一种熔融金属液位测量装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种熔融金属液位测量装置和方法，通过探针接触的方式，采集探针接触金属液面时产生的信号变化实现对金属液位的测量。所述测量装置作为独立的测量单元，与自动化电子装联设备的机械臂或其他运动执行机构相配合，在进行测量时，机械臂或其他运动执行机构通过标准对接接口与测量装置进行快速对接后，对金属液位进行单次测量，记录信号变化时的坐标信息，在后续的搪锡或焊接作业过程中进行坐标位置补偿。本发明专利技术能够很好的适应熔融金属高温和金属液面镜面效应的影响，提升自动化电子装联设备的精度和可靠性。可在多个行业的电子装联领域提高生产质量和生产效率，具有广阔的应用前景。广阔的应用前景。广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种熔融金属液位测量装置和方法


[0001]本专利技术属于融态金属液位自动化测量
，涉及一种熔融金属液位测量装置和方法。

技术介绍

[0002]在电子装联领域，搪锡和焊接作为重要的生产操作过程，其质量的好坏直接关系着电装质量的好坏。在搪锡和焊接过程中，金属锡作为焊料被广泛使用，为了适应自动化生产的需要，通常采用锡锅熔融焊锡的方式进行元器件的自动化搪锡或焊接作业。为了达到良好的搪锡或焊接效果，通常锡锅的温度高达200度以上，且由于锡液表面的镜面效应，通过传统的传感器测量方式难以实现锡锅液位高度的准确测量。为解决传统的传感器在上述测量环境中的不足，需要设计一种能够适应高温环境且不受镜面反射影响的熔融金属液位测量装置。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种熔融金属液位测量装置和方法，解决在高温环境以及熔融金属表面的镜面效应影响下，熔融金属液位测量的准确测量，避免长期高温环境对测量装置精度和可靠性的影响。
[0004]本专利技术解决技术的方案是：一种熔融金属液位测量装置，所述装置与外部设备的运动执行机构配合使用，包括探针组件、机械接口、电气接口、信号采集电路和结构本体；
[0005]结构本体用于安装探针组件、机械接口、电气接口和信号采集电路；
[0006]机械接口用于和运动执行机构的外设接口对接；
[0007]电气接口包括电源信号接口、地信号接口和电平检测信号接口，分别对应接入外部设备的电源信号、地信号和电平检测信号；
>[0008]探针组件包括长度不同的两根金属探针；
[0009]采集电路用于连接电气接口与探针组件，探针组件与金属液面接触形成电气回路；电源信号接口供电，在所述装置未与金属液面接触或仅长探针接触金属液面时，电气回路断开，电平检测信号处于高电平，当两根金属探针都接触金属液面时，电气回路导通，电平检测信号变为低电平；在外部设备与熔融金属容器位于同一基准高度的条件下，记录此刻短探针接触到液面时运动执行机构的高度值，此高度值与短探针的长度作差，作为金属液面高度测量值。
[0010]进一步的，所述电气接口包括不少于三个弹簧顶针，其中三个弹簧顶针分别对应电源信号、地信号和电平检测信号。
[0011]进一步的，所述信号采集电路包括导线和上拉电阻，弹簧顶针的地信号与长探针通过导线直接连接，弹簧顶针的电源信号与电平检测信号之间连接上拉电阻，弹簧顶针的电平检测信号与短探针通过导线直接连接。
[0012]进一步的，所述机械接口采用电磁吸附、真空吸附或者机械夹持形式。
[0013]进一步的，所述结构本体的材料为金属材质。
[0014]进一步的，所述结构本体与探针组件和电气接口的安装位置采用聚四氟乙烯结构进行电气隔离。
[0015]进一步的，基于所述装置，提出一种熔融金属液位测量方法，流程如下：
[0016]将机械接口与外部设备的运动执行机构的外设接口对接，将电气接口中的电源信号与外部设备的电源信号对接，电气接口中的地信号与外部设备的地信号对接，电气接口中的电平检测信号与外部设备的电平检测信号对接，外部设备与熔融金属容器置于同一基准高度；
[0017]外部设备上电，通过所述装置对金属液位进行单次测量，当电平检测信号由高电平变为低电平时，记录此刻运动执行机构的高度值，使用记录的高度值减去短探针的长度值进行坐标位置补偿，得到金属液面高度测量值。
[0018]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0019](1)本专利技术提出的测量装置和方法采用探针式接触测量方式实现对熔融金属液位高度的测量，能够很好适应熔融金属高温和镜面效应的影响，从而提高自动化电子装联设备的精度和可靠性，可以在多个行业的电子装联领域提高生产质量和生产效率，具有广阔的应用前景。
