(tǒng)包括一紅外激光發(fā)射器，所述紅外激光發(fā)射器 連接所述電源模塊。紅外激光發(fā)射器技術(shù)成熟，便于制造。
[0016] 作為另一種方案，所述光源發(fā)射系統(tǒng)包括一 LED發(fā)光裝置，所述LED發(fā)光裝置連接 所述電源模塊，所述LED發(fā)光裝置包括一呈球面狀的球面支撐板，所述球面支撐板等間距的 設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)凹坑，各凹坑內(nèi)均設(shè)有一個(gè)LED光源，構(gòu)成一 LED陣列；
[0017] 所述LED陣列的前方設(shè)有一聚光裝置，各所述LED的中心軸線穿過(guò)所述聚光裝置的 中心。把功率不高的LED光源通過(guò)陣列的形式準(zhǔn)直后，進(jìn)行聚光，得到一個(gè)高光通量、小口徑 的光斑。采用該光斑作為光源，能達(dá)到較好的效果。還可以，在凹坑的內(nèi)壁上覆蓋一反光膜， 以使更多的光射向前方，提高光的強(qiáng)度。
[0018] 作為一種方案，所述聚光裝置為一復(fù)合拋物面聚光器。復(fù)合拋物面聚光器能夠?qū)?光線匯集在出光孔上，從而達(dá)到聚光的效果。復(fù)合拋物面聚光器優(yōu)選由前、后排布的兩個(gè)圓 錐構(gòu)成，兩個(gè)圓錐的圓錐曲線不相同。以兩個(gè)圓錐距離LED發(fā)光裝置最遠(yuǎn)的端口所在的平面 作為一種復(fù)合光源的接受面。
[0019] 所述LED光源通過(guò)一萬(wàn)向軸連接所述球面支撐板。以通過(guò)萬(wàn)向軸調(diào)整LED發(fā)光裝置 的朝向，從而進(jìn)一步調(diào)整聚光度，提尚光通量。
[0020] 所述萬(wàn)向軸通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接一電機(jī)，所述電機(jī)連接一信號(hào)處理系統(tǒng)，所述信號(hào) 處理系統(tǒng)連接一溫度傳感器，所述溫度傳感器位于所述聚光裝置的出光口處。信號(hào)處理系 統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)出光口處的溫度變化，檢測(cè)光通量的調(diào)整情況。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為本發(fā)明的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0023] 參照?qǐng)D1，一種SMT貼片零件測(cè)高儀，包括一測(cè)高儀主體，測(cè)高儀主體內(nèi)設(shè)有一光源 發(fā)射系統(tǒng)1，光源發(fā)射系統(tǒng)1的光源發(fā)射口朝向一準(zhǔn)直透鏡2,準(zhǔn)直透鏡2前方設(shè)有一錐面反 射鏡3,錐面反射鏡3的過(guò)圓錐軸線的截平面為直角等腰三角形;錐面反射鏡3的一側(cè)還設(shè)有 一至少一個(gè)光源接收器4,準(zhǔn)直透鏡2的光軸和錐面反射鏡3的軸心在一條直線上。本發(fā)明通 過(guò)光源發(fā)射系統(tǒng)1發(fā)出具有一定發(fā)散角的光束時(shí)，光束經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡2準(zhǔn)直后入射到錐面反 射鏡3,錐面反射鏡3為一 45度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱面，所有入射光束的入射角均為45度，反射光角均為 45度，這樣反射光與入射光成90度，所有反射光即組成一水平的光平面。當(dāng)光平面掃過(guò)SMT 零件時(shí)，光會(huì)被零件部分遮擋，這樣到達(dá)光源接收器的光層的厚度就會(huì)改變，從而測(cè)得零件 高度;本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，具有測(cè)量精度高、方便檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。
[0024] 錐面反射鏡的左側(cè)、右側(cè)均設(shè)有光源接收器，本發(fā)明發(fā)出的光束經(jīng)錐面反射鏡3 發(fā)射后，在錐面反射鏡3的兩側(cè)形成兩個(gè)光平面，配合光源接收器，可以同時(shí)測(cè)量位于錐面 反射鏡3兩側(cè)的SMT零件。
[0025] 至少一個(gè)光源接收器4設(shè)有一接收面，接收面呈一平面，接收面與通過(guò)錐面反射鏡 3反射后的光束形成的光平面相垂直。接收面與光平面相垂直可以減少接收面所需要的面 積，同時(shí)接收面為一平面，提高了檢測(cè)的精度。
