本發(fā)明涉及共面度測試領(lǐng)域，具體公開了一種點(diǎn)激光共面度測試裝置及其方法。

背景技術(shù)：

連接器，也稱接插件、插頭和插座，一般是指電器連接器，即連接兩個(gè)有源器件的器件，用于傳輸電流或信號(hào)。連接器的壽命與其機(jī)械性能有關(guān)，而連接器的機(jī)械性能與連接器pin腳的排列精度、共面度有關(guān)。共面度是反映平面的平整度的重要參數(shù)，通過共面度檢測可以獲得工件等表面的平整信息。在smt之前，需要先排布好pin腳，再測試pin腳的共面程度，如果共面程度不好，會(huì)影響連接器的質(zhì)量。

傳統(tǒng)的共面度測試都是通過ccd相機(jī)獲取被測物側(cè)面的圖像，再通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，獲得被測物的共面度，但這樣的測試方式精確度不高，獲得的共面度不準(zhǔn)確，影響連接器的質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種點(diǎn)激光共面度測試裝置及其方法，通過點(diǎn)激光對(duì)共面度進(jìn)行測試，精確度高、可靠性強(qiáng)。

為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種點(diǎn)激光共面度測試裝置，包括機(jī)座，機(jī)座上設(shè)有x軸定位機(jī)構(gòu)，x軸定位機(jī)構(gòu)連接有傳送軌道，傳送軌道兩側(cè)分別設(shè)有第一限位板和第二限位板；機(jī)座上還設(shè)有激光支撐架，激光支撐架上設(shè)有y軸定位機(jī)構(gòu)，y軸定位機(jī)構(gòu)包括絲桿座，絲桿座固定絲桿的一端，絲桿的另一端連接電機(jī)，絲桿上連接有定位板；定位板外設(shè)有激光測量機(jī)構(gòu)，激光測量機(jī)構(gòu)位于傳送軌道的上方，激光測量機(jī)構(gòu)包括激光發(fā)射器、激光傳感器和接收鏡頭，激光傳感器固定于激光發(fā)射器的底部，接收鏡頭位于激光發(fā)射器的一側(cè)。

進(jìn)一步的，x軸定位機(jī)構(gòu)包括氣缸和傳動(dòng)板，氣缸的輸出端連接傳動(dòng)板，傳動(dòng)板連接傳送軌道。

進(jìn)一步的，第一限位板與第二限位板的間隔可調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。

進(jìn)一步的，接收鏡頭內(nèi)部設(shè)有ccd芯片。

進(jìn)一步的，定位板與激光測量機(jī)構(gòu)之間還設(shè)有z軸定位機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，z軸定位機(jī)構(gòu)包括固定柱，固定柱固定于定位板上，固定柱通過軸承連接調(diào)節(jié)螺桿的一端，調(diào)節(jié)螺桿與移動(dòng)柱螺紋連接，移動(dòng)柱外固定有連接板，連接板與激光測量機(jī)構(gòu)固定連接。

本發(fā)明還公開一種點(diǎn)激光共面度測試方法，包括以下步驟：

a、通過粗糙度測試儀器獲得被測物表面的粗糙因子u、粗糙度f和粗糙斑點(diǎn)系數(shù)k，激光光束的直徑為a，根據(jù)a＝uf+k選用不同的激光，被測物表面的粗糙越大，則選用光束直徑越大的激光；

b、選用步驟a的激光，采用上述任一種點(diǎn)激光共面度測試裝置，激光發(fā)射器發(fā)射激光到被測物表面發(fā)生反射，測得激光傳感器到被測物表面的高度差和接收鏡頭到被測物表面的高度差；

c、移動(dòng)激光發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)被測物表面不同的位置，重復(fù)步驟b，測量被測物表面各點(diǎn)分別與激光傳感器、接收鏡頭的高度差，獲得兩組高度差數(shù)據(jù)；

d、根據(jù)步驟c獲得的高度差數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出兩組數(shù)據(jù)的最大值、最小值，將同組數(shù)據(jù)的最大值減去最小值獲得共面度，取兩組數(shù)據(jù)共面度的平均值為被測物的共面度。

