CN108508037A - Pcb板树脂塞孔检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB板树脂塞孔检测装置，该PCB板树脂塞孔检测装置包括机架、工作台、位移装置、成像装置以及照明装置；所述工作台和所述位移装置都安装在所述机架上，所述工作台用于安放待检测的PCB板，所述成像装置和所述照明装置都设置在所述位移装置上，所述位移装置用于使所述成像装置与所述工作台做相对位移，所述成像装置包括初检相机组件以及复检相机组件，所述初检相机组件和所述复检相机组件用于扫描所述PCB板树脂塞孔并且成像，所述照明装置用于照亮PCB板树脂塞孔以便所述成像装置成像的照明装置。本发明提出的PCB板树脂塞孔检测装置解决了现有PCB板树脂塞孔检测效率与检测精度低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及线路板检测技术领域，尤其涉及一种PCB板树脂塞孔检测装置。
背景技术
由于树脂塞孔技术逐渐地被越来越多的线路板加工应用，而树脂塞孔的各种缺陷都会导致PCB板的报废，因此PCB板树脂塞孔的检测越来越严格；目前PCB板树脂塞孔主要采用人工检测效率偏低，因此需要一个PCB板树脂塞孔的检测装置来提高检测效率与检测精度，进而保证产品的质量降低报废率。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种PCB板树脂塞孔检测装置，旨在解决现有PCB板树脂塞孔检测效率与检测精度低的问题。
为实现上述目的，本发明提出的PCB板树脂塞孔检测装置包括机架、工作台、位移装置、成像装置以及照明装置；所述工作台和所述位移装置都安装在所述机架上，所述工作台用于安放待检测的PCB板，所述成像装置和所述照明装置都设置在所述位移装置上，所述位移装置用于使所述成像装置与所述工作台做相对位移，所述成像装置包括初检相机组件以及复检相机组件，所述初检相机组件和所述复检相机组件用于扫描所述PCB板树脂塞孔并且成像，所述照明装置用于照亮PCB板树脂塞孔以便所述成像装置成像。
优选地，所述复检相机组件包括复检相机、LED灯以及激光灯，所述激光灯与所述LED灯发出的光线相交于所述复检相机的采光点的中心。
优选地，所述复检相机组件还包括镜筒座，所述镜筒座连接在所述复检相机下方，所述镜筒座内壁经过亚黑处理。
优选地，所述复检相机组件还包括环形光罩，所述环形光罩套在所述镜筒座外，所述环形光罩外设置有至少一个补光板。
优选地，所述环形光罩前端装有光学透镜和扩散片。
优选地，所述位移装置包括X轴部件、Y轴部件和Z轴部件三个部分，所述Y轴部件固定连接在所述机架上，所述工作台滑动连接在所述Y轴部件；所述X轴部件固定连接在所述机架上，所述Z轴部件滑动连接在所述X轴部件；所述成像装置和所述照明装置都滑动连接在所述Z轴部件上。
优选地，所述初检相机组件包括相机部分和镜头部分，所述相机部分、所述镜头部分以及所述照明装置自上而下依次滑动连接在所述Z轴部件上，且所述相机部分的采光孔中心与所述镜头部分轴心位于同一条直线上，且所述直线与所述照明装置照射到所述待检测的PCB板树脂塞孔的反射光线相重合。
优选地，所述照明装置远离所述Z轴部件的侧面上设置有复检相机固定板，所述复检相机组件通过复检相机安装框固定安装在所述复检相机固定板上。
优选地，所述复检相机安装框为立体框架结构，所述框架侧面上开设有多个散热孔，所述复检相机设置在所述复检相机安装板框内。
优选地，所述PCB板树脂塞孔检测装置还包括负压风机，所述工作台内部开设有用于供所述负压风机吸风时空气流动的型腔，所述工作台上开设有连通所述型腔的吸附孔；所述工作台通过所述负压风机吸风产生的负压吸附固定PCB板。
