SU1469419A1 - Автоматическое устройство дл проверки качества металлизации отверстий печатных плат - Google Patents

Description

(21)4292159/25-28

(22)03.08.87

(46У 30.03.89. Бюл. № 12

(71)Смоленское специальное конструк- торско-тёхнологическое бюро систем программного управлени 

(72)В.М.Лобанов, Г.М.Пономарев и А.П.Агапов

(53).620.179.14 (088.8)

(56)Авторское сврщетельство СССР № 729498, кл. G 01 N 27/90, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 983527, кл. G 01 N 27/90, 1981. (54) АВТОМАтаЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ КАЧЕСТВА ЖТАЛЛИЗАЦИИ ОТВЕРСТИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

(57)Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности и надежности контрол  качества металлизации отверстий в печатных платах. Это достигаетс  за счет того, что в процессе измерени  происходит перемещение печатной платы относи- тельно измерительной головки по программе от контроллера, после чего выполн етс  автоматическт поиск центра отверсти  с помощью блока U поиска центра отверсти , сигнал на которьп подаетс  с телекамеры 13, расположенной под контролируемой платой. Только после этого преобразователь 5 вводитс  в отверстие платы . Таким образом обеспечиваетс  равномерный зазор между стенка1-ш отверсти  и поверхностью преобразовател  5. Датчики положеш-1  измерительной головки 4 определ ют ее рабочее положение и вьщают сигналы на контроллер 7. Если преобразователь 5 не проходит в отверстие, на контроллер 7 поступает сигнал с датчика положени  преобразовател , перемещамщего- с  в зтом случае относительно измерительной головки 4. Дл  обеспече- ни  качественного изображени  осветитель выполн етс  в виде кольца, охватьшающего преобразователь 5. Источники освещени  при этом располагаютс  под углом к оси кольца так, чтобы их световые пучки сходились в плоскости печатной платы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Ш

та

sSEOH

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быт использовано дл  контрол  качества металлизации отверстий в печатных платах.

Цель изобретени  - повышение точности и надежности контрол  путем обеспечени  более точной установки преобразовател  в рабочее положение.

На фиг.1 изображена структурна  схема автоматического устройства дл  проверки качества металлизации отверстий печатных плат; на ф г.2 - конструкци  измерительной головки;

на фиг.З - конструкци осветител ,

вид снизу (а) и продольное сечение (б).

Устройство содержит координатньй стол 1 с закрепленной на нем печатной платой 2, на которой расположено контролируемое отверстие 3,перемещав™ мую измерительную головку 4, вихретоко- вый преобразователь 5 ,установленнь1й в головке 4, последовательно соединенные блок 6 измерений, к которому подключен викретоковьй преобразователь 5, контроллер 7 и соединенньй с ним всеми входами блок перемещений, состо щий из последова тельно соединен- ньк блоков 8 и 9 управлени  шаговыми двигател ми, входы которых подключе- .ны к выходам контроллера 7,и шаговых двигателей 10 и 11 соединенных со столом 1, блок 12 вывода информации, вход которого подключен к второму выходу блока 6 измерений, блок коррекции положени  платы, вьтолненньй в виде последовательно соединенных телекамеры 13 и блока 14 поиска центра отверсти , второй блок которого подключен к четвертому вь1ходу контроллера 7, третий выход которого подключен к второму входу блока 6 измерений, и осветител  15, механически соединенного с измерительной головкой 4, датчики 16 и 17 положени  измерительной головки и датчик 18 положени  преобразовател , выходы которьк подключены к третьему, четвертому и п тому входам контроллера 7 соответственно.

Вихретоковьй преобразователь 5 установлен в направл нмцих 19, закрепленных неподвижно, на измерительной головке 4, котора  установлена с возможностью перемещени  в направл ющих 20, и соединен с головкой 4 возвратной пружиной 21.

Осветитель 15 вьшолнен в форме кольца 22, на котором равномерно по окружности расположены отдельные источники 23 освещени .

Устройство работает следукщим образом .

В соответствии с управл ющей программой контроллер 7 осуществл O ет управление блоками 8 и 9 управлени  шаговыми двигател ми, которые коммутируют шаговые двигатели 10 и 11, перемещающие координатньй стол 1 с печатной платой 2, устанавлива 

