CN105021619B - 电路板检测设备及其距离调节机构 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电路板检测设备技术领域，提供了一种距离调节机构，旨在解决现有技术中电路板检测设备无法根据电路板的不同厚度调节光学成像系统与电路板之间距离的问题。该距离调节机构应用于电路板检测设备中，电路板检测设备包括设有移动空间的主体框架以及光学成像系统，光学成像系统包括摄像装置以及固定板；距离调节机构包括与固定板相面对设置的抵顶件以及固定安装于主体框架上并驱动抵顶件移动的调节组件。根据电路板的厚度不同，利用调节组件带动所述抵顶件移动，并通过抵顶件带动固定板和摄像装置相对电路板移动，以调节光学成像系统与电路板之间的距离，使光学成像系统的焦距调至最佳状态，以提高成像质量。

Description

电路板检测设备及其距离调节机构

技术领域

本发明属于电路板检测设备技术领域，尤其涉及一种距离调节机构以及具有该距离调节机构的电路板检测设备。

背景技术

随着技术的发展，印刷电路板上电子元器件尺寸越来越小，靠传统的人工目视检测已不能满足批量生产的要求，因此，对印刷电路板进行自动化检测的线路板检测设备应运而生。

如图1所示，传统的线路板检测设备通过将光学成像系统A安装在横梁D上(称作X轴)，使光学成像系统A能够在横梁D上左右移动，并将照明系统B固定在真空吸附平台E上方，也可以连接到X轴上，随光学成像系统A左右移动，电路板C放置在真空吸附平台E上。真空吸附平台E可以前后移动，使得电路板C在光学成像系统A的视野下平稳通过。通过光学成像系统A的左右移动和真空吸附平台E的前后移动，来完成光学成像系统A对电路板C全部图像采集工作。然后，光学成像系统A采集到的图像数据会发送到电脑上，由电脑来进一步分析处理。即通过光学成像系统A与真空吸附平台E的运动来实现对电路板C的图像采集，其突出的缺点是：光学成像系统A与真空吸附平台E的往复运动，使得运动控制系统复杂，故障率高，对于不同厚度的电路板，并由于光学成像系统的焦距问题，在对电路板进行图像采集时，而无法调节光学成像系统A与电路板C之间的距离以获取图像信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种距离调节机构，旨在解决现有技术中电路板检测设备无法根据电路板的不同厚度调节光学成像系统与电路板之间距离的问题。

本发明是这样实现的，一种距离调节机构，应用于电路板检测设备中，所述电路板检测设备包括主体框架以及设置于所述主体框架内以采集电路板之信息的光学成像系统；所述主体框架上设有移动空间，所述光学成像系统包括与所述电路板垂直设置的摄像装置以及设置于所述主体框架内以用于固定安装所述摄像装置并可在所述移动空间内移动的固定板；所述距离调节机构包括与所述固定板相面对设置的抵顶件以及固定安装于所述主体框架上并驱动所述抵顶件移动以调节所述光学成像系统与所述电路板之间距离的调节组件。

进一步地，所述抵顶件包括与所述固定板固定连接的抵顶块以及沿所述抵顶块朝向所述调节组件一侧延伸的调节螺杆，所述调节螺杆位于所述抵顶块的中心位置，所述调节组件调节所述调节螺杆相对所述主体框架移动并带动所述抵顶块和所述固定板相对所述移动空间来回移动。

进一步地，所述调节组件包括带动所述调节螺杆相对所述主体框架移动的蜗轮蜗杆组，所述蜗轮蜗杆组包括与所述调节螺杆转动连接的涡轮、带动所述涡轮转动的蜗杆、固定安装所述涡轮和所述蜗杆的固定座以及与所述蜗杆固定连接的驱动轴。

