CN1619256A - 电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置及进料装置 - Google Patents

Abstract

一种电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置及进料装置，它包括一显微装置和一水平板状的基台，其上有一直立臂，它还包括第一滑轨装置和第二滑轨装置，两者以相互正交方向移动设置于基台上，而且可在X轴及Y轴方向上以程控直线移动；一盘座设置于第一滑轨装置和第二滑轨装置上，其上组装有一用来固定夹持被检验钻针的置钻盘；第三滑轨装置可在垂直方向移动而设置于直立臂上，而可在Z轴方向上以程控直线移动；显微装置装设于第三滑轨上，具有摄影镜头，以及一个自动的送料装置。这种全自动钻针检验仪器操作更加便利，检验结果更为精准。

Description

电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置及进料装置

所属技术领域

本发明主要涉及到一种电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置及进料装置。

背景技术

在发明人先前申请的中国台湾专利第91210195号“PC板钻孔专用钻针检验装置”的实用新型专利申请案中，其主要是由一盘座、一置钻盘及一显微装置所构成。盘座开设有一对相互平行导沟，于该导沟设置一滑座，可依导沟横向滑移动作；而置钻盘设置在该滑座上，以确保钻针与该盘座呈九十度垂直关系，适于夹持盒装式钻针；另外显微装置设置于盘座适当处，以放大钻针的影像位率，并将放大影像显示于显示器上。通过这种结构设计，使得使用者可取得精确且清晰的钻针头影像，而快速完成检验。

此一钻针检验仪器，其中垂直且内含CCD摄影镜头的显微装置，因为具有清楚显像焦距的问题，操作者必需以手动的方式调整多个定位钮(参见前案申请专利说明书第三图及相关说明)，才能达到被检验钻针头清楚显像的位置。在操作上以手动控制，自然较不易精确；且一不小心碰触固位钮时，则清楚显像位置即被移动，又得重新调整。这些造成了该钻针检验仪器操作上的不方便。

另外，前案所揭示的钻针检验仪器中，在置钻盘14(参见前案申请专利说明书第四图至第六图)的结构上，是必需使用者以手动方式操作，才能将被检验的钻针放置于检验位置。这种结构的操作，使操作人员将常为替换钻针所累。

发明内容

本发明的主要目的就在于：提供一种操作更加便利，检验结果更为精准的全自动钻针检验仪器。

为了达到上述目的，本发明提出的解决方案是：一种电路板钻孔用钻针检验仪器的自动装置，它包括一显微装置和一水平板状的基台，其上有一直立臂，它还包括第一滑轨装置和第二滑轨装置，两者以相互正交方向移动设置于基台上，而且可在X轴及Y轴方向上以程控直线移动；一盘座设置于第一滑轨装置和第二滑轨装置上，其上组装有一用来固定夹持被检验钻针的置钻盘；第三滑轨装置可在垂直方向移动而设置于直立臂上，而可在Z轴方向上以程控直线移动；显微装置装设于第三滑轨上，具有摄影镜头。以及一个自动的送料装置。

附图说明

图1是立体外观示意图；

图2是部份分解示意图；

图3是部份放大示意图，以揭示Z轴显微装置与钻针相关位置；

图4是部份放大示意图，以揭示X轴显微装置与钻针相关位置；

图5是部份放大示意图，以揭示第二滑块装置与盘座相关位置；

图6是部份放大示意图，以揭示第三滑块装置与显微装置相关位置；，

图7是第二实施例的立体外观示意图；

图8是第二实施例的送料装置动作图；

图9是第二实施例的送料装置动作图；

图10是第二实施例的送料装置动作图；

图11是第二实施例的送料装置动作图。

图例说明

10.........基台

11.........直立臂

21、22、23.........滑轨装置

211、221、231.........步进马达

212、222、232.........螺杆

213、223、233.........滑动面

234.........滑块

30.........盘底

301.........滑座

302.........置钻盘

303.........置钻盘

303a.........夹座

303b.........抵钻块

304.........钻针槽

305.........推块

306.........步进马达

40.........钻针

50.........显微装置

51.........摄影镜头

61.........X轴显微装置

611.........X轴光源器

70.........送料装置

701.........步进马达

702.........螺杆

703.........滑动面

704.........滑块

705.........备料盘

706.........步进马达

707.........螺杆

708.........滑块

709.........倒“ㄩ”型架体

710.........长槽

711.........架体

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明在水平的基台10上设置了第一和第二两组正交的滑轨装置21及22，并在与基台10垂直的直立臂11上垂直设立了第三组滑轨装置23。

盘底30设置在第二滑轨装置22的上方，其上具有一滑座301，并在该滑座301上设置了一组置钻盘302以做为钻针40的夹具。

显微装置50设置在第三组滑轨装置23上的，在其底端有一CCD摄影镜头51，可在摄影镜头51周围设有环灯，以提供摄影时必需的光度。参见图3。

参见图1和图4所示，一X轴上的X轴显微装置61，是设在第一滑轨装置21的侧旁，具有在X轴向上投光的光源器611以及可在X轴向上摄向的CCD摄影镜头。

如图2和图6所示，第三滑轨装置23是垂直设置在直立臂11上，而可在Z轴方向动作；它以一个步进马达231旋转一螺杆232，经由螺杆232上的滑块234带动，而使滑轨装置表面的滑动面233在Z轴方向上产生上下位移。这将可控制在滑动面233上的显微装置50在Z轴方向上调整位置，以便调整至聚焦位置。

