CN113137917B - Pcb板孔位检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及PCB板检测技术领域，公开了一种PCB板孔位检测装置，包括工作台、固定座，固定座上固定有第一半球体，第一半球体呈空心状；第一半球体的开口处转动连接有环形圈；环形圈的内侧设有CCD相机，且环形圈上设有用于将环形圈固定在第一半球体上的定位单元；第一半球体的赤道平面上设有支架，支架的一端固定在第一半球体的内壁上，支架的另一端固定有用透明材料制成并用于放置PCB板的放置板，放置板的中心与第一半球体的球心重合。本方案在对双面打孔的PCB板进行孔位检测时，只需要推动环形圈移动，让CCD相机发生180°的移位，即可完成对双面打孔的PCB板的孔位检测，操作更加方便快捷，提高了PCB板孔位检测的效率。

Description

PCB板孔位检测装置

技术领域

本发明属于PCB板检测技术领域。

背景技术

有些PCB板的正反两面都需要打孔，CCD相机在拍照时，就需要将PCB板翻转，以对PCB 板的正反两面进行拍照，以检测PCB板的正反两面所开设的孔是否符合要求，但是PCB板的正反两面翻转后，需要重新对齐、平放、对焦，这个过程是比较耗时的，导致检测效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PCB板孔位检测装置，以解决现有的PCB板孔位检测效率较低的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种PCB板孔位检测装置，包括工作台，工作台上设有固定座，所述固定座上固定有第一半球体，第一半球体呈空心状；第一半球体的开口处转动连接有环形圈，环形圈形成的平面经过第一半球体的球心并垂直于第一半球体的赤道平面；环形圈的内侧设有CCD相机，且环形圈上设有用于将环形圈固定在第一半球体上的定位单元；第一半球体的赤道平面上设有支架，支架的一端固定在第一半球体的内壁上，支架的另一端固定有用透明材料制成并用于放置PCB板的放置板，放置板的中心与第一半球体的球心重合。

本基础方案的原理和有益效果在于：

初始时，定位单元将环形圈与第一半球体固定在一起，CCD相机位于环形圈顶部，且CCD 的焦点位于放置板的轴线上。

工作时，将PCB板放到放置板上，并使PCB板的中心与放置板的中心重合。此时，CCD相机的焦点与PCB板的中心位于同一直线上。启动CCD相机，CCD相机对PCB板的顶面进行拍照，抓取图片并进行对比分析，以检测PCB板顶面的孔位是否符合要求。接着，使环形圈转动，让环形圈带动CCD相机转动到第一半球体的底部，并使CCD的焦点位于放置板的轴线上，此时环形圈与第一半球体通过定位单元实现定位。再次启动CCD相机，CCD相机对PCB 板的底面进行拍照，抓取图片并进行对比分析，以检测PCB板底面的孔位是否符合要求。

本方案在对双面打孔的PCB板进行孔位检测时，只需要推动环形圈移动，让CCD相机发生180°的移位，即可完成对双面打孔的PCB板的孔位检测，操作更加方便快捷，不需要对 PCB板进行翻转，省略了重新对齐、平放、对焦这一比较耗时的过程，从而提高了PCB板孔位检测的效率。

可选地，所述定位单元包括两个分别开设在第一半球体开口处顶部和底部的滑动槽，滑动槽内固定有弹性件，弹性件连接有插块，插块具有双楔面，环形圈面向第一半球体开口处的一侧开设有与插块相配合的插槽。

通过插槽与两个插块的相互配合，能够让CCD相机定位在第一半球体的顶部或者底部，让CCD相机的焦点与放置板的中心位于同一直线上，简化了对焦步骤，提升了对焦的准确度，提高了PCB板孔位检测的整体效率。

可选地，所述工作台上还滑动连接有移动座，移动座上设有用透明材料制成的第二半球体，第二半球体呈空心状，环形圈转动连接在第二半球体的开口处，且第二半球体与第一半球体、环形圈相配合形成球状结构。

如此设计，一方面能够利用第一半球体与第二半球体共同对环形圈进行限位，避免环形圈在转动过程中与第一半球体分离，让环形圈的转动更加稳定；另一方面，通过第一半球体与第二半球体的相互配合，能够让PCB板处于相对密封的检测环境中，减少了灰尘、碎屑等杂质对PCB板孔位检测的影响，提高了检测的准确度。

