一种用于电路板的自动检测控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于电路板的自动检测控制装置，检测区设置在操作台的中央，限位尺为两个，限位尺通过滑轮和滑槽活动连接到固定尺，支撑臂设置在操作台的一侧，连接臂设置在支撑臂的上方，转动臂设置在连接臂的上方，伸缩臂设置在转动臂的下方，连接台设置在伸缩臂的下方，伸缩臂和连接台之间设置有球头轴，连接台的下方设置有检测头，超声波检测仪、X射线发射器、红外成像仪、光信号发射器、光信号接收器均设置在检测头的下表面。本实用新型集多种检测手段于一体，不仅能检测电路板表面缺陷，更能检测电路板内部缺陷，大大减少了人工参与检测的工序，提高了检测效率，提高了电路板生产检测的合格率。
【专利说明】-种用于电路板的自动检测控制装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种检测控制装置，特别是一种用于电路板的自动检测控制装 置。
【背景技术】
[0002] 自动检测技术是自动化科学技术的一个重要分支科学，是在仪器仪表的使用、研 制、生产的基础上发展起来的一门综合性技术。其是在测量和检验过程中完全不需要或仅 需要很少的人工干预而自动进行并完成的。实现自动检测可以提高自动化水平和程度，减 少人为干扰因素和人为差错，可以提高生产过程或设备的可靠性及运行效率。自动检测技 术具有实时性强、精确度高、可靠性高、通道多、功能强等优点。
[0003] 电路板又称线路板、PCB板、错基板、1?频板等，电路板使电路迷你化、直观化，对于 固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。国内对印刷电路板的自动检测系统的 研究大约始于90年代初中期，目前，由于受各种因素的影响，对于印刷电路板缺陷的自动 光学检测系统的研究也停留在一个相对初期的水平。而因为国外的印刷电路板的自动检测 系统价格通常都很高昂，所以国内绝大部分电路板生产厂家还是采用人工用放大镜或投影 仪查看的办法进行检侧。而人工检查劳动强度大，眼睛容易产生疲劳，所以漏验率很高。而 且随着电子产品朝着小型化、数字化发展，印制电路板也朝着高密度、高精度发展，采用人 工检验的方法，基本无法实现。对更高密度和精度电路板（0. 12?0. 10mm)己完全无法检 验。检测手段的落后，导致目前国内多层板（8?12层）的产品合格率仅为50?60%。
【发明内容】
[0004] 为解决上述问题，本实用新型公开了一种用于电路板的自动检测控制装置，集多 种检测手段于一体，不仅能检测电路板表面缺陷，更能检测电路板内部缺陷，大大减少了人 工检测工序，提高了检测效率。
[0005] 本实用新型公开的一种用于电路板的自动检测控制装置，包括操作台、检测区、由 固定尺和限位尺组成的限位装置、滑槽、支撑臂、连接臂、铰链、转动臂、伸缩臂、转动轴、球 头轴、连接台、检测头、控制计算机、数据存储器、输入输出电路、第一伺服电机、第二伺服电 机、压力传感器、超声波检测仪、X射线发射器、红外成像仪、光信号发射器、光信号接收器、 滑轮，所述的检测区设置在操作台的中央，所述的固定尺设置在检测区的一侧边沿，所述的 限位尺为两个，限位尺相对的内侧表面设置有压力传感器，限位尺的一端设置有滑轮，所述 的固定尺的一侧表面设置有与滑轮相适配的滑槽，所述的限位尺通过滑轮和滑槽活动连接 到固定尺，所述的支撑臂设置在操作台的一侧，所述的连接臂设置在支撑臂的上方，所述的 连接臂与支撑臂之间设置有铰链，所述的转动臂设置在连接臂的上方，转动臂的两端均设 置有转动轴，所述的转动臂的一端通过转动轴连接到连接臂的顶端，所述的伸缩臂设置在 转动臂的下方，所述的转动臂的另一端通过转动轴伸缩臂的上端，所述的连接台设置在伸 缩臂的下方，所述的伸缩臂和连接台之间设置有球头轴，所述的连接台的下方设置有检测 头，连接台连接到检测头的上表面，所述的超声波检测仪、X射线发射器、红外成像仪、光信 号发射器、光信号接收器均设置在检测头的下表面，所述的数据存储器和输入输出电路均 连接到控制计算机，所述的第一伺服电机和第二伺服电机均连接到输入输出电路，所述的 限位装置和压力传感器均连接到第一伺服电机，所述的连接臂、转动臂、伸缩臂和连接台均 连接到第二伺服电机，所述的压力传感器、超声波检测仪、X射线发射器、红外成像仪、光信 号发射器、光信号接收器均连接到输入输出电路。本实用新型通过设置的限位装置和压力 传感器，不仅可以很好的固定送检电路板，而且可以在固定时防止限位装置压力过大造成 电路板的损毁；通过设置的支撑臂、连接臂和铰链，可以通过铰链控制连接臂从而令检测头 在一平面内前后运动；通过设置的转动轴和转动臂，可以通过转动轴控制转动臂在一平面 内360度旋转运动；通过设置的伸缩臂，可以调节检测头的垂直高度；通过设置的球头轴， 可以调节检测头与待检电路板之间的角度；通过设置的数据存储器，可以对各类检测结果 进行存储，还可以预存各类设定的阈值信息；通过设置的伺服电机，可以令控制速度、位置 精度准确，具有机电时间常数小、线性度高等优点；通过设置的超声波检测仪可以对电路板 的毛刺、细小裂纹等进行检测和缺陷部位定位；通过设置的X射线发射器可以对电路板内 部情况进行检测，保证了电路板检测的全面性；通过设置的红外成像仪可以对电路板工作 时各元件的情况进行成像检测，通过温度产生的红外热成像从而判断电路板上的元件是否 存在瑕疵或缺陷；通过设置的光信号发射器和光信号接收器，可以根据光反射原理检测电 路板上元器件数量，是否存在缺件、错件，是否漏焊，是否存在连锡，是否存在焊点的无线尾 缺陷，检测电路板上元件如二极管、电容的极性是否正确等。