進(jìn)一步的，在步驟b中，具體為：固定并傳送被測物至激光發(fā)射器的正下方，激光發(fā)射器發(fā)射出的激光經(jīng)過激光傳感器后在被測物表面發(fā)生反射，部分被反射的激光進(jìn)入激光傳感器，另一部分被反射的激光進(jìn)入接收鏡頭，激光傳感器測得激光的往返時(shí)間，結(jié)合光速計(jì)算出激光傳感器到被測物表面的高度，接收鏡頭測得從被測物表面反射激光的角度，結(jié)合一直接收鏡頭到激光發(fā)射器的距離，獲得接收鏡頭到被測物表面的高度。

進(jìn)一步的，在步驟d中，分別計(jì)算出步驟c中兩組數(shù)據(jù)的平均值并描繪出兩個(gè)折線圖，根據(jù)平均值建立基準(zhǔn)平面并表示于折線圖內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明公開一種點(diǎn)激光共面度測試裝置及其方法，通過點(diǎn)激光對(duì)被測物平面進(jìn)行測距，配合定位機(jī)構(gòu)測出平面上各個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，激光傳感器以及接收鏡頭各獲得一組數(shù)據(jù)，再通過兩組數(shù)據(jù)計(jì)算獲得共面度，測試數(shù)據(jù)精確度高、可靠性強(qiáng)，能夠?yàn)橄聜€(gè)工位操作提供優(yōu)良的條件。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明激光測量機(jī)構(gòu)的放大圖。

圖4為本發(fā)明z軸定位機(jī)構(gòu)的放大圖。

附圖標(biāo)記為：機(jī)座10、x軸定位機(jī)構(gòu)11、氣缸111、傳動(dòng)板112、傳送軌道12、第一限位板121、第二限位板122、激光支撐架13、y軸定位機(jī)構(gòu)14、絲桿座141、絲桿142、電機(jī)143、定位板15、激光測量機(jī)構(gòu)16、激光發(fā)射器161、激光傳感器162、接收鏡頭163、z軸定位機(jī)構(gòu)17、固定柱171、調(diào)節(jié)螺絲172、移動(dòng)柱173、連接板174。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

參考圖1至圖4。

本發(fā)明實(shí)施例公開一種點(diǎn)激光共面度測試裝置，包括機(jī)座10，機(jī)座10上設(shè)有x軸定位機(jī)構(gòu)11，x軸定位機(jī)構(gòu)11連接有傳送軌道12，傳送軌道12兩側(cè)分別設(shè)有第一限位板121和第二限位板122；機(jī)座10上還設(shè)有激光支撐架13，激光支撐架13上設(shè)有y軸定位機(jī)構(gòu)14，y軸定位機(jī)構(gòu)14包括絲桿座141，絲桿座141固定絲桿142的一端，絲桿142的另一端連接電機(jī)143，絲桿142上連接有定位板15；定位板15外設(shè)有激光測量機(jī)構(gòu)16，激光測量機(jī)構(gòu)16位于傳送軌道12的上方，激光測量機(jī)構(gòu)16包括激光發(fā)射器161、激光傳感器162和接收鏡頭163，激光傳感器162固定于激光發(fā)射器161的底部，接收鏡頭163位于激光發(fā)射器161的一側(cè)。

將被測物放在傳送軌道12上，傳送軌道12將被測物傳送到激光測量機(jī)構(gòu)16的下方，激光發(fā)射器161發(fā)射激光通過激光傳感器162后在被測物的表面反射，反射的部分光進(jìn)入接收鏡頭163，另一部分光進(jìn)入激光傳感器162，激光傳感器162通過計(jì)算激光的往返時(shí)間能夠計(jì)算出激光發(fā)射器161到被測物表面的距離，接收鏡頭163在不同的角度下獲得激光反射后的影像，再結(jié)合已知接收鏡頭163和激光發(fā)射器161的間距，接收鏡頭163同樣能夠獲得被測物表面到激光發(fā)射器161的距離，結(jié)合兩組數(shù)據(jù)獲得平均值能夠獲得更準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)，電機(jī)143帶動(dòng)定位板在y軸方向移動(dòng)，激光測量機(jī)構(gòu)16獲得該y軸上各點(diǎn)的數(shù)據(jù)，x軸定位機(jī)構(gòu)11驅(qū)動(dòng)傳送軌道運(yùn)動(dòng)，激光測量機(jī)構(gòu)16能夠獲得被測物整個(gè)平面的數(shù)據(jù)，最終計(jì)算出各數(shù)據(jù)的平均值、最大值、最小值，平均值能夠反映被測物的基準(zhǔn)平面，通過最大值減去最小值獲得被測物的共面度，測試結(jié)果精確度高、可靠性強(qiáng)。