可选地，所述工作台上设有用于对移动座进行导向的导轨。

导轨能够对移动座的移动起到导向的作用，从而让第二半球体与环形圈的配合更加准确。

可选地，所述环形圈的外侧设有外齿圈，固定座上转动连接有与外齿圈啮合的齿轮，齿轮转动连接在固定座上，且齿轮的中心处固定有转轴，转轴连接有驱动部件。

通过齿轮与外齿圈的相互配合，以及驱动部件对转轴的驱动，能够让CCD相机绕第一半球体的球心发生移位，从而对PCB板的顶面和底面进行拍照，以检测PCB板顶面和底面的孔位是否符合要求。采用这种结构使环形圈发生转动，结构简单，操作便捷，成本较低。

可选地，所述驱动部件为驱动电机，驱动电机安装在固定座上。

通过驱动电机对转轴进行驱动，稳定性好。

可选地，所述驱动部件为手柄。

通过手柄对转轴进行驱动，操作方便，成本较低。

可选地，所述放置板上的边部设有用于对PCB板进行限位的限位柱。

限位柱的设置，能够防止PCB板在放置板上发生水平方向上的滑动，提高PCB板孔位检测的准确度。

可选地，所述第一半球体采用透明材料制成。

采用透明材料制成的第一半球体，方便人们观察CCD相机的位置以及PCB板放置的位置。

可选地，所述第一半球体内壁上设有用于增强支架稳定性的加强筋，加强筋远离第一半球体内壁的一端固定连接在支架底面。

通过设置加强筋，可增强支架的稳定性，从而进一步增强PCB板检测时的稳定性。

附图说明

图1为本发明PCB板孔位检测装置实施例1的侧面示意图；

图2为图1中A的纵向剖视图；

图3为本发明PCB板孔位检测装置的正面示意图；

图4为图3中B的放大图；

图5为本发明PCB板孔位检测装置实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：工作台1、固定座2、第一半球体3、环形圈4、外齿圈5、齿轮6、电机7、CCD相机8、支架9、放置板10、弹簧11、插块12、插槽13、限位柱 14、移动座15、第二半球体16、导轨17、PCB板18。

实施例1

PCB板18孔位检测装置，结合附图1和附图3所示，主要由工作台1、固定座2、第一半球体3、环形圈4、CCD相机8、支架9、放置PCB板18构成。固定座2通过螺钉固定连接在工作台1上，固定座2顶部开设有弧形的凹面，第一半球体3的底部焊接在固定座2的凹面上。第一半球体3采用透明材料制成，且第一半球体3呈空心状。第一半球体3的开口处转动连接有环形圈4，具体为：第一半球体3的开口处开设有环形的且截面呈T形的滑槽，环形圈4面向第一半球体3的一端一体成型有环形的凸起，凸起滑动连接在滑槽内并与滑槽相配合。环形圈4形成的平面经过第一半球体3的球心并垂直于第一半球体3的赤道平面。

环形圈4的内侧壁上通过安装架安装有CCD相机8，且环形圈4上设有用于使CCD相机 8的焦点与放置PCB板18的中心位于同一直线上的定位单元，定位单元包括两个分别开设在第一半球体3开口处顶部和底部的滑动槽，结合附图2所示，每个滑动槽内均固定连接一根弹性件，弹性件为弹簧11，弹簧11连接一个插块12，插块12远离弹簧11的一侧具有双楔面；环形圈4面向第一半球体3开口处的一侧开设有与插块12相配合的插槽13。

结合附图4所示，环形圈4的外侧焊接有外齿圈5，外齿圈5与环形圈4加起来形成的厚度小于第一半球体3的厚度，使得外齿圈5能随环形圈4在第一半球体3的开口处转动而不会被固定座2干涉。固定座2的右侧上固定有连接架，连接架上转动连接有一根转轴，转轴上同轴安装有齿轮6，齿轮6与外齿圈5相啮合；转轴连接驱动电机7或者手柄(图中未示出)，用于带动/推动转轴转动。

第一半球体3的赤道平面上设置有支架9，支架9的一端焊接在第一半球体3的内壁上，支架9的另一端焊接有用透明材料制成并用于放置PCB板18的放置PCB板18，放置PCB板18的中心与第一半球体3的球心重合，且放置PCB板18上的四个边部上均焊接或一体成型有限位柱14，用于对PCB板18进行限位，以使PCB板18的中心与放置PCB板18的中心重合。第一半球体3内壁上焊接有用于增强支架稳定性的加强筋(图中未示出)，加强筋远离第一半球体3内壁的一端焊接在支架9底面。

初始时，第一半球体3顶部的滑槽中的插块12插入到环形圈4的插槽13内，使得环形圈4与第一半球体3固定在一起，CCD相机8位于环形圈4顶部，且CCD的焦点位于放置PCB板18的轴线上。