[0026] 作為一種方案，至少一個(gè)光源接收器4的接收面呈一長(zhǎng)方形，接收面寬度在1mm以 上。采用長(zhǎng)方形的設(shè)計(jì)在保證接收光平面的同時(shí)可以節(jié)省材料，降低成本。
[0027] 測(cè)高儀主體還包括一外殼5,外殼5后部安有光源發(fā)射系統(tǒng)1，外殼5的前部安有錐 面反射鏡3,外殼5對(duì)測(cè)高儀主體起到一個(gè)保護(hù)作用，同時(shí)外殼5也將一些不必要的散射、反 射光阻擋住，方便用戶使用的同時(shí)提高設(shè)備的精度。
[0028] 外殼5的前部為玻璃制成的玻璃質(zhì)外殼，外殼5的后部為塑料制成的塑料質(zhì)外殼。 通過(guò)前方的玻璃質(zhì)外殼，不會(huì)阻礙錐面反射鏡3所反射的光束。
[0029]作為一種方案，光源發(fā)射系統(tǒng)1還設(shè)有一電源模塊，電源模塊米包括一蓄電池，一 電源插頭，蓄電池布置在外殼5的內(nèi)部，電源插頭布置在外殼5的外部。可以直接通過(guò)電源插 頭獲取電能，也可以利用蓄電池在特殊環(huán)境下供電。
[0030] 作為一種方案，錐面反射鏡3的外表面鍍有一層反射膜。利用反射膜降低材料成 本，方便加工制造。
[0031] 作為一種方案，光源發(fā)射系統(tǒng)1包括一紅外激光發(fā)射器，紅外激光發(fā)射器連接電源 模塊。紅外激光發(fā)射器技術(shù)成熟，便于制造。
[0032]作為另一種方案，光源發(fā)射系統(tǒng)1包括一 LED發(fā)光裝置，LED發(fā)光裝置連接電源模 塊，LED發(fā)光裝置包括一呈球面狀的球面支撐板，球面支撐板等間距的設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)凹坑，各 凹坑內(nèi)均設(shè)有一個(gè)LED光源，構(gòu)成一 LED陣列；
[0033] LED陣列的前方設(shè)有一聚光裝置，各LED的中心軸線穿過(guò)聚光裝置的中心。把功率 不高的LED光源通過(guò)陣列的形式準(zhǔn)直后，進(jìn)行聚光，得到一個(gè)高光通量、小口徑的光斑。采用 該光斑作為光源，能達(dá)到較好的效果。還可以，在凹坑的內(nèi)壁上覆蓋一反光膜，以使更多的 光射向前方，提高光的強(qiáng)度。
[0034]作為一種方案，聚光裝置為一復(fù)合拋物面聚光器。復(fù)合拋物面聚光器能夠?qū)⒐饩€ 匯集在出光孔上，從而達(dá)到聚光的效果。復(fù)合拋物面聚光器優(yōu)選由前、后排布的兩個(gè)圓錐構(gòu) 成，兩個(gè)圓錐的圓錐曲線不相同。以兩個(gè)圓錐距離LED發(fā)光裝置最遠(yuǎn)的端口所在的平面作為 一種復(fù)合光源的接受面。
[0035] LED光源通過(guò)一萬(wàn)向軸連接球面支撐板。以通過(guò)萬(wàn)向軸調(diào)整LED發(fā)光裝置的朝向， 從而進(jìn)一步調(diào)整聚光度，提尚光通量。
[0036] 萬(wàn)向軸通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接一電機(jī)，電機(jī)連接一信號(hào)處理系統(tǒng)，信號(hào)處理系統(tǒng)連接 一溫度傳感器，溫度傳感器位于聚光裝置的出光口處。信號(hào)處理系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)出光口處的 溫度變化，檢測(cè)光通量的調(diào)整情況。
[0037] 作為另一種方案，聚光裝置為一光錐聚光器，聚光裝置優(yōu)選為空心光錐聚光器。光 錐聚光器包括一大口端、一小口端，光錐聚光器的大口端設(shè)有一場(chǎng)鏡，光錐聚光器的小口端 作為一種復(fù)合光源的接受面。
[0038]光線在光錐聚光器的錐壁上第m個(gè)反射點(diǎn)的入射角im，反射光線與光錐軸的夾角 um，光錐半錐角t:
[0039] im=90〇-V-(2m-l)t
[0040] um=V+2mt
[00411光線在光錐聚光器的光錐壁每反射一次，入射角就減少2t，與光錐的夾角增加2t， 當(dāng)im〈n或ftn>90°，光線不能從小端出射。
[0042]建立直角坐標(biāo)系，若已知V、大端半口徑s，確定反射次數(shù)m，那么光錐出射端的口徑 大小I yta |及光錐長(zhǎng)度xaJI何關(guān)系解出。
[0047]在采用光錐聚光器對(duì)于LED陣列投射的光線進(jìn)行聚光。場(chǎng)鏡可以減少入射角的大 小，有助于光線從導(dǎo)光錐中出射，同時(shí)也具有減小出射端口尺寸的作用。