第一滑轨装置21是设置在盘底30的Y轴方向上，以一个步进马达211旋转一螺杆212，经由螺杆上的滑块带动，而使滑轨装置最上方的滑动面213在Y轴方向上产生位移。

如图2和图5，第二滑轨装置22设置在第一滑轨装置21的滑动面213上的，是在X轴方向上设置。它以一个步进马达221旋转一螺杆222，经由螺杆上的滑块带动，使滑轨装置表面的滑动面223在X轴方向上产生位移。

由于可放置钻针40的盘底30是组装于第二滑轨装置22的滑动面223上的，所以利用第一及第二滑轨装置21及22，可控制被检验钻针40在X及Y轴构成的水平面上准确移动。

上述的滑轨装置21、22、23的步进马达是由数值控制机或计算机来控制的，因此可以准确的被控制摄影镜头与钻针的位置，而达到聚焦位置。

至于X轴显微装置61，是为了配合置钻盘302的方向而设置的，用来放大钻针头的侧面影像。例如图1所示的钻针40是在Y轴方向上排列，则利用X轴显微装置61来放大钻针侧面。

在操作时，先将钻针40放置于置钻盘302上，然后激活控制程序，使步进马达211、221、231分别转动，利用滑轨装置21、22、23上的滑动面213、223、233移动，而分别调整钻针40的位置，及显微装置50的摄影镜头51与钻针40距离至聚焦位置，则可在显示器的屏幕上显示出放大的钻针顶面影像，同时利用X轴显微装置61可显示钻针侧面影像，方便检验。(显示器可参见背景技术中所提的前案)

当第一支钻针被检验完成后，第二滑轨装置22的步进马达221动作，使滑动面223在X轴方向产生定量位移，使第二支钻针进入显微装置50摄影镜头51下方及X轴显微装置61侧旁，以便检验。依此方式，逐一将置钻盘302上钻针检验完成，才换装下一组被检验的钻针排。

由于无论在X、Y及Z轴上的移动，分别由步进马达控制滑轨装置依程序操作，则操作人员仅需观察显示器上的放大影像，不需再以手动操作钻针位置及显微装置之摄影镜头位置，故可大幅增加检验的效率。由于全自动式的操作，将使得位移更为精准省时省力。

为了使整个钻针检验仪器更为全自动化，本发明更进一步设计了一组自动进料装置70，如图7所示，其中盘座30是设在第一滑轨装置21及第二滑轨装置22上方，而可被控制在X及Y轴上移动。盘座30上具有一置钻盘303，其内具有一个贯通的钻针槽304，用来收容排列成直线的钻针；由于钻针槽304而将置钻盘303分割成抵钻块303b及夹座303a两部份。一个步进马达306系可控制一位在夹座303a外侧的推块305移动，以控制夹座303a在X轴向上移动，形成靠近抵钻块303b的夹持钻针状态，或离开抵钻块303b的开启状态。

第三滑轨装置23系垂直设置于直立臂11上，显微装置50设置于第三滑轨装置23上而可在Z轴方向上调整位移。

进料装置20是以架体711组装于基台10上的，其具有第一步进马达701，可驱动螺杆702旋转，使其上的滑块704移动而带动滑动面703在X轴方向上位移；而一个备料盘705与滑动面703相连接而一同被带动在X轴方向上位移。备料盘705上具有多数道长槽710，每一长槽701可置入一排呈直线排列的钻针40；在长槽后侧是呈开放的开口，使得置入钻针可由此开口被推出。

进料装置70进一步具有第二步进马达706，可驱动螺杆707，使其上的滑块708带动一倒“ㄩ”型架体709在Y轴方向上移动。倒“ㄩ”型架体709其下方开口宽度，稍大于一排钻针排或在盘座30上的置钻盘303宽度；这样设计，使得倒“ㄩ”型架体709在Y轴方向上移动时，会将一排钻针排自备料盘705长槽710推入置钻盘303的钻针槽304内，将被检验的钻针放入置钻盘303，再进入检验位置。

进料装置70操作时的动作如图8至图11所示。

如图8所示，先将备料盘705的长槽710上分别放置好成直线排列的钻针40(为简单说明，图8中仅显示一排钻针)，此时步进马达701控制备料盘705在X轴向上移动，使得第一排钻针排恰好移至倒“ㄩ”型架体709的开口位置；此时，另一步进马达706驱动倒“ㄩ”型架体709沿着图8中箭头G1方向移动，即Y轴方向移动，向盘座30上的置钻盘303移动。此时，置钻盘303的夹座303a是离开抵钻块303b而形成开启状态，以便于倒“ㄩ”型架体709将一排钻针沿钻针槽304送入。

