本實用新型屬于電力電子器件檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種IGBT可靠性試驗中的結(jié)構(gòu)失效模式視頻監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合型全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，IGBT器件綜合了MOSFET和GTR兩種器件的優(yōu)點，不僅驅(qū)動簡單、功率等級高、功耗小，而且飽和壓降低、熱穩(wěn)定性好。

IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與FWD(續(xù)流二極管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品。IGBT模塊具有節(jié)能、安裝方便和散熱穩(wěn)定的特點，并且IGBT模塊能夠直接應(yīng)用于各種試驗平臺中。

大功率IGBT模塊一般都采用封裝結(jié)構(gòu)，IGBT芯片焊在銅基板上，并通過焊料層和DBC陶瓷層等多層結(jié)構(gòu)焊接在底板上，并且在多層結(jié)構(gòu)中澆注封裝材料。例如型號為MMG75SR120B的一體式的IGBT模塊，它分為外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，外部結(jié)構(gòu)包括塑封的樹脂外殼、樹脂外蓋、主端子、輔助端子和絕緣基板；內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括金屬基、IGBT芯片、FWD芯片及澆注封裝材(硅)。

目前，IGBT被大量應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如高鐵、輕軌、開關(guān)電源、照明電路等領(lǐng)域，在上述應(yīng)用中，IGBT的工作電壓和電流都相對較大，導(dǎo)致功耗和芯片的平均結(jié)溫也會相對很高，同時為了控制IGBT的結(jié)溫，會反復(fù)的冷卻及加熱，使IGBT長期處于溫度波動頻繁的工作條件下。由于IGBT模塊內(nèi)的芯片與芯片之間、銅層與芯片之間通常采用鍵合引線的方式進行連接，并且鍵絲、芯片表面金屬層、銅層都采取不同的材料，因此，各種材料的熱膨脹系數(shù)不同、所能承受的熱應(yīng)力不同。而多層結(jié)構(gòu)是焊接在一起的，所以在溫度波動的過程中，熱膨脹系數(shù)小的會受到拉伸，即受到拉伸應(yīng)力，而熱膨脹系數(shù)大的會受到壓縮，進而受到壓縮應(yīng)力。隨著溫度的起起伏伏，IGBT模塊會長期處于熱應(yīng)力的反復(fù)變化中，容易引起各層材料的異變，導(dǎo)致IGBT的熱穩(wěn)定性、電氣特性的畸變，及IGBT模塊可靠性的降低，甚至發(fā)生疲勞失效。一般情況下，IGBT模塊最容易發(fā)生失效的位置在焊料層、鍵絲及芯片上表面金屬層，最主要的失效模式有焊料層失效、鍵絲失效和金屬層失效。

另外，由于IGBT模塊的溫度在不斷的變化，不斷波動的溫度會使熱應(yīng)力對焊料層反復(fù)沖擊，焊料層間產(chǎn)生的剪切應(yīng)力會導(dǎo)致焊料層薄弱的地方產(chǎn)生細微的裂紋，在熱應(yīng)力的持續(xù)沖擊下，這些細微的裂紋會逐漸擴展，導(dǎo)致焊料層發(fā)生分層和空洞現(xiàn)象，從而導(dǎo)致芯片內(nèi)發(fā)生局部過熱現(xiàn)象，進而導(dǎo)致IGBT模塊失效。IGBT模塊內(nèi)部的芯片與芯片、芯片與銅層間一般采用鍵合引線連接，由于鍵絲、芯片表面金屬層、銅層都采取的是不同的材料，所以各種材料的熱膨脹系數(shù)不同，不斷波動的溫度會使熱應(yīng)力反復(fù)沖擊鍵合處，從而容易導(dǎo)致鍵絲剝離或翹曲脫離焊盤，當部分鍵絲發(fā)生剝離或翹曲脫離焊盤現(xiàn)象，全部的電流會集中在剩余的導(dǎo)通鍵絲上，甚至發(fā)生鍵絲熔斷現(xiàn)象，進而IGBT模塊失效。