进一步地，所述调节螺杆包括设有螺纹的螺杆段，所述涡轮设有与所述螺杆段配合的涡轮孔，所述涡轮孔的内壁设有与所述螺杆段的螺纹配合的螺纹部。

进一步地，所述调节组件还包括连接于所述驱动轴一端并驱动所述驱动轴转动的驱动电机或者转动手轮。

进一步地，所述驱动轴连接于一对所述蜗杆之间并同时带动两所述蜗杆转动。

进一步地，所述调节组件还包括固定安装于所述主体框架上的滑动座，所述滑动座位于所述抵顶块与所述蜗轮蜗杆组之间并设有供所述调节螺杆穿过的滑动孔。

进一步地，所述抵顶件还包括位于所述调节螺杆两侧的定位柱，所述滑动座设有位于所述滑动孔两侧以与所述定位柱配合的定位孔。

进一步地，所述调节组件还包括固定安装于所述主体框架上的安装座以及相对所述安装座转动以带动所述调节螺杆相对所述主体框架移动的调节螺母，所述调节螺母与所述调节螺杆螺纹连接。

本发明还提供了一种电路板检测设备，包括主体框架以及设置于所述主体框架内以采集电路板之信息的光学成像系统；所述主体框架上设有移动空间，所述光学成像系统包括与电路板垂直设置的摄像装置以及设置于所述主体框架内以用于固定安装所述摄像装置并可在所述移动空间内移动的固定板，所述摄像装置的数量为至少一个；所述电路板检测设备还包括上述距离调节机构。

本发明相对于现有技术的技术效果是：根据电路板的厚度不同，通过将抵顶件与所述固定板固定连接以使所述摄像装置随所述抵顶件移动而移动，并利用调节组件调节所述光学成像系统与所述电路板之间的距离，避免采用复杂的控制系统调节所述电路板和光学成像系统之间的位置，使光学成像系统的焦距调至最佳状态，以提高成像质量。

附图说明

图1是现有技术提供的线路板检测设备的立体图。

图2是本发明实施例提供的电路板检测设备的立体图。

图3是图2中电路板检测设备的侧视图，以显示距离调节机构的转动手轮与驱动轴的连接。

图4是图1中一种距离调节机构的立体图。

图5是图4中距离调节机构的分解图。

图6是图1中另一种距离调节机构的立体图。

图7是图2中电路板检测设备的侧视图，以显示距离调节机构的驱动电机与驱动轴的连接。

图8是图2中电路板检测设备的侧视图，以显示另一种距离调节机构。

图9是本发明实施例提供的电路板检测设备中的位置调节组件的安装图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图2和图3，本发明实施例提供的距离调节机构3应用于电路板检测设备中，所述电路板检测设备包括主体框架1以及设置于所述主体框架1内以采集电路板100之信息的光学成像系统2，所述主体框架1上设有移动空间10，所述光学成像系统2包括与所述电路板100垂直设置的摄像装置20以及设置于所述主体框架1内以用于固定安装所述摄像装置20并可在所述移动空间10内移动的固定板21；所述距离调节机构3包括与所述固定板21相面对设置的抵顶件30以及固定安装于所述主体框架1上并驱动所述抵顶件30移动以调节所述光学成像系统2与所述电路板100之间距离的调节组件31。利用摄像装置20采集所述电路板100的图像信息，以对所述电路板100进行检测，该检测内容包括对电路板100的外观破损、短路、开路、线宽、线距、缺口、孔偏和残铜等。根据电路板100的厚度不同，通过将抵顶件30与所述固定板21固定连接以使所述摄像装置20随所述抵顶件30移动而移动，并利用调节组件31调节所述光学成像系统2与所述电路板100之间的距离，避免采用复杂的控制系统调节所述电路板100和光学成像系统2之间的位置，使光学成像系统2的焦距调至最佳状态，以提高成像质量。

