bbScope: 3D Multi-Angle Rotating Inspectiemicroscoop

Beschrijving

Standaard digitale microscopen bieden doorgaans alleen een loodrecht perspectief van bovenaf. Dit maakt het lastig om soldeerverbindingen (solder fillets) te beoordelen, QFN/BGA-verbindingen te inspecteren of driedimensionale microstructuren te observeren.

bbScope lost dit probleem op door een beweegbare 3D roterende optische uitbreiding toe te voegen aan een standaard WD100-microscoopopstelling. Hierdoor krijgt de gebruiker in realtime een volledig 360° orbitaal beeld rondom het brandpunt.

Hoe het werkt: Optisch en Mechanisch Ontwerp

1. Optisch pad

  • De assemblage past op een microscooplens met een werkafstand van 100 mm (WD100).
  • Licht van het doelobject komt binnen via een spiegel van 37×37×1 mm, reflecteert in een reflectieprisma van 25×25×25 mm, gaat door een concaaf lens ($\varnothing$22 mm, f=-232,2 mm) en komt vervolgens in het microscoopobjectief terecht.
  • Een intern polarisatiefilter elimineert harde spiegelingen van soldeerverbindingen en metalen oppervlakken.

2. Mechanica & Kinematica

  • CNC Aluminium Bevestigingen (bot.step & rotate.step): Deze zorgen voor een stijve coaxiale uitlijning en een soepele rotatie.
  • Magnetische Quick-Disconnect Koppeling: Neodymium-magneten zorgen voor stevige bevestiging, terwijl handmatige rotatie en snelle demontage mogelijk blijven.
  • 3D-geprinte Adapters (top.stl & Mirror_3Dv2.stl): Hoogprecisie SLA/MJF 3D-geprinte bevestigingen die direct aansluiten op de lensdraden en het spiegelkantelmechanisme.
  • Vier M2-kalibratieschroeven maken het mogelijk om de kanteling en concentriciteit nauwkeurig af te stellen.

Stuklijst (BOM)

Optische componenten

  • Concaaf lens: $\varnothing$22 mm, brandpuntsafstand f = -232,2 mm
  • Reflectieprisma: 25 × 25 × 25 mm
  • Oppervlaktespiegel: 37 × 37 × 1 mm
  • Polarisatiefilter (past in de lenshouder)

Mechanische & aangepaste onderdelen

  • rotate.step (CNC aluminium)
  • bot.step (CNC aluminium)
  • top.stl (SLA resin 3D-print)
  • Mirror_3Dv2.stl (MJF nylon 3D-print)
  • prism_cover.stl (3D-geprinte kap)
  • Hoogprecisiekogellager

Bevestigingsmaterialen & Assemblage

  • 4×3 mm Neodymium-magneten
  • M2×4 elastische gespleten penstiften
  • M2×4 & M2×6 schroeven + M2 ringen
  • T9000 industriële lijm

Assemblagestappen

  1. Tik de penstiften in rotate.step.
  2. Lijm de magneten in rotate.step met een uniforme polariteit met behulp van T9000-lijm.
  3. Bevestig de concaaf lens in het midden van rotate.step.
  4. Bevestig het 25×25×25 mm prisma direct onder de concaaf lens.
  5. Pers het lager vlak in bot.step en voeg de penstiften toe.
  6. Lijm de magneten in bot.step met de tegenovergestelde polariteit (zodat deze worden aangetrokken door rotate.step).
  7. Bond top.stl en bot.step samen rond het lager.
  8. Installeer het polarisatiefilter in top.stl en schroef top.stl op de lensdraad.
  9. Klik de spiegel in Mirror_3Dv2.stl en bevestig deze aan rotate.step met M2-schroeven.
  10. Koppel rotate.step magnetisch en kalibreer de vier schroeven voor de concentriciteit.

Links & Licentie