目前，在進行IGBT模塊可靠性試驗中，通常是采用肉眼方式人工觀測IGBT模塊內(nèi)部的鍵絲、焊料層、銅層變化情況，無法準確觀測及記錄整個試驗過程，難以確定IGBT模塊失效部位。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有設(shè)計的不足，提供一種IGBT可靠性試驗中的結(jié)構(gòu)失效模式視頻監(jiān)測系統(tǒng)，其通過視覺傳感器來記錄IGBT模塊在試驗過程中，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的焊料層及鍵絲的不斷變化，利用視覺傳感器將采集到的關(guān)于試驗過程中IGBT模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)不斷變化的視頻畫面?zhèn)鹘o計算機，利用計算機系統(tǒng)分析在IGBT發(fā)生失效的過程中，IGBT模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實時狀態(tài)與最初采集狀態(tài)的具體差異，可以明確確定IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)的逐步變化，并能夠在IGBT失效后，明確確定引起其失效的部位。

本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種IGBT可靠性試驗中的結(jié)構(gòu)失效模式視頻監(jiān)測系統(tǒng)，包括電源模塊、伸縮模塊、智能控制模塊、滑動模塊、轉(zhuǎn)動模塊和采集模塊；所述電源模塊與其他模塊相連接提供電能，所述智能控制模塊與伸縮模塊、滑動模塊、轉(zhuǎn)動模塊和采集模塊相連接實現(xiàn)試驗控制功能；

所述伸縮模塊包括第一伸縮模塊和第二伸縮模塊，所述第一伸縮模塊包括安裝在滑動模塊后端兩側(cè)的分離式支撐架，該分離式支撐架包括支撐架外殼及其內(nèi)部的上支撐架、下支撐架、調(diào)節(jié)連桿；上支撐架和下支撐架通過調(diào)節(jié)連桿連接在一起并固裝在底座上，所述第二伸縮模塊包括電動液壓推桿、連接基座，所述電動液壓推桿對稱安裝在連接基座上，該連接基座安裝在滑動模塊前端的底部；

所述滑動模塊包括第一電機、第二電機、機械力臂、滑動基板、滑輪、方形固定連接軸、轉(zhuǎn)動連接軸、滑動平臺；在機械力臂后端兩側(cè)分別與上支撐架安裝在一起；所述滑輪有兩對并分別通過滑動連接軸連接在一起，兩對滑輪之間由轉(zhuǎn)軸連接，在轉(zhuǎn)軸外側(cè)裝有轉(zhuǎn)軸外殼，在轉(zhuǎn)軸外殼中心點上安裝有方形固定連接軸，第一電機安裝在方形固定連接軸內(nèi)部；在外側(cè)滑輪間的滑動連接軸上裝有轉(zhuǎn)動連接軸，所述轉(zhuǎn)動連接軸上安裝有兩支控制桿，所述控制桿一側(cè)連接第二電機；所述方形固定連接軸、轉(zhuǎn)動連接軸安裝在滑動平臺上，該滑動平臺安裝在兩對滑輪之間的滑動基板上；所述滑動基板兩側(cè)各裝有兩條滑行軌道，所述兩對滑輪分別嵌裝在滑行軌道內(nèi)；

所述轉(zhuǎn)動模塊包括第一轉(zhuǎn)動模塊和第二轉(zhuǎn)動模塊；所述第一轉(zhuǎn)動模塊包括轉(zhuǎn)動外殼及安裝在轉(zhuǎn)動外殼內(nèi)的第三電機、機械轉(zhuǎn)盤、齒形轉(zhuǎn)軸，所述的第三電機連接齒形轉(zhuǎn)軸，該齒形轉(zhuǎn)軸安裝在機械轉(zhuǎn)盤上，所述第一轉(zhuǎn)動模塊上端與機械力臂的一端底部相連接，該第一轉(zhuǎn)動模塊下端與連接基座相連接；所述第二轉(zhuǎn)動模塊包括第四電機、帶齒輪花鍵軸、兩對花鍵、固定機械軸、蝸輪蝸桿、方形固定臺、彈簧和傳動帶，所述帶齒輪花鍵軸與第四電機相連接，一對花鍵以帶齒輪花鍵軸上齒輪為中心呈對稱形式裝在帶齒輪花鍵軸上，所述的固定機械軸上裝有另一對花鍵，其位置與帶齒輪花鍵軸上的花鍵位置相對應(yīng)并通過傳動帶相連，所述蝸輪蝸桿上部與帶齒輪花鍵軸上的齒輪相嚙合，所述方形固定臺一側(cè)裝在蝸輪蝸桿的下部，所述的方形固定臺另一側(cè)裝有兩條彈簧；