在该实施例中，所述电路板100可以水平放置，所述光学成像系统2设置于所述电路板100上方，所述光学成像系统2与所述电路板100的距离为摄像装置20至电路板100之间的垂直距离，通过这种布置方式可以对水平放置的电路板100进行检测。当然，所述电路板100可以竖直放置，所述光学成像系统2正对所述电路板100的测试表面并垂直于该测试表面，此时，所述光学成像系统2与所述电路板100之间的距离为摄像装置20与电路板100的测试表面之间的水平距离，通过这种布置方式可以对竖直放置的电路板100进行检测。在其他实施例中，所述电路板100可以倾斜放置，即与水平面形成一定夹角，则光学成像系统2与电路板100垂直，此时，所述光学成像系统2与所述电路板100之间的距离为所述摄像装置20与其在所述电路板100上投影之间的距离。

请参照图2和图3，在该实施例中，所述移动空间10可以是设置于所述主体框架1上的滑动孔或者形成于所述主体框架1上的滑动槽(图未示)。当该移动空间10为滑动孔时，所述主体框架1上形成有容置所述光学成像系统2的第一容置腔体12和容置所述距离调节机构3的第二容置腔体13，所述第一容置腔体12与所述第二容置腔体13之间设置有固定隔板14，且所述滑动孔设置于该固定隔板14，所述固定板21包括用于固定摄像装置20的固定部210以及与所述固定部210连接并穿过所述滑动孔位于所述第二容置腔体13内的连接部212，所述连接部212与所述抵顶件30配合以带动所述固定板21和所述摄像装置20在所述滑动孔内移动，从而起到调节所述摄像装置20与所述电路板100之间距离的目的。当所述移动空间10为滑动槽时，所述光学成像系统2和所述距离调节机构3共同容置于所述主体框架1形成的第一容置腔体12内，且所述距离调节机构3位于所述摄像装置20的侧边，通过固定板21的至少一端部容置于所述滑动槽内，并通过抵顶件30顶持所述固定板21靠近所述滑动槽的一侧，带动所述固定板21和所述摄像装置20沿所述滑动槽移动，同样起到调节所述摄像装置20与所述电路板100之间距离的目的。

请参照图3，在该实施例中，所述摄像装置20的数量为至少一个。当所述摄像装置20的数量为两个或者两个以上时，所述摄像装置20等间距固定安装于所述固定板21上，且所述摄像装置20沿所述电路板100的宽度方向排布，所述电路板100的宽度方向与所述电路板100的前进方向垂直。所述摄像装置20的具体数量依所述电路板100的宽度和每个摄像装置20可采集区域的直径而定，例如，当电路板100的面积较小时，即小于或者等于单个摄像装置20可采集区域的直径，则可以仅固定安装一个摄像装置20于固定板21上以对所述电路板100进行检测；当电路板100的面积大于单个摄像装置20可采集区域的直径时，需要设置二个或者二个以上的摄像装置20，具体视实际需求而定。通过设置至少一个摄像装置20覆盖所述电路板100宽度方向的区域，而无需通过左右移动摄像装置20来对电路板100的宽度方向进行图像采集，从而不需要设计复杂的运动控制系统，其结构简单，且有利于降低故障率。

请参照图3至图5，进一步地，所述抵顶件30包括与所述固定板21固定连接的抵顶块301以及沿所述抵顶块301朝向所述调节组件31一侧延伸的调节螺杆302，所述调节螺杆302位于所述抵顶块301的中心位置，所述调节组件31调节所述调节螺杆302相对所述主体框架1移动并带动所述抵顶块301和所述固定板21相对所述移动空间10来回移动。可以理解地，采用螺栓连接方式将所述固定板21与所述抵顶块301固定在一起，以使所述光学成像系统2随抵顶块301的移动而移动，并利用调节组件31与调节螺杆302配合带动所述调节螺杆302相对所述主体框架1移动，从而带动光学成像系统2在所述移动空间10内移动，进而调节摄像装置20与电路板100之间的距离，以提高摄像装置20的成像质量。另外，仅需通过调节调节组件31即可实现对摄像装置20相对电路板100之间距离的调节，避免采用复杂的控制系统调节所述电路板100和光学成像系统2之间的位置。