[0048]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技 術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明 本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些 變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及 其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種SMT貼片零件測(cè)高儀，包括一測(cè)高儀主體，其特征在于:所述測(cè)高儀主體內(nèi)設(shè)有 一光源發(fā)射系統(tǒng)，所述光源發(fā)射系統(tǒng)的光源發(fā)射口朝向一準(zhǔn)直透鏡，所述準(zhǔn)直透鏡前方設(shè) 有一錐面反射鏡，所述錐面反射鏡的過(guò)圓錐軸線的截平面為直角等腰三角形； 所述錐面反射鏡的一側(cè)還設(shè)有一至少一個(gè)光源接收器，所述準(zhǔn)直透鏡的光軸和所述錐 面反射鏡的軸心在一條直線上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SMT貼片零件測(cè)高儀，其特征在于，所述至少一個(gè)光源接 收器設(shè)有一接收面，所述接收面呈一平面，所述接收面與通過(guò)所述錐面反射鏡反射后的光 束形成的光平面相垂直。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SMT貼片零件測(cè)高儀，其特征在于，所述測(cè)高儀主體還包 括一外殼，所述外殼后部安有所述光源發(fā)射系統(tǒng)，所述外殼的前部安有所述錐面反射鏡。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種SMT貼片零件測(cè)高儀，其特征在于，所述外殼的前部為玻 璃制成的玻璃質(zhì)外殼，所述外殼的后部為塑料制成的塑料質(zhì)外殼。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種SMT貼片零件測(cè)高儀，其特征在于，所述光源發(fā)射系統(tǒng)還 設(shè)有一電源模塊，所述電源模塊采包括一蓄電池，一電源插頭，所述蓄電池布置在所述外殼 的內(nèi)部，所述電源插頭布置在外殼的外部。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種SMT貼片零件測(cè)高儀，其特征在于，所述光源發(fā)射系統(tǒng)包 括一紅外激光發(fā)射器，所述紅外激光發(fā)射器連接所述電源模塊。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種SMT貼片零件測(cè)高儀，其特征在于，所述光源發(fā)射系統(tǒng)包 括一 LED發(fā)光裝置，所述LED發(fā)光裝置連接所述電源模塊，所述LED發(fā)光裝置包括一呈球面狀 的球面支撐板，所述球面支撐板等間距的設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)凹坑，各凹坑內(nèi)均設(shè)有一個(gè)LED光源， 構(gòu)成一 LED陣列； 所述LED陣列的前方設(shè)有一聚光裝置，各所述LED的中心軸線穿過(guò)所述聚光裝置的中 心。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種SMT貼片零件測(cè)高儀，其特征在于，在凹坑的內(nèi)壁上覆蓋 一反光膜。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種SMT貼片零件測(cè)高儀，其特征在于，所述LED光源通過(guò)一萬(wàn) 向軸連接所述球面支撐板。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種SMT貼片零件測(cè)高儀，其特征在于，所述萬(wàn)向軸通過(guò)傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)連接一電機(jī)，所述電機(jī)連接一信號(hào)處理系統(tǒng)，所述信號(hào)處理系統(tǒng)連接一溫度傳感器，所 述溫度傳感器位于所述聚光裝置的出光口處。
【文檔編號(hào)】G01B11/02GK105865346SQ201610118607
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月2日
【發(fā)明人】楊軍, 張婧京, 李道萍, 潘政行
【申請(qǐng)人】上海理鑫光學(xué)科技有限公司