所述智能控制模塊包括單片機模塊及計算機，所述采集模塊包括視覺傳感器，該視覺傳感器安裝在連接基座下端，該視覺傳感器的輸入端連接智能控制模塊的單片機模塊輸出端，該視覺傳感器的輸出端連接智能控制模塊的計算機輸入端。

所述電源模塊包括蓄電池、繼電器、啟停按鈕，該蓄電池的輸出端連接繼電器被控電路的一端，該繼電器被控電路的另一端與智能控制模塊的供電端、滑動模塊的供電端、轉(zhuǎn)動模塊的供電端、第二伸縮模塊的供電端及采集模塊的供電端連接，所述的啟停按鈕連接繼電器控制電路側(cè)。

所述的上支撐架包括上支撐架左部和上支撐架右部；在上支撐架左部上設(shè)有支架封裝孔、固定半空卡槽及第一定位孔，在上支撐架右部上設(shè)有支架封裝齒、固定全空卡槽及第二定位孔；所述固定半空卡槽設(shè)置在上支撐架左部的上半部分，所述的第一定位孔設(shè)置在上支撐架左部的下半部分，所述的固定全空卡槽設(shè)置在上支撐架右部的上半部分，所述的第二定位孔設(shè)置在上支撐架右部的下半部分，所述的上支撐架左部與上支撐架右部通過四周的支架封裝孔與支架封裝齒連接在一起。

所述上支撐架和下支撐架的安裝關(guān)系為：在調(diào)節(jié)連桿上設(shè)有兩列固定插孔，兩列固定插孔的相對距離同雙聯(lián)螺栓的相對距離相同，上支撐架與下支撐架通過兩側(cè)的調(diào)節(jié)連桿與一對雙聯(lián)螺栓及其相對螺母固定起來。

所述機械力臂上設(shè)有力臂空心孔，上述力臂空心孔以一定距離排列在機械力臂兩側(cè)的中部。

所述機械力臂與上支撐架的安裝關(guān)系為：在機械力臂后端兩側(cè)均安裝有一對內(nèi)置固定齒盤右部、內(nèi)置固定齒盤左部，在內(nèi)置固定齒盤右部表面及內(nèi)置固定齒盤左部表面均布置有固定連接孔；所述的內(nèi)置固定齒盤右部嵌在上支撐架右部內(nèi)，所述內(nèi)置固定齒盤左部嵌在上支撐架左部內(nèi)。

所述采集模塊還包括LED燈泡、光敏電阻及相應(yīng)的驅(qū)動電路；所述光敏電阻安裝在視覺傳感器旁邊，該光敏電阻通過相應(yīng)的驅(qū)動電路連接在智能控制模塊的單片機模塊輸入端；所述的LED燈泡以環(huán)形方式裝設(shè)在連接基座的中間位置，該LED燈泡連接在智能控制模塊的單片機模塊輸出端。

所述智能控制模塊包括微型計算機、單片機模塊和三只不同顏色的發(fā)光二極管及其相應(yīng)電路，單片機模塊的輸入端連接計算機的輸出端，單片機模塊的輸出端連接三只二極管及其相應(yīng)電路。

本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：

1、本實用新型采用常開繼電器把整個電源與主體分隔開，并利用啟停按鈕來控制繼電器的通斷，進而控制整個系統(tǒng)的通斷電，實現(xiàn)了試驗時隨時啟動系統(tǒng)的功能，并在試驗的過程中可以根據(jù)試驗要求及個人方案決定系統(tǒng)的啟停與否，避免了整個系統(tǒng)的長期運行，減少了不必要的損失，延長了整個系統(tǒng)的使用壽命。