请参照图2至图5，在该实施例中，所述调节组件31包括带动所述调节螺杆302相对所述主体框架1移动的蜗轮蜗杆组32，所述蜗轮蜗杆组32包括与所述调节螺杆302转动连接的蜗轮320、带动所述蜗轮320转动的蜗杆321、固定安装所述蜗轮320和所述蜗杆321的固定座322以及与所述蜗杆321固定连接的驱动轴323。可以理解地，所述固定座322固定安装于主体框架1上，优选地，所述主体框架1设有与所述固定板21平行的第一承载板15，所述固定座322固定安装于所述第一承载板15上，可以通过螺栓固定方式实现。所述蜗轮320的轴向和所述调节螺杆302的轴向与所述摄像装置20的轴向相互平行，所述蜗杆321的轴向与所述驱动轴323的轴向相同，并与所述蜗轮320的轴向相互垂直，且与所述电路板100的前进方向相互平行。驱动轴323转动时带动所述蜗杆321转动，通过所述蜗轮320和蜗杆321配合以带动所述蜗轮320转动，进而带动调节螺杆302相对于所述蜗轮320沿轴向移动，从而使抵顶块301带动固定板21和摄像装置20相对于电路板100移动一定距离，该距离可以根据实际需要进行调节。利用蜗轮蜗杆组32调节所述调节螺杆302相对于第一承载板15移动，进而调节摄像装置20与电路板100之间的距离，结构简单，使用方便。

请参照图3和图5，在该实施例中，所述调节螺杆302包括设有螺纹的螺杆段3020，所述蜗轮320设有与所述螺杆段3020配合的蜗轮孔3200，所述蜗轮孔3200的内壁设有与所述螺杆段3020的螺纹配合的螺纹部(未标示)。利用调节螺杆302与蜗轮孔3200的螺纹连接方式，所述蜗轮320转动时，使所述调节螺杆302的螺杆段3020旋入所述蜗轮孔3200内，以将所述摄像装置20与所述电路板100之间的距离调小；也会使所述调节螺杆302的螺杆段3020从所述蜗轮孔3200内旋出，以调大所述摄像装置20与所述电路板100之间的距离。即通过正转和反转转动轴以调节所述摄像装置20与所述电路板100之间距离的大小。

请参照图3、图5和图7，在该实施例中，所述调节组件31还包括连接于所述驱动轴323一端并驱动所述驱动轴323转动的驱动电机33或者转动手轮34。可以理解地，利用驱动电机33带动驱动轴323转动，以实现该距离调节机构3的自动调节功能，具体地，对于不同厚度的电路板100，由于光学成像系统2的焦距问题，在对电路板100进行图像采集时，需要调节光学成像系统2与电路板100之间的距离，利用驱动电机33驱动所述驱动轴323转动，驱动轴323带动蜗杆321转动，蜗杆321带动固定于主体框架1上的蜗轮蜗杆组32中的蜗轮320转动，由于蜗轮320的蜗轮孔与调节螺杆302为螺纹连接，蜗轮320转动带动调节螺杆302沿所述蜗轮孔上下滑动，并利用调节螺杆302的上下滑动带动安装于固定板21上的摄像装置20沿移动空间10来回移动，从而调节摄像装置20与电路板100之间的距离，以使所述摄像装置20的焦距适合于不同厚度的电路板100。

请参照图3和图9，在该实施例中，所述电路板检测设备还包括固定安装于所述主体框架1上以检测所述电路板100输送至所述主体框架1内的来板感应部件61，利用来板感应部件61感测电路板100是否即将进入所述摄像装置20的信息采集区域，当感测到即将有电路板100通过时，该来板感应部件61把感测到的来板信息传送至控制中心，控制中心对接收的来板信息给光学成像系统2以准备进入工作状态。优选地，所述来板感应部件61内设有位置传感器等。