当倒“ㄩ”型架体709将钻针排40送至钻针槽304内后，如图9所示，则步进马达306驱动推块305及夹座303a沿箭头G2方向移动，使夹座303a向抵钻块303b接近形成图中所示的夹持状态。

之后，如图10所示，第二滑轨装置22在X轴方向(如图10中箭头G3所示方向)上移动盘座30，使得在置钻盘303中贯穿钻针槽304内被夹紧的钻针40移动至显微装置50的摄影镜头下方。接着，第一滑轨装置21在Y轴方向上(如图10中箭头G4所示方向)移动盘座30，而对直线排列的钻针40逐一经过显微装置50的摄影镜头下方，完成整所有钻针的检验。

当在置钻盘303上的钻针被检验完成后，第一及第二滑轨装置21及22在X及Y轴上反向推送盘座30，至盘座30回复至图9所示位置，即位于倒“ㄩ”型架体709开口的正下方。然后步进马达306再相反箭头G2方向推动推块305及夹座303a，使夹座303a与抵钻块303b分离，形成图8所示的开启状态。此后，倒“ㄩ”型架体709被步进马达706动作而相反于图8箭头G1方向将钻针40送回备料盘705的长槽710内，完成一次送料及收料循环。

在完成一次钻针送料及收料循环后，则步进马达701带动备料盘705沿图11中箭头G5方向移动，使得备料盘705上的下一道长槽710(图11绘有钻针者)移至倒“ㄩ”型架体709开口中，以进行前述的行程。

通过这个自动送料装置70的设计，操作者只要先在备料盘705上放置多排钻针，即可完全自动的逐一送入置钻盘303中进行检验，不再需要逐次装入钻针，这将使得整个检验程序更为快速有效。

Claims (11)

1、一种电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置，它包括一显微装置和一水平板状的基台，其上有一直立臂，其特征在于：它还包括第一滑轨装置和第二滑轨装置，两者以相互正交方向移动设置于基台上，而且可在X轴及Y轴方向上以程控直线移动；一盘座设置于第一滑轨装置和第二滑轨装置上，其上组装有一用来固定夹持被检验钻针的置钻盘；第三滑轨装置可在垂直方向移动而设置于直立臂上，而可在Z轴方向上以程控直线移动；显微装置装设于第三滑轨上，具有摄影镜头。

2、根据权利要求1所述的电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置，其特征在于：所述的滑轨装置是由一步进马达转动一螺杆，带动螺杆上一滑块移动，使一滑动面被控制位移。

3、根据权利要求1所述的电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置，其特征在于：在第一滑轨装置和第二滑轨装置的X轴方向上设有一个X轴显微装置，该X轴显微装置具有用来撷取被检验钻针侧面影像的摄影镜头。

4、根据权利要求1所述的电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置，其特征在于：其中Z轴上的显微装置在摄影镜头周围设有提供摄影时必需的光度的环灯。

5、根据权利要求1所述的电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置，其特征在于：所述的盘底上具有一滑座，而置钻盘设在该滑座上。

6、根据权利要求3所述的电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置，其特征在于：所述的X轴显微装置上分别具有一用以在被检验钻针侧面投光的光源器。

7、一种电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置及进料装置，它包括一显微装置和一水平板状的基台，其上有一直立臂，它还包括第一滑轨装置和第二滑轨装置，两者以相互正交方向移动设置于基台上，而且可在X轴及Y轴方向上以程控直线移动；一盘座设置于第一滑轨装置和第二滑轨装置上，其上组装有一用来固定夹持被检验钻针的置钻盘；第三滑轨装置可在垂直方向移动而设置于直立臂上，而可在Z轴方向上以程控直线移动；显微装置装设于第三滑轨上，具有摄影镜头，其特征在于：它还可包括一自动进料装置设置于置钻盘附近，自动进料装置包括一组装于基台上的架体，其上组装一滑轨装置；一设置于滑轨装置上的备料盘；备料盘上与钻针槽同向设有可放置直线排列钻针的数个长槽；一倒“ㄩ”型的架体，可被另一组滑轨装置移动而在钻针槽方向上移动。

8、根据权利要求7所述的电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置及进料装置，其特征在于：所述的置钻盘由于钻针槽而分割成一抵钻块和一夹座两部份；另以一个步进马达控制夹座在钻针槽的正交方向上移动，形成靠近抵钻块的夹持钻针状态，或离开抵钻块的开启状态。

9、根据权利要求7所述的电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置及进料装置，其特征在于：所述的步进马达控制一位在夹座外侧的推块移动而可控制钻针槽的开启状态及夹持状态。

10、根据权利要求7所述的电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置及进料装置，其特征在于：所述的控制倒“ㄩ”型架体移动的滑轨装置，具有一步进马达驱动一螺杆旋转，使其上的一滑块移动而带动倒“ㄩ”型架体移动。

11、根据权利要求7所述的电路板钻孔用钻针检验仪器的全向自动调整装置及进料装置，其特征在于：所述的倒“ㄩ”型架体下方开口宽度，大于一排钻针排或在盘座上的置钻盘宽度。

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