2、本實用新型利用分離式支撐架與調(diào)節(jié)連桿相結(jié)合的方式實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的高度控制，并采用雙聯(lián)螺栓及螺母相結(jié)合的形式將調(diào)節(jié)連桿固定在支撐架的兩側(cè)，不僅起到了良好的固定作用，而且采用雙聯(lián)螺栓提升了整個系統(tǒng)的承重能力，并且利用支撐架外殼保護整個支撐架減少了被誤碰誤動的幾率，同時起到了一定的美觀作用。

3、本實用新型采用半空心的力臂減少了整個系統(tǒng)的負重，為整個系統(tǒng)減少了相對的壓力，同時利用力臂底座的牢固性在其底部架設(shè)滑動基板，并在滑動基板兩側(cè)各裝有兩條滑行軌道，為滑動的可靠性提供了有力的保障，同時多條滑動軌道的建立有益于滑動的流暢性，避免了滑動過程中因一條軌道阻力大而整體停止運行的缺陷。

4、本實用新型采用滑動連接軸連接一對滑輪，并在滑動連接軸上裝有轉(zhuǎn)動連接軸，同時在兩對滑輪中間裝設(shè)方形固定連接軸，使方形固定連接軸同兩側(cè)轉(zhuǎn)動連接一同承受下部的系統(tǒng)帶給整個滑動模塊的拉力，使整個滑動模塊可以分散受力，減少了集中受力帶來的破壞性及潛在威脅性。

5、本實用新型利用轉(zhuǎn)動連接軸的有利位置，在轉(zhuǎn)動連接軸的上部前后位置處均裝有控制桿，當整個滑動模塊停止運行后，電機驅(qū)動控制桿從轉(zhuǎn)動連接軸內(nèi)部伸出，擋在滑輪的前后兩側(cè)，防止偶然的波動帶動滑輪輕微的滑行，為滑輪的停靠位置起到了加固作用，并且為整個系統(tǒng)的可靠性做出了一定的保障。

6、本實用新型采用電動液壓推桿實現(xiàn)采集系統(tǒng)的自動伸縮，在滑輪有效停靠后，電動液壓推桿根據(jù)系統(tǒng)的指令伸縮到指定的工作長度，并在工作完成后，電動液壓推桿可以自動收縮，減少了人工伸縮的工作量，同時節(jié)省了人工伸縮所需的時間，為實時采集打下了牢固的基礎(chǔ)。

7、本實用新型采用電機、機械轉(zhuǎn)盤及齒形轉(zhuǎn)軸形成旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)采集過程中，電機的轉(zhuǎn)動可以帶動整個轉(zhuǎn)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的360度全方位轉(zhuǎn)動，使數(shù)據(jù)采集的結(jié)果更加全面，更加準確，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。

8、本實用新型采用視覺傳感器來采集IGBT模塊內(nèi)部芯片、焊料層及銅層的最初運行狀態(tài)，利用視覺傳感器來捕獲清晰、細膩的圖像，記錄IGBT模塊內(nèi)部芯片、焊料層及銅層在試驗過程中的不斷變化，并把最初運行狀態(tài)與實時的運行狀態(tài)做出對比，確定哪些部位發(fā)生了相應(yīng)的變化，利用視覺傳感器與計算機的有效結(jié)合，形成圖像的實時傳輸，減少了圖像存儲的壓力，同時利用三只不同顏色的二極管相對應(yīng)IGBT模塊內(nèi)部的鍵絲、焊料層、銅層，當不同具體部位發(fā)生變化時，顏色不同的二極管開始發(fā)光，發(fā)出告警信號，使IGBT模塊的可靠性更加直觀的展現(xiàn)出來。