所述电路板检测设备还包括设置于所述主体框架1的位置调节组件6，所述位置调节组件6包括固定安装于所述主体框架1上的固定压轮62、与所述固定压轮62相对设置的调节部件63以及固定于所述主体框架1上以调节所示摄像装置20与所述电路板100之间距离的位置感应件64；所述调节部件63包括与所述固定压轮62相对设置的调节压轮65以及一端固定于所述调节压轮65上和另一端滑动连接于所述位置感应件64的滑动轴66，所述调节压轮65与所述固定压轮62形成供所述电路板100通过的通道。可以理解地，对于不同厚度的电路板100，利用位置调节组件6以调节所述摄像装置20与电路板100之间的距离，具体地，当所述电路板100进入所述调节压轮65与固定压轮62之间的通道内时，调节压轮65会被迫上升一定高度，该高度为电路板100的厚度，调节压轮65带动滑动轴66滑动一定距离，该距离为电路板100的厚度，此时，位置感应件64感测到有电路板100的厚度大小。由位置感应件64感知待通过的电路板100的厚度大小，该位置感应件64将电路板100的厚度大小传送至控制中心，控制中心对接收的电路板100厚度大小的信息进行处理，并发送指令给调节组件31的驱动电机33，所述驱动电机33根据接收的指令带动驱动轴323转动，以带动抵顶件30相对主体框架1移动，并带动摄像装置20相对于电路板100移动，以达到所述摄像装置20的最佳焦距位置，提高图像采集清晰度。

请参照图3，在本发明实施例中，也可以利用转动手轮34替换所述驱动电机33，即将转动手轮34安装于驱动轴323上，通过转动所述转动手轮34，以实现手动调节距离调节机构3，具体工作过程与采用驱动电机33驱动的方式相似，此处不赘述。

请参照图3，在该实施例中，所述驱动轴323连接于一对所述蜗杆321之间并同时带动两所述蜗杆321转动。优选地，在光学成像系统2的两侧都安装了相同结构的距离调节机构3，并且在两距离调节机构3之通过一条驱动轴323同时连接两个蜗杆321，因此，当驱动所述驱动轴323转动时，同时带动两侧的蜗轮蜗杆组32的蜗杆321转动，从而实现两侧的调节螺杆302做同步移动，只需在一侧的驱动轴323上安装驱动电机33，即可实现两侧调节螺杆302的同步移动，以同时调节摄像装置20与电路板100之间的距离，这种方式能使光学成像系统2相对于电路板100稳步移动，进一步提高了距离调节的精准度，以提高成像质量。同样地，可以利用驱动手轮替代驱动电机33以实现手动调节。

请参照图2和图5，在该实施例中，所述调节组件31还包括固定安装于所述主体框架1上的滑动座35，所述滑动座35位于所述抵顶块301与所述蜗轮蜗杆组32之间并设有供所述调节螺杆302穿过的导引孔350。所述滑动座35固定安装于主体框架1上，优选地，所述主体框架1设有与所述固定板21平行的第二承载板16，所述滑动座35固定安装于所述第二承载板16上，可以通过螺栓固定方式实现。利用滑动座35以定位该调节螺杆302，防止所述调节螺杆302在相对蜗轮320转动过程中出现偏移，以进一步提高距离调节的精准度，提高成像质量。

请参照图5，在该实施例中，所述抵顶件30还包括位于所述调节螺杆302两侧的定位柱303，所述滑动座35设有位于所述导引孔350两侧以与所述定位柱303配合的定位孔352。通过定位柱303与定位孔352相互配合，以保证调节螺杆302能顺利地相对滑动孔移动，而不出现偏差，更好地提高了距离调节精准度，改善了成像质量。

请参照图2、图3、图6和图8，在该实施例中，所述调节组件31还包括固定安装于所述主体框架1上的安装座36以及相对所述安装座36转动以带动所述调节螺杆302相对所述主体框架1移动的调节螺母37，所述调节螺母37与所述调节螺杆302螺纹连接。所述调节螺母37限定在所述安装座36上，只能相对安装座36转动，而不能沿调节螺杆302滑动。所述调节螺母37穿过所述安装座36并与所述调节螺母37螺纹连接，通过旋转所述调节螺母37，以调节所述调节螺杆302带动所述摄像装置20相对所述电路板100移动，从而调节所述摄像装置20与所述电路板100之间的距离，以提高成像质量。优选地，在光学成像系统2的两侧都安装了相同结构的距离调节机构3，并分别转动各调节螺母37，以调节光学成像系统2与所述电路板100之间的距离。