C ее в позицию измерени  толщины металлизации отверсти  3 относительно измерительной головки 4. После программного перемещени  контроллер 7 управлени  формирует команду управ0 лени  поиска центра (Щ), подаваемую в блок 14 поиска центра, которьй производит цифровую обработку изоб ражени , поступающего с телекамеры 13, на которую проецируетс  изобра5 жёние отверсти  3, освещаемого кольцевым осветителем 15, определ ет центр отверсти  3, одновременно вы- рабатьгоа  сигналы управлени  на блоки 8 и 9 управлени  шаговыми двигател ми , которые перемещают координатньй стол 1 с помощью шаговых двигателей 10 и 11 по направлению к центру отверсти  3, при достижении которого блок 14 поиска центра формирует сигнал о нахождении центра (ЦН), поступанлций в контроллер 7 управлени . Последний формирует команду опускани  вихретокового преобразовател  5 измерительной голов-1 ки 4. При этом измерительна  головка 4 перемещаетс  вниз по направл ющим 20 вместе с вихретоковым преобразователем 5, которьй попадает в центр контролируемого отверсти  3 печатной платы 2. Йри достижении измерительной головкой 4 .нижнего положени  срабатывает датчик 17 нижнего положени  измерительной головки 4, формиру  сигнал нижнего положени  измерительной головки 4 (ФДН), поступающий в контроллер 7, в результате чего последний ш фабатывает сигнал начала измерени  (НИ), поступающий на блок 6 измерений. Результат измерени  может быть выведен на блок 12

5 вывода информации.

По окончании цикла измерени  в ;контроллер 7 с блока 6 измерений поступает сигнал окончани  измерени 

0

5

0

5

0

10

15

20

25

3146941

(КИ), после чего контроллер 7 осуществл ет подъем измерительной головки 4 до момента срабатьгаани  дат- чика 16 верхнего положени  измери- тельной головки 4, в результате чего формируетс  сигнал верхнего попоже- ни  измерительной головки 4 (ФДВ), после чего весь цикл перемещаетс  и измерени  повтор етс . Отверстие 3 печатной платы 2 не всегда бывает правильной формы из-за вли ни  случайных факторов и нарушений технологического процесса изготовлени  печатных плат, в результате чего преобразователь 5 не всегда может быть введен в измер емое отверстие 3 без поломки. В данном автоматическом устройстве с целью защиты преобразовател  5 конструкци  измерительной головки 4 предусматривает подпружиненное перемещение вихретокового преобразовател  5 по направл ющим 19 вверх по мере опускани  измерительной головки 4 вниз. Величина хода перемещени  преобразовател  5 равна толщине печатной платы. При перемещении на эту величину преобразовател  5 вверх в случае, когда он не входит в изме  емое отверстие, срабатывает датчик 18, формиру  сигнал непрохождени  преобразовател  в отверстие (ФДЩ), поступающий в контроллер 7, по которому последний производит подъем головки 4 без проведени  измерени  толщины металлизации отверсти  3, которое считаетс  дефектным, а его номер и координаты вьшод тс  на блок 12 вывода информации. При этом преобразователь 5 возвращаетс  в исходное положение возвратной пружиной .

Дл  освещени  монтажного отверсти  3 в печатной плате 2 применен кольцевой неподвижньй осветитель 15, что повьшает надежность и уменьшает врем  измерени , так как отсутствует, допол- нительньй механизм введени  освети- тел  в рабочую зону.

Оптические оси источников 23 освещени , расположенные на кольце 22 вокруг преобразовател  5, наклонены к вертикали под углом oi , чтобы световой поток от каждого источника был направлен в центр измер емого отверсти  3, а количество источников 23 освещени  выбирают таким, чтобы с учетом диамеров их световых п тен в

30

35

40

45

50

55

к

ч вь ре ко по на ко

ч вь ра

на с ны

10

15

20

25

9

30

35

40

45

50

5

поле зрени  телекамеры 13 образовалось непрерывное изображение измер емого отверсти .

Claims (3)

1. Автоматическое устройство дл  проверки качества металлизации отверстий печатных плат, содержащее перемещаемую измерительную головку, вихретоковьй преобразователь, уста- новленньй в измерительной головке, последовательно соединенные блок измерений , вход которого подключен к выходу вихретокового преобразовател , контроллер и соединенный с ним входами блок перемещений и блок вывода информации, вход которого соеди - нен с вторым выходом блока измерений, третий выход блока измерений соединен с входом вихретокового преобразовател , а третий выход контроллера соединен с вторым входом блока измерений , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности и надежности контрол , оно снабжено блоком коррекции положени  платы, выполненным в виде последовательно соединенных телекамеры и блока поиска центра отверсти , второй вход которого подключен к четвертому выходу контроллера, а три выхода подключены соответственно к первому и второму входам блока перемещений и к второму входу контроллера, осветител , механически соединенного с измерительной головкой, и трем  датчиками положени  измерительной головки и преобразовател , выходы которых подключены к третьему, четвертому и п тому входам контроллера соответственно.

2.Устройство по П.1, отличающеес  тем, что осветитель вьтолнен в форме охватывающего вихретоковьй преобразователь кольца, на котором равномерно по окружности расположены источники освещени , углы наклона оптических осей которых к оси кольца равны.

3.Устройство по П.1, отличающее с  тем, что вихретоковьй преобразователь установлен в направл ющих , закрепленных неподвижно

на измерительной головке, и соединен с ней посредством возвратной пружины .

25