9、本實用新型利用光敏電阻感應(yīng)IGBT模塊所處環(huán)境的光線強度，當光線強度不足時，光敏電阻通過驅(qū)動電路將信號傳送到單片機模塊，單片機模塊下達指令，使LED燈泡接通發(fā)光，提升了整個系統(tǒng)在采集IGBT模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)時的光線強度，能夠確保視覺傳感器在優(yōu)良的光線強度下采集視頻圖像，提高了所采視頻圖像的質(zhì)量，同時提升了整個系統(tǒng)的可靠性。

10、本實用新型利用單片機模塊來設(shè)定視覺傳感器的采集周期，可以根據(jù)IBGT的運行程度，或根據(jù)需要采集的IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)具體變化的精密程度，隨時更改視覺傳感器的視頻圖像采集周期，這樣不僅減少了整個系統(tǒng)不必要的視頻圖像采集，同時保證了必要的視頻圖像采集，保證了對IGBT模塊可靠性的有效監(jiān)測。

11、本實用新型采用傳動帶把花鍵軸上的花鍵及與其相對的固定機械軸上的花鍵相連接，并且使蝸輪蝸桿與花鍵軸上的齒輪相嚙合，實現(xiàn)了整個采集系統(tǒng)在采集過程中，由頂部采集向兩邊采集的轉(zhuǎn)動，并且在采集系統(tǒng)上安裝了彈簧，減少轉(zhuǎn)動過程中采集系統(tǒng)所承受的實際應(yīng)力，同時在采集系統(tǒng)向兩側(cè)轉(zhuǎn)動的同時能夠拉伸一定的長度，確保采集系統(tǒng)在傳動帶收緊的時候能夠保持垂直于水平面的方向，為數(shù)據(jù)的采集提供了有力的保障。

附圖說明

圖1是本實用新型的連接示意圖；

圖2是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)立體圖；

圖3是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)主視圖；

圖4是本實用新型的第一伸縮模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型的支撐架內(nèi)部及空心力臂結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型的滑動模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實用新型的第二轉(zhuǎn)動模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1：電源模塊，2：智能控制模塊，3：伸縮模塊，4：滑動模塊，5：轉(zhuǎn)動模塊，6：采集模塊，7：底座，8：底座螺栓，301：第一伸縮模塊，302：第二伸縮模塊，401：機械力臂，402：滑動基板，403：滑輪，404：轉(zhuǎn)軸外殼，405：方形固定連接軸，406：轉(zhuǎn)動連接軸，407：滑動平臺，408：控制桿，409：滑行軌道，501：第一轉(zhuǎn)動模塊，502：第二轉(zhuǎn)動模塊，601：視覺傳感器，3011：支撐架外殼，3012：上支撐架，3013：下支撐架，3014：調(diào)節(jié)連桿，3015：固定插孔，3016：雙聯(lián)螺栓，3017：螺母，3021：電動液壓推桿，3022：連接基座，3023，固定夾扣，4011：力臂空心孔，4012：內(nèi)置固定齒盤右部，4013：內(nèi)置固定齒盤左部，4014：固定連接孔，30121：上支撐架左部，30122：上支撐架右部，30123：支架封裝孔，30124：支架封裝齒，30125：固定半空卡槽，30126：固定全空卡槽，30127：第一定位孔，30128：第二定位孔，5011：轉(zhuǎn)動外殼，5021：伸縮臂外殼，5022：傳動帶，5023：帶齒輪花鍵軸，5024：固定機械軸，5025：齒輪，5026：花鍵，5027：蝸輪蝸桿，5028：方形固定臺，5029：彈簧。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述：