[0020](2)本专利技术通装置采用接触式测量，避免了镜面效应的影响，并且仅在必要时进行单次测量，避免了长期高温环境对测量装置精度和可靠性的影响，能够很好适应熔融金属液位测量的需求。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例一种熔融金属液位测量装置示意图。
[0022]其中，1
‑
探针，2
‑
机械接口，3
‑
电气接口，4
‑
信号采集电路，5
‑
结构本体。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术作进一步阐述。
[0024]本专利技术提出一种针对熔融金属液位的探针式接触测量装置及方法，通过采集探针与液面接触时形成回路产生的信号变化，实现对熔融金属的液位高度测量。测量装置设置标准的结构与电气接口，与自动化电子装联设备中的机械臂或其他运动执行机构配合使用，当采集到信号变化时记录当前的坐标信息，即液位测量值，用于机械臂或其他执行机构后续运动控制的位置补偿。
[0025]如图1所示，本专利技术的熔融金属液位测量装置包括探针组件1、机械接口2、电气接口3、信号采集电路4和结构本体5。
[0026]结构本体5用于安装探针组件1、机械接口2、电气接口3和信号采集电路4。
[0027]探针组件1包括长度不同的两根金属探针，用于先后与金属液面接触，形成电气回路。
[0028]机械接口2用于和自动化电子装联设备的机械臂或其他运动执行机构的外设接口对接。机械接口2可以采用电磁吸附、真空吸附或机械夹持等方式。
[0029]电气接口3包括三个弹簧顶针，分别对应电源信号、地信号和电平检测信号，与自
动化电子装联设备的机械臂或其他运动执行机构进行对接，对应接入自动化电子装联设备的电源信号、地信号和电平检测信号。
[0030]采集电路4由导线和上拉电阻组成，用于连接弹簧顶针与探针组件1，弹簧顶针的地信号与长探针通过导线直接连接，弹簧顶针的电源信号通过上拉电阻连接至弹簧顶针的电平检测信号，电平检测信号通过导线直接连接至短探针。电源信号接口供电，当测量装置未与金属液面接触或仅长探针接触金属液面时，电气回路断开，电平检测信号处于高电平，当两根探针都接触金属液面时，电气回路导通，电平检测信号变为低电平，自动化电子装联设备的机械臂或其他运动执行机构记录此刻高度值，在后续的电子装联操作中进行位置补偿，得到金属液面高度测量值；所述高度值为：在外部设备与熔融金属容器位于同一基准高度的条件下，短探针接触到液面时运动执行机构的高度值。
[0031]优选的，结构本体5为金属材质，与探针组件1和电气接口3的安装位置采用聚四氟乙烯结构进行电气隔离，保证信号采集功能的可靠。
[0032]采用本专利技术所述测量装置的一种熔融金属液位测量方法，流程如下：
[0033]将机械接口2与自动化电子装联设备的机械臂或其他运动执行机构的外设接口对接，将电气接口3中的电源信号与自动化电子装联设备的电源信号对接，电气接口3中的地信号与自动化电子装联设备的地信号对接，电气接口3中的电平检测信号与自动化电子装联设备的电平检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔融金属液位测量装置，其特征在于，所述装置与外部设备的运动执行机构配合使用，包括探针组件(1)、机械接口(2)、电气接口(3)、信号采集电路(4)和结构本体(5)；结构本体(5)用于安装探针组件(1)、机械接口(2)、电气接口(3)和信号采集电路(4)；机械接口(2)用于和运动执行机构的外设接口对接；电气接口(3)包括电源信号接口、地信号接口和电平检测信号接口，分别对应接入外部设备的电源信号、地信号和电平检测信号；探针组件(1)包括长度不同的两根金属探针；采集电路(4)用于连接电气接口与探针组件(1)，探针组件(1)与金属液面接触形成电气回路；电源信号接口供电，在所述装置未与金属液面接触或仅长探针接触金属液面时，电气回路断开，电平检测信号处于高电平，当两根金属探针都接触金属液面时电气回路导通，电平检测信号变为低电平；在外部设备与熔融金属容器位于同一基准高度的条件下，记录此刻短探针接触到液面时运动执行机构的高度值，此高度值与短探针的长度作差，作为金属液面高度测量值。2.根据权利要求1所述的一种熔融金属液位测量装置，其特征在于，所述电气接口(3)包括不少于三个弹簧顶针，其中三个弹簧顶针分别对应电源信号、地信号和电平检测信号。3.根据权利要求2所述的一种熔融金属液位测量装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽强，王瑞利，吴逸民，周旭，洪元，李志中，周玥，周强，郑凯文，尹喆雯，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：