本发明提出的技术方案中，所述成像装置设置在所述位移装置上，将待检测的PCB板安放在所述工作台上，通过调节所述位移装置使所述工作台上的待检测的PCB板树脂塞孔处于所述成像装置的最佳成像位置，然后所述照明装置会将所述待检测的PCB板树脂塞孔照亮，由于所述成像装置包括初检相机组件以及复检相机组件，所述初检相机组件与所述复检相机组件可以同时扫描所述待检测的PCB板树脂塞孔并且成像，再通过对比两者的成像，确保成像的准确性，以提高所述PCB板树脂塞孔检测装置的检测效率与精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明PCB板树脂塞孔检测装置的整体结构示意图；
图2为图1中龙门架的结果示意图；
图3为图1中Z轴部件和初检相机组件组装结构示意图；
图4为图1中Z轴部件和初检相机组件组装结构另一视角示意图；
图5为图1中照明装置和复检相机组件组装结构示意图；
图6为图1中照明装置的具体结构示意图；
图7为图6中照明装置聚光时的结构示意图；
图8为图1中复检相机组件的具体结构示意图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种PCB板树脂塞孔检测装置。
请参照图1至图8，在本发明实施例中，该PCB板树脂塞孔检测装置包括机架10、工作台20、位移装置30、成像装置40以及照明装置50；所述工作台20和所述位移装置30都安装在所述机架10上，所述工作台20用于安放待检测的PCB板(图未示)，所述成像装置40和所述照明装置50都设置在所述位移装置30上，所述位移装置30用于使所述成像装置40与所述工作台20做相对位移，所述成像装置40包括初检相机组件41以及复检相机组件42，所述初检相机组件41和所述复检相机组件42用于扫描所述PCB板树脂塞孔并且成像，所述照明装置50用于照亮PCB板树脂塞孔以便所述成像装置40成像。
本发明提出的技术方案中，所述成像装置40设置在所述位移装置30上，将待检测的PCB板安放在所述工作台20上，通过调节所述位移装置30使所述工作台20上的待检测的PCB板树脂塞孔处于所述成像装置40的最佳成像位置，然后所述照明装置50会将所述待检测的PCB板树脂塞孔照亮，由于所述成像装置40包括初检相机组件41以及复检相机组件42，所述初检相机组件41与所述复检相机组件42可以同时扫描所述待检测的PCB板树脂塞孔并且成像，再通过对比两者的成像，确保成像的准确性，以提高所述PCB板树脂塞孔检测装置的检测效率与精度。
具体地，请再次详细参阅图1，所述机架10为中机架11与下机架12。下机架12主体为多个型材构成的六面体框架，所述框架顶面装有一块大理石板(图未示)，在大理石板的左右两侧装有两块长方体垫板(图未示)，垫板的高度与大理石板的高度一致。大理石表面精度高误差小，所以我们采用大理石作为移动部件的安装底板。中机架由两块U形板构成，所述U形板(未标示)的高度与所述工作台台面到大理石板表面的距离相同，将位移装置30包围在中间。在中机架11上装有一个上护罩(未标示)用于对X轴部件31的保护，且该仪器在工作时照明装置50会发出强烈的红光，人眼会产生不适，护罩起到一个遮挡。
具体地，所述位移装置30包括X轴部件31、Y轴部件32和Z轴部件33；所述Y轴部件32的导轨座(图未示)、电机座(图未示)直接固定在所述大理石板上，导轨滑块上连接着工作台20的转接板且转接板连接固定在Y轴丝杆螺母(图未示)上。所述PCB板树脂塞孔检测装置还包括负压风机(图未示)，所述工作台20内部开设有用于供所述负压风机吸风时空气流动的型腔，型腔外装有一块密封板(未标示)对其进行密封，在密封板上开有两个连通所述型腔的吸附孔21用于连接吸管转接头(图未示)。电机驱动装置通过Y轴联轴器322驱动Y轴丝杆321转动使工作台20进行前后运动时，工作台20通过风机吸风产生的负压将台面上的PCB板吸附固定，使所述成像装置40在检测时PCB板固定于一个地方不产生位移便于图像采集。所述Y轴部件32采用伺服电机驱动，且在主导轨座侧面装有光栅尺(图未示)用于控制Y轴部件移动量。