一種IGBT可靠性試驗中的結(jié)構(gòu)失效模式視頻監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1所示，包括電源模塊1、智能控制模塊2、滑動模塊4、轉(zhuǎn)動模塊5、采集模塊6和伸縮模塊3。所述的電源模塊1為整個系統(tǒng)的其他模塊提供電能。所述的智能控制模塊2包括單片機模塊及計算機，智能控制模塊2中單片機模塊的輸出端連接滑動模塊4的輸入端，滑動模塊4通過滑輪在滑行軌道上滑行的方式輸出；所述的轉(zhuǎn)動模塊5的輸入端連接智能控制模塊2中單片機模塊的輸出端，該轉(zhuǎn)動模塊5的輸出以第一轉(zhuǎn)動模塊及第二轉(zhuǎn)動模塊在特定方向上轉(zhuǎn)動的形式輸出；所述的采集模塊6的輸入端連接智能控制模塊2中單片機模塊的輸出端，采集模塊6的輸出端連接智能控制模塊2中計算機的輸入端。所述伸縮模塊3包括第一伸縮模塊301和第二伸縮模塊302，所述的第二伸縮模塊302的輸入端連接智能控制模塊2中單片機模塊的輸出端，第二伸縮模塊302以電動液壓推桿的伸長或縮短回原狀的形式輸出。

所述的電源模塊1包括蓄電池、繼電器、啟停按鈕，所述的蓄電池的輸出端連接繼電器被控電路的一端，所述的智能控制模塊2的供電端、滑動模塊4的供電端、轉(zhuǎn)動模塊5的供電端、第二伸縮模塊302的供電端及采集模塊6的供電端連接繼電器被控電路的另一端，所述的啟停按鈕連接繼電器控制電路側(cè)。

如圖2、3、4、5所示，第一伸縮模塊301包括安裝在滑動模塊401兩側(cè)的分離式支撐架，該分離式支撐架包括支撐架外殼3011及安裝在支撐架外殼3011內(nèi)部的上支撐架3012、下支撐架3013、調(diào)節(jié)連桿3014、固定插孔3015、雙聯(lián)螺栓3016和螺母3017。所述的上支撐架3012展開為上支撐架左部30121與上支撐架右部30122；在上支撐架左部30121上設(shè)有支架封裝孔30123、固定半空卡槽30125及第一定位孔30127，在上支撐架右部30122上設(shè)有支架封裝齒30124、固定全空卡槽30126及第二定位孔30128。所述的固定半空卡槽30125設(shè)置在上支撐架左部30121的上半部分，所述的第一定位孔30127設(shè)置在上支撐架左部30121的下半部分，所述的固定全空卡槽30126設(shè)置在上支撐架右部30122的上半部分，所述的第二定位孔30128設(shè)置在上支撐架右部30122的下半部分，所述的上支撐架左部30121與上支撐架右部30122通過四周的支架封裝孔30123與支架封裝齒30124連接在一起，共同組合成上支撐架3012，并且上支撐架左部30121的固定半空卡槽30125與上支撐架右部30122的固定全空卡槽30126以對稱方式裝在上支撐架左部與右部，位于上支撐架左部30121的第一定位孔30127與位于上支撐架右部30122的第二定位孔30128相對應(yīng)。在調(diào)節(jié)連桿3014上設(shè)有兩列固定插孔3015，兩列固定插孔3015的相對距離同雙聯(lián)螺栓3016的相對距離相同，所述的上支撐架3012與下支撐架3013通過兩側(cè)的調(diào)節(jié)連桿3014與一對雙聯(lián)螺栓及其相對螺母3017固定起來，并通過底座螺栓8裝在底座7上。所述的第二伸縮模塊302包括電動液壓推桿3021、連接基座3022和固定夾扣3023，所述的電動液壓推桿3021以對稱的方式并通過固定夾扣3023固定在連接基座3022上，該連接基座3022安裝在滑動模塊一端下方。