工作时，将PCB板18放到放置PCB板18上，并使PCB板18的中心与放置PCB板18的中心重合。此时，CCD相机8的焦点与PCB板18的中心位于同一直线上。启动CCD相机8， CCD相机8对PCB板18的顶面进行拍照，抓取图片并进行对比分析，以检测PCB板18顶面的孔位是否符合要求。接着，启动电机7或转动手柄，使环形圈4转动，第一半球体3顶部的插块12逐渐与环形圈4的插槽13分离。环形圈4带动CCD相机8转动到第一半球体3的底部后，第一半球体3底部的滑槽中的插块12插入到环形圈4的插槽13中，使得环形圈4 与第一半球体3固定在一起，CCD相机8位于环形圈4底部，且CCD的焦点位于放置PCB板 18的轴线上。再次启动CCD相机8，CCD相机8对PCB板18的底面进行拍照，抓取图片并进行对比分析，以检测PCB板18底面的孔位是否符合要求。

检测完成后，可通过环形圈4转动让CCD相机8回到第一半球体3的顶部，也可让CCD相机8保留在第一半球体3底部，在对下一个PCB板18进行检测时，首先检测PCB板18底面的孔位即可。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例中，结合附图5所示，工作台1上还安装有导轨17，导轨17上滑动连接有一个移动座15，移动座15与固定座2位置相对，移动座15上焊接有一个用透明材料支撑的第二半球体16，第二半球体16呈空心状。而环形圈4 也转动连接在第二半球体16的开口处，具体连接方式与第一半球体3和环形圈4的连接方式相同；第二半球体16与第一半球体3、环形圈4相配合形成球状结构。

当需要将PCB板18放入放置PCB板18上时，推动移动座15，使移动座15带动第二半球体16往远离第一半球体3的方向移动，从而将球体结构打开并放入PCB板18；然后，再推动移动座15，使移动座15带动第二半球体16往靠近第一半球体3的方向移动，并逐渐与第一半球体3、环形圈4组合成一个球状结构。

如此设计，一方面能够利用第一半球体3与第二半球体16共同对环形圈4进行限位，避免环形圈4在转动过程中与第一半球体3分离，让环形圈4的转动更加稳定；另一方面，通过第一半球体3与第二半球体16的相互配合，能够让PCB板18处于相对密封的检测环境中，减少了灰尘、碎屑等杂质对PCB板18孔位检测的影响，提高了检测的准确度。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.PCB板孔位检测装置，包括工作台，工作台上设有固定座，其特征在于：所述固定座上固定有第一半球体，第一半球体呈空心状；第一半球体的开口处转动连接有环形圈，环形圈形成的平面经过第一半球体的球心并垂直于第一半球体的赤道平面；环形圈的内侧设有CCD相机，且环形圈上设有用于使CCD相机的焦点与放置板的中心位于同一直线上的定位单元；第一半球体的赤道平面上设有支架，支架的一端固定在第一半球体的内壁上，支架的另一端固定有用透明材料制成并用于放置PCB板的放置板，放置板的中心与第一半球体的球心重合；所述定位单元包括两个分别开设在第一半球体开口处顶部和底部的滑动槽，滑动槽内固定有弹性件，弹性件连接有插块，插块具有双楔面，环形圈面向第一半球体开口处的一侧开设有与插块相配合的插槽；所述工作台上还滑动连接有移动座，移动座上设有用透明材料制成的第二半球体，第二半球体呈空心状，环形圈转动连接在第二半球体的开口处，且第二半球体与第一半球体、环形圈相配合形成球状结构；所述环形圈的外侧设有外齿圈，固定座上转动连接有与外齿圈啮合的齿轮，齿轮转动连接在固定座上，且齿轮的中心处固定有转轴，转轴连接有驱动部件。

2.根据权利要求1所述的PCB板孔位检测装置，其特征在于：所述工作台上设有用于对移动座进行导向的导轨。

3.根据权利要求1所述的PCB板孔位检测装置，其特征在于：所述驱动部件为驱动电机，驱动电机安装在固定座上。

4.根据权利要求1所述的PCB板孔位检测装置，其特征在于：所述驱动部件为手柄。

5.根据权利要求1所述的PCB板孔位检测装置，其特征在于：所述放置板上的边部设有用于对PCB板进行限位的限位柱。

6.根据权利要求1所述的PCB板孔位检测装置，其特征在于：所述第一半球体采用透明材料制成。

7.根据权利要求1所述的PCB板孔位检测装置，其特征在于：所述第一半球体内壁上设有用于增强支架稳定性的加强筋，加强筋远离第一半球体内壁的一端固定连接在支架底面。

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