基于上述實(shí)施例，x軸定位機(jī)構(gòu)11包括氣缸111和傳動(dòng)板112，氣缸111的輸出端連接傳動(dòng)板112，傳動(dòng)板112連接傳送軌道12。

為使本裝置能夠適應(yīng)不同的被測物，基于上述實(shí)施例，第一限位板121與第二限位板122的間隔可調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)第一限位板121與第二限位板122的間隔，能夠放入不同規(guī)格的被測物。

基于上述實(shí)施例，電機(jī)143為步進(jìn)電機(jī)，能夠有效提高測試精度。

基于上述實(shí)施例，接收鏡頭163內(nèi)部設(shè)有ccd芯片，ccd芯片是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的芯片，如在數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)中，將我們看到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)在經(jīng)過處理，變成我們看到的數(shù)碼照片。

為提高測試精度，基于上述實(shí)施例，定位板15與激光測量機(jī)構(gòu)16之間還設(shè)有z軸定位機(jī)構(gòu)17，z軸定位機(jī)構(gòu)17包括固定柱171，固定柱171固定于定位板15上，固定柱171通過軸承連接調(diào)節(jié)螺桿172的一端，調(diào)節(jié)螺桿172與移動(dòng)柱173螺紋連接，移動(dòng)柱173外固定有連接板174，連接板174與激光測量機(jī)構(gòu)16固定連接。通過z軸定位機(jī)構(gòu)17能夠有效調(diào)整激光測量機(jī)構(gòu)16的z軸方向位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)激光發(fā)射的初始位置。

本發(fā)明實(shí)施例還公開一種點(diǎn)激光共面度測試方法，包括以下步驟：

a、通過粗糙度測試儀器獲得被測物表面的粗糙因子u、粗糙度f和粗糙斑點(diǎn)系數(shù)k，激光光束的直徑為a，根據(jù)a＝uf+k選用不同的激光，被測物表面的粗糙越大，則選用光束直徑越大的激光，抗干擾程度越大，測試精度越大；

b、選用步驟a的激光，采用上述任一項(xiàng)實(shí)施例中的點(diǎn)激光共面度測試裝置，激光發(fā)射器發(fā)射激光到被測物表面發(fā)生反射，測得激光傳感器到被測物表面的高度差和接收鏡頭到被測物表面的高度差；

c、移動(dòng)激光發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)被測物表面不同的位置，重復(fù)步驟b，測量被測物表面各點(diǎn)分別與激光傳感器、接收鏡頭的高度差，獲得兩組高度差數(shù)據(jù)；

d、根據(jù)步驟c獲得的高度差數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出兩組數(shù)據(jù)的最大值、最小值，將同組數(shù)據(jù)的最大值減去最小值獲得共面度，取兩組數(shù)據(jù)共面度的平均值為被測物的共面度。

基于上述實(shí)施例，在步驟b中，具體為：固定并傳送被測物至激光發(fā)射器的正下方，激光發(fā)射器發(fā)射出的激光經(jīng)過激光傳感器后在被測物表面發(fā)生反射，部分被反射的激光進(jìn)入激光傳感器，另一部分被反射的激光進(jìn)入接收鏡頭，激光傳感器測得激光的往返時(shí)間，結(jié)合光速計(jì)算出激光傳感器到被測物表面的高度，接收鏡頭測得從被測物表面反射激光的角度，結(jié)合一直接收鏡頭到激光發(fā)射器的距離，獲得接收鏡頭到被測物表面的高度。

基于上述實(shí)施例，在步驟d中，分別計(jì)算出步驟c中兩組數(shù)據(jù)的平均值并描繪出兩個(gè)折線圖，根據(jù)平均值建立基準(zhǔn)平面并表示于折線圖內(nèi)，折線圖能夠更直觀表示出被測物的共面情況。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。