如圖2、5、6所示，滑動模塊4包括第一電機、第二電機、機械力臂401、滑動基板402、滑輪403、轉(zhuǎn)軸外殼404、方形固定連接軸405、轉(zhuǎn)動連接軸406、滑動平臺407、控制桿408和滑行軌道409。在機械力臂401上設(shè)有力臂空心孔4011，該力臂空心孔4011以一定距離排列在機械力臂401兩側(cè)的中部，在機械力臂401的一端兩側(cè)均安裝有一對內(nèi)置固定齒盤右部4012、內(nèi)置固定齒盤左部4013，在內(nèi)置固定齒盤右部4012、內(nèi)置固定齒盤左部4013表面均布置有固定連接孔4014。所述的內(nèi)置固定齒盤右部4012嵌在上支撐架右部30122的固定全空卡槽30126內(nèi)，所述內(nèi)置固定齒盤左部4013嵌在上支撐架左部30125內(nèi)，由上支撐架左部30121與上支撐架右部30122的封裝實現(xiàn)了機械力臂401與上支撐架3012的固定與連接。所述滑輪403有兩對，其中一對滑輪403由第一滑動連接軸連接，另一對滑輪由第二滑動連接軸連接，兩對滑輪之間由轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)軸外殼404固定在轉(zhuǎn)軸上，所述的外側(cè)滑輪間的第一滑動連接軸上裝有轉(zhuǎn)動連接軸406，所述轉(zhuǎn)動連接軸406的上部裝有兩支控制桿408，所述的控制桿408一側(cè)連接第二電機，所述的方形固定連接軸405安裝在轉(zhuǎn)軸外殼404中心點上，所述的第一電機安裝在方形固定連接軸405內(nèi)部。所述方形固定連接軸405、轉(zhuǎn)動連接軸406安裝在滑動平臺407上，該滑動平臺407安裝在兩對滑輪之間的滑動基板402上；所述的滑動基板402兩側(cè)各裝有兩條滑行軌道409，所述兩對滑輪403分別嵌裝在滑行軌道409內(nèi)部。

如圖3及圖7所示，轉(zhuǎn)動模塊5包括第一轉(zhuǎn)動模塊501和第二轉(zhuǎn)動模塊502。所述的第一轉(zhuǎn)動模塊501包括轉(zhuǎn)動外殼5011及安裝在轉(zhuǎn)動外殼內(nèi)的第三電機、機械轉(zhuǎn)盤、齒形轉(zhuǎn)軸，所述的第三電機連接齒形轉(zhuǎn)軸，所述的齒形轉(zhuǎn)軸安裝在機械轉(zhuǎn)盤上，所述第一轉(zhuǎn)動模塊501上端與滑動模塊4的機械力臂401的一端底部相連接，該第一轉(zhuǎn)動模塊501下端與連接基座3022相連接。所述的第二轉(zhuǎn)動模塊502包括第四電機、帶齒輪花鍵軸5023、兩對花鍵5026、固定機械軸5024、蝸輪蝸桿5027、方形固定臺5028、彈簧5029和傳動帶5022，所述的帶齒輪花鍵軸5023與第四電機相連接，一對花鍵以帶齒輪花鍵軸5023上齒輪5026為中心呈對稱形式裝在帶齒輪花鍵軸5023上，所述的固定機械軸5024上裝有另一對花鍵，其位置與帶齒輪花鍵軸5023上的花鍵位置相對應(yīng)，并通過傳動帶5022相連，所述的蝸輪蝸桿5027上部與帶齒輪花鍵軸5025上的齒輪相嚙合，所述的方形固定臺5028一側(cè)裝在蝸輪蝸桿5027的下部，所述的方形固定臺5028另一側(cè)裝有兩條彈簧5029。

如圖3所示，采集模塊6包括視覺傳感器601、LED燈泡、光敏電阻及相應(yīng)的驅(qū)動電路。所述采集模塊6安裝在連接基座3022下端，該視覺傳感器601的輸入端連接智能控制模塊2的單片機模塊輸出端，該視覺傳感器601的輸出端連接智能控制模塊2的計算機輸入端。所述的光敏電阻安裝在視覺傳感器601附近，該光敏電阻通過相應(yīng)的驅(qū)動電路連接在智能控制模塊2的單片機模塊輸入端。所述的LED燈泡以環(huán)形方式裝設(shè)在連接基座3022的中間位置，該LED燈泡連接在智能控制模塊2的單片機模塊輸出端。