具体地，请再次详细参阅图2至图4，所述X轴部件31采用以一个龙门架311为主体固定结构，所述龙门架311通过4个X轴固定座312安装在所述大理石板上。龙门架311上装有两根X轴导轨313，且在下导轨安装处下方开有定位销孔用于导轨安装时定位。龙门架311后面装有一块电气安装板314用于电气部分的安装，充分利用了空间。X轴导轨座(未标示)与X轴丝杆螺母316连接固定着Z轴模组转接板331。电机驱动装置通过联轴器驱动X轴丝杆315转动使Z轴部件33左右移动，当X轴部件31与Y轴部件32配合转动使待检PCB板进行相对于X、Y方向的位移，从而检测到整个电路板。龙门架311在X轴丝杆315位移的限位处设有感应器(未标示)与防撞优胶来防止Z轴部件33位移过度发生碰撞。在龙门架311的一端装有走线槽(未标示)用来规范安装电器线。X轴采用伺服电机控制丝杆的转动来确定Z轴部件33的位移量。
具体地，所述Z轴部件33采用以Z轴模组底座332为主体的结构，在Z轴模组底座332前面安装固定着两根Z轴导轨333，后面连接固定着Z轴模组转接板331。所述Z轴部件33以Z轴模组底座332为主体连接在X轴部件上，Z轴模组底座332上装有两根Z轴导轨333和三根Z轴丝杆334，每根的导轨上装有三个滑块，每个Z轴丝杆螺母335上连接固定着一个调节螺母座336，每个调节螺母座336和每组滑块单独连接着一个组件。在Z轴模组底座332的右端装有一块感应器安装板338，在每个组件的限位处安装有感应器。在Z轴模组底座332上安装有Z轴旗杆337使Z轴部件33到达限位时感应器进行感应反馈。
由于PCB板有各种规格，厚度不同，在PCB板厚度发生改变后需要重新对焦。所述初检相机组件41包括初检相机4101和镜头组件4104，为了使所述初检相机4101与所述镜头组件4104能重新自动对焦，初检相机4101与镜头组件4104连接固定在Z轴丝杆螺母335上通过伺服电机驱动调节对焦。同样照明装置50因为板厚变换没达到最佳的距离，也采用了将其连接在丝杆螺母上通过伺服电机驱动调节。在安装时不同的相机与镜头的分辨率不一样，所以将初检相机4101与镜头组件4104都连接在单独的丝杆螺母上，使其能单独的进行调节达到最佳的距离。在Z轴部件33的右端面上装有一块感应器安装板，因为每个组件都由单独的伺服电机控制，在调节距离的过程中可能发生碰撞而导致零件损伤，所以在每个组件最大位移处安装感应器限制其位移量。
具体地，所述初检相机4101采用了可以在低照度的情况有很高的灵敏度的TDI-CCD相机，TDI-CCD相机即时间延迟积分光电传感相机；在通过电路传输后能尽可能完整的将图像的细节反映出来。初检相机4101的镜头朝着工作台20面水平安装在相机固定座上4102，在初检相机4101的两边装有调节角度的相机角度调整块4103，当初检相机4101采集口不与X轴平行时可以通过相机角度调整块4103调节。镜头组件4104垂直安装在初检相机4101下方的镜头安装座4106上且镜头组件4104的轴心与初检相机4101的轴心在同一直线上，镜头安装座4106的两边装有风琴安装座4105用于安装风琴来防止其他光源的干涉。因为采用的TDI镜头偏高在位移时会存在与初检相机4101碰撞的可能，所以在镜头安装座4106上装有一根竖直方向的旗杆与防撞优胶来防止镜头组件与初检相机发生碰撞。初检相机4101通过接收光源发出的光线后，将PCB板树脂塞孔的图像信息转为电信号输出至图像处理电路传出检测数据。