请参照图2和图3，本发明实施例还提供了电路板检测设备包括主体框架1以及设置于所述主体框架1内以采集电路板100之信息的光学成像系统2，所述主体框架1上设有移动空间10，所述光学成像系统2包括与电路板100垂直设置的摄像装置20以及设置于所述主体框架1内以用于固定安装所述摄像装置20并可在所述移动空间10内移动的固定板21，所述摄像装置20的数量为至少一个；所述电路板检测设备还包括上述距离调节机构3。该实施例中的距离调节机构3的结构与上述各实施例中的距离调节机构3的结构和作用相同，此处不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种距离调节机构，应用于电路板检测设备中，所述电路板检测设备包括主体框架以及设置于所述主体框架内以采集电路板之信息的光学成像系统，其特征在于：所述主体框架上设有移动空间，所述光学成像系统包括与所述电路板垂直设置的摄像装置以及设置于所述主体框架内以用于固定安装所述摄像装置并可在所述移动空间内移动的固定板；所述距离调节机构包括与所述固定板相对设置的抵顶件以及固定安装于所述主体框架上并驱动所述抵顶件移动以调节所述光学成像系统与所述电路板之间距离的调节组件；所述抵顶件包括与所述固定板固定连接的抵顶块以及沿所述抵顶块朝向所述调节组件一侧延伸的调节螺杆，所述调节螺杆位于所述抵顶块的中心位置，所述调节组件调节所述调节螺杆相对所述主体框架移动并带动所述抵顶块和所述固定板相对所述移动空间来回移动；所述调节组件包括带动所述调节螺杆相对所述主体框架移动的蜗轮蜗杆组，所述蜗轮蜗杆组包括与所述调节螺杆转动连接的涡轮、带动所述涡轮转动的蜗杆、固定安装所述涡轮和所述蜗杆的固定座以及与所述蜗杆固定连接的驱动轴；所述调节组件还包括固定安装于所述主体框架上的滑动座，所述滑动座位于所述抵顶块与所述蜗轮蜗杆组之间并设有供所述调节螺杆穿过的滑动孔；所述抵顶件还包括位于所述调节螺杆两侧的定位柱，所述滑动座设有位于所述滑动孔两侧以与所述定位柱配合的定位孔。

2.如权利要求1所述的距离调节机构，其特征在于：所述调节螺杆包括设有螺纹的螺杆段，所述涡轮设有与所述螺杆段配合的涡轮孔，所述涡轮孔的内壁设有与所述螺杆段的螺纹配合的螺纹部。

3.如权利要求1所述的距离调节机构，其特征在于：所述调节组件还包括连接于所述驱动轴一端并驱动所述驱动轴转动的驱动电机或者转动手轮。

4.如权利要求1所述的距离调节机构，其特征在于：所述驱动轴连接于一对所述蜗杆之间并同时带动两所述蜗杆转动。

5.如权利要求1所述的距离调节机构，其特征在于：所述调节组件还包括固定安装于所述主体框架上的安装座以及相对所述安装座转动以带动所述调节螺杆相对所述主体框架移动的调节螺母，所述调节螺母与所述调节螺杆螺纹连接。

6.一种电路板检测设备，包括主体框架以及设置于所述主体框架内以采集电路板之信息的光学成像系统，其特征在于：所述主体框架上设有移动空间，所述光学成像系统包括与电路板垂直设置的摄像装置以及设置于所述主体框架内以用于固定安装所述摄像装置并可在所述移动空间内移动的固定板，所述摄像装置的数量为至少一个；所述电路板检测设备还包括如权利要求1至5任意一项所述的距离调节机构。