所述智能控制模塊包括微型計算機、單片機模塊、三只發(fā)光二極管(三只二極管的顏色分別為紅色、黃色與綠色)及其相應(yīng)電路，單片機模塊的輸入端連接計算機的輸出端，單片機模塊的輸出端連接三只二極管及其相應(yīng)電路。利用三只不同顏色的二極管相對應(yīng)IGBT模塊內(nèi)部的鍵絲、焊料層、銅層，當不同具體部位發(fā)生變化時，顏色不同的二極管開始發(fā)光，發(fā)出告警信號，使IGBT模塊的可靠性更加直觀的展現(xiàn)出來

在本實施例中，單片機模塊選用型號為MCS-51的單片機模塊，光敏電阻選用品牌為Risym生產(chǎn)型號為5506的光敏電阻，視覺傳感器選用cmucam5第五代視覺傳感器。

本實用新型的安裝使用方法為：

(1)固定安裝底座，調(diào)節(jié)分離式支撐架的高度，使其保持最佳高度，一般最佳調(diào)節(jié)為視覺傳感器距所需監(jiān)測的IGBT內(nèi)部芯片的位置為30cm，可以根據(jù)實際環(huán)境，變更調(diào)節(jié)的高度；

本實施例以MMG75SR120B的一體式的IGBT模塊為例進行說明。由于一般市場上銷售的IGBT模塊都是封裝好的，為了試驗需要，在試驗過程中需要將IGBT模塊封裝外殼打開，去除其內(nèi)部澆注的硅膠，將其內(nèi)部芯片、焊料層及銅層良好的呈現(xiàn)出來。

(2)試驗開始，按下啟動按鈕，整套系統(tǒng)帶電，系統(tǒng)開始運行；

(3)在第一電機的帶動下，轉(zhuǎn)軸開始轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的滑輪組開始滑動，同時方形固定連接軸、轉(zhuǎn)動連接軸被帶動前行，固定在它們下方的滑動平臺隨之一起前行，當視覺傳感器采集到處于下方的IGBT模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并確保IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整個畫面均能夠被采集到時，給第一電機斷電，滑動停止，第二電機驅(qū)動控制桿從轉(zhuǎn)動連接軸內(nèi)部平行展開，控制桿緊靠滑輪并停留在滑輪的前方及后方位置處；

(4)當視覺傳感器處于IGBT模塊上方并采集數(shù)據(jù)完畢時，電動液壓推桿開始伸長，當電動液壓推桿伸長完畢時，第四電機帶動帶齒輪花鍵軸轉(zhuǎn)動，同時帶動蝸輪蝸桿向下運動，整個采集模塊開始向下運動，同時連接帶齒輪花鍵軸上花鍵與固定機械軸上花鍵的傳動帶開始收縮，視覺傳感器的位置由水平向下開始逐漸轉(zhuǎn)為垂直水平面方向，同時彈簧開始彎曲，直到傳動帶全部收縮完畢，第四電機停止，第三電機帶動轉(zhuǎn)動平臺開始轉(zhuǎn)動，視覺傳感器在轉(zhuǎn)臺的帶動下開始沿IGBT模塊的四周采集數(shù)據(jù)，視覺傳感器所采集到的視頻圖像通過USB接口送到智能控制模塊的計算機里；

(5)當視覺傳感器完成對IBGT模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)面360度采集后，第四電機帶動帶齒輪花鍵軸反向轉(zhuǎn)動，同時帶動蝸輪蝸桿向上運動，整個采集模塊開始向上運動，同時連接帶齒輪花鍵軸上花鍵與固定機械軸上花鍵的傳動帶開始伸長，視覺傳感器的位置由垂直水平面方向開始逐漸轉(zhuǎn)為水平向下方向；

(6)視覺傳感器完成一個視頻圖像采集周期后，可以根據(jù)設(shè)定的視頻圖像采集周期，確定下一次采集的時間。

當試驗環(huán)境的光線不足時，單片機模塊通過光敏電阻的信號傳輸，啟動位于視覺傳感器上方的LED燈泡，確保視覺傳感器采集視頻圖像的時候光線充足，采集到的視頻圖像足夠清晰。

需要強調(diào)的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型包括并不限于具體實施方式中所述的實施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。