具体地，请再次详细参阅图5至图7，所述照明装置50包括灯盒(未标示)和灯条组件(未标示)，所述灯盒包括左右光源固定板5011、光源盖板5004、光源Z轴移动块5001和复检相机固定板5005。在光源固定板5011上方装有一根框架固定架5003对两侧光源固定板5011进行加固，防止光源固定板5011左右偏移。在光源固定板5011与光源Z轴移动块5001之间左右两边装有一根加强筋5002，防止光源照明装置50向下偏移和连接处发生断裂。所述灯条组件包括一个同轴光与两组不同角度的增强光源，同轴光包括LED灯片(未标示)、同轴光散热型材5006、同轴光上挡光板5008、同轴光下挡光板5009、两个同轴光侧挡光板5010、反射板5017、同轴光柱面透镜5019以及同轴光前挡光板5018。同轴光散热型材5006安装在同轴光矩形框后侧，在同轴光散热型材5006的前端装有LED灯板。两侧同轴光侧挡光板5010都有一个梯形凸台用于安装反射板5017，凸台用于安装反射板5017的面与水平面呈45°夹角。同轴光上挡光板5008与同轴光下挡板5009在反射板5017的安装处开有一个相机采光口，LED灯射出的光线经过柱面透镜汇聚射在反射板5017上，再通过反射板5017反射朝吸板工作台面垂直射出，射出光线与所述相机部分的采光孔中心及所述镜头部分轴心位于同一条直线上。增强光源包括两个短侧挡光板5013与两个长侧挡光板5014构成的矩形框、散热型材5015、柱面透镜5012和LED灯片。散热型材5015安装在矩形框的后端，LED灯片安装在散热型材5015前端，将LED灯所发出的热量散发出光源挡板所构成的矩形框内。两组增强光源呈42°-45°和70°-75°的漏斗状安装在反射光源51的两侧，每个增强光源LED灯发出的光经过柱面透镜都汇集在同轴光反射光线的聚光点上，挡光板的作用用于避免光线的相互干扰,有利于PCB板的显示，使检测数据更加准确，通过喇叭形的排列方式和射灯调整使设备具有更佳的照明条件，不会产生影子等影响亮度的问题，其目的也是为了拍摄更清晰的影像，获取更精确的数据。在灯盒上面与后部各装有一块风扇固定板(未标示)，上风扇固定板5016安装有三个40mm乘以40mm的风扇，后风扇固定板5007安装有两个80mm乘以80mm的风扇。两处安装的风扇产生的气流方向都是朝着光源的方向，通过气体流动将LED灯传导给散热型材的热量带走从而达到对LED的降温，且灯盒下方未采用封闭结构有利于散热。在光源Z轴移动块5001的左面装有一个光源旗杆5020用于光源装置位移50到限位时感应器的感应。
具体地，请再次详细参阅图5和图8，所述复检相机组件42通过复检相机安装框4202安装固定在照明装置50的复检相机固定板5005上，所述复检相机安装框4202为立体框架结构，所述框架侧面上开设有多个散热孔(未标示)，所述复检相机组件42包括复检相机4201，所述复检相机4201设置在所述复检相机安装板框4202内，所述散热孔用于所述复检相机安装框4202的减重和所述复检相机4201的散热。在矩形框的下端面装有镜筒座4211，且镜筒座4211经过亚黑处理，亚黑处理是采用一种黑色氧化处理工艺，是为了防止镜筒内壁反光产生干涉。在镜筒座4211上套有一个环形光罩4204，环形光罩4204通过顶丝固定。激光灯固定座4203安装在复检相机安装框4202靠近照明装置50一侧的下端，在激光灯固定座4203上装有一个激光灯调整块4208与LED灯左固定板4207，复检相机安装座4203的右端装有一块LED灯右固定板4206，LED灯与激光灯发出的光线都相交于相机采光点的中心，使复检相机能更好的采光和成像，确保成像的清晰与精确。在环形光罩4204上装有LED灯补光板4205，为了避免其与LED灯固定板、激光灯发生干涉将其固定在环形光罩4204的30°、75°和130°的位置。为了方便操作人员观察与调整PCB板，LED灯补光板4205安装在环形光罩4204左侧。LED灯补光板4205与环形光罩4204前端都装有光学透镜4209与乳白色扩散片4210，将LED灯发出的光线进行汇聚与柔和。上述照明装置50的结构可以使光线更加均匀的照在所需检测的PCB板部分，让PCB板的显示更加清楚完整，复检相机得到更加清晰的影像，使检测数据更加准确。
具体地，本PCB板树脂塞孔检测装置在使用时，先将待检测的PCB板树脂塞孔的数据资料进行加载，使初检相机4101和镜头组件4104到达最佳位置；再将需要检测的PCB板树脂塞孔放置在吸板工作台20上，吸板工作台20通过风机产生负压将待检PCB吸附固定在工作台20上；电机驱动装置通过Y轴联轴器322驱动Y轴丝杆321转动使吸板工作台进行前后运动时，电机驱动装置通过X联轴器(未标示)驱动X轴丝杆315转动使Z轴部分运动到待检PCB板的位置；当初检相机4101将此Y轴方向的PCB板部分扫描完成后，X轴位移一个相机采集口宽度的距离继续对待检PCB板进行扫描，直至整块PCB板扫描完成将PCB板的图像信息传至显示器上显示，整个扫描过程相当相机在做S形运动，同时所述复检相机4201也完成扫描成像。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种PCB板树脂塞孔检测装置，其特征在于，包括机架、工作台、位移装置、成像装置以及照明装置；所述工作台和所述位移装置都安装在所述机架上，所述工作台用于安放待检测的PCB板，所述成像装置和所述照明装置都设置在所述位移装置上，所述位移装置用于使所述成像装置与所述工作台做相对位移，所述成像装置包括初检相机组件以及复检相机组件，所述初检相机组件和所述复检相机组件用于扫描所述PCB板树脂塞孔并且成像，所述照明装置用于照亮PCB板树脂塞孔以便所述成像装置成像。
2.如权利要求1所述的PCB板树脂塞孔检测装置，其特征在于，所述复检相机组件包括复检相机、LED灯以及激光灯，所述激光灯与所述LED灯发出的光线相交于所述复检相机的采光点的中心。
3.如权利要求2所述的PCB板树脂塞孔检测装置，其特征在于，所述复检相机组件还包括镜筒座，所述镜筒座连接在所述复检相机下方，所述镜筒座内壁经过亚黑处理。
4.如权利要求3所述的PCB板树脂塞孔检测装置，其特征在于，所述复检相机组件还包括环形光罩，所述环形光罩套在所述镜筒座外，所述环形光罩外设置有至少一个补光板。
5.如权利要求4所述的PCB板树脂塞孔检测装置，其特征在于，所述环形光罩前端装有光学透镜和扩散片。
6.如权利要求5所述的PCB板树脂塞孔检测装置，其特征在于，所述位移装置包括X轴部件、Y轴部件和Z轴部件三个部分，所述Y轴部件固定连接在所述机架上，所述工作台滑动连接在所述Y轴部件；所述X轴部件固定连接在所述机架上，所述Z轴部件滑动连接在所述X轴部件；所述成像装置和所述照明装置都滑动连接在所述Z轴部件上。
7.如权利要求6所述的PCB板树脂塞孔检测装置，其特征在于，所述初检相机组件包括相机部分和镜头部分，所述相机部分、所述镜头部分以及所述照明装置自上而下依次滑动连接在所述Z轴部件上，且所述相机部分的采光孔中心与所述镜头部分轴心位于同一条直线上，且所述直线与所述照明装置照射到所述待检测的PCB板树脂塞孔的反射光线相重合。
8.如权利要求7所述的PCB板树脂塞孔检测装置，其特征在于，所述照明装置远离所述Z轴部件的侧面上设置有复检相机固定板，所述复检相机组件通过复检相机安装框固定安装在所述复检相机固定板上。
9.如权利要求8所述的PCB板树脂塞孔检测装置，其特征在于，所述复检相机安装框为立体框架结构，所述框架侧面上开设有多个散热孔，所述复检相机设置在所述复检相机安装框内。
10.如权利要求1所述的PCB板树脂塞孔检测装置，其特征在于，所述PCB板树脂塞孔检测装置还包括负压风机，所述工作台内部开设有用于供所述负压风机吸风时空气流动的型腔，所述工作台上开设有连通所述型腔的吸附孔；所述工作台通过所述负压风机吸风产生的负压吸附固定PCB板。
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