[0006] 本实用新型公开的一种用于电路板的自动检测控制装置的一种改进，还包括射线 传感器，所述的射线传感器连接到X射线发射器。本改进可以实时监测X射线发生器的X射 线辐射量，防止辐射量过大而造成的辐射尘残留，也避免了过大的辐射量造成的能源浪费， 同时也保护了操作人员的身体健康。
[0007] 本实用新型公开的一种用于电路板的自动检测控制装置的又一种改进，还包括硅 胶垫，所述的硅胶垫设置在两个限位尺相对的内侧表面。本改进不仅可以对电路板进行限 位固定的时候对限位尺造成的压力进行有效缓冲，而且硅胶的特性可以防止电路板与限位 尺之间打滑，保护了电路板的同时，也增加了限位尺的限位作用。
[0008] 本实用新型公开的一种用于电路板的自动检测控制装置，集多种检测手段于一 体，不仅能检测电路板表面缺陷，更能检测电路板内部缺陷，大大减少了人工参与检测的工 序，提1? 了检测效率，提1? 了电路板生广检测的合格率。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1、本实用新型的结构示意图；
[0010] 图2、本实用新型的工作原理框图；
[0011] 附图标记列表：1、操作台，2、检测区，3、固定尺，4、限位尺，5、滑槽，6、支撑臂，7、连 接臂，8、铰链，9、转动臂，10、伸缩臂，11、转动轴，12、球头轴，13、连接台，14、检测头，15、控 制计算机。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方 式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使 用的词语"前"、"后"、"左"、"右"、"上"和"下"指的是附图中的方向，词语"内"和"外"分别 指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0013] 如图1?图2所示，本实用新型公开的一种用于电路板的自动检测控制装置，包括 操作台1、检测区2、由固定尺3和限位尺4组成的限位装置、滑槽5、支撑臂6、连接臂7、铰 链8、转动臂9、伸缩臂10、转动轴11、球头轴12、连接台13、检测头14、控制计算机15、数据 存储器、输入输出电路、第一伺服电机、第二伺服电机、压力传感器、超声波检测仪、X射线发 射器、红外成像仪、光信号发射器、光信号接收器、滑轮，所述的检测区2设置在操作台1的 中央，所述的固定尺3设置在检测区2的一侧边沿，所述的限位尺4为两个，限位尺4相对 的内侧表面设置有压力传感器，限位尺4的一端设置有滑轮，所述的固定尺3的一侧表面设 置有与滑轮相适配的滑槽5,所述的限位尺4通过滑轮和滑槽5活动连接到固定尺3,所述 的支撑臂6设置在操作台1的一侧，所述的连接臂7设置在支撑臂6的上方，所述的连接臂 7与支撑臂6之间设置有铰链8,所述的转动臂9设置在连接臂7的上方，转动臂9的两端 均设置有转动轴11，所述的转动臂9的一端通过转动轴11连接到连接臂7的顶端，所述的 伸缩臂10设置在转动臂9的下方，所述的转动臂9的另一端通过转动轴11伸缩臂10的上 端，所述的连接台13设置在伸缩臂10的下方，所述的伸缩臂10和连接台13之间设置有球 头轴12,所述的连接台13的下方设置有检测头14,连接台13连接到检测头14的上表面， 所述的超声波检测仪、X射线发射器、红外成像仪、光信号发射器、光信号接收器均设置在检 测头14的下表面，所述的数据存储器和输入输出电路均连接到控制计算机15,所述的第一 伺服电机和第二伺服电机均连接到输入输出电路，所述的限位装置和压力传感器均连接到 第一伺服电机，所述的连接臂7、转动臂9、伸缩臂10和连接台13均连接到第二伺服电机， 所述的压力传感器、超声波检测仪、X射线发射器、红外成像仪、光信号发射器、光信号接收 器均连接到输入输出电路。本实用新型通过设置的限位装置和压力传感器，不仅可以很好 的固定送检电路板，而且可以在固定时防止限位装置压力过大造成电路板的损毁；通过设 置的支撑臂、连接臂和铰链，可以通过铰链控制连接臂从而令检测头在一平面内前后运动； 通过设置的转动轴和转动臂，可以通过转动轴控制转动臂在一平面内360度旋转运动；通 过设置的伸缩臂，可以调节检测头的垂直高度；通过设置的球头轴，可以调节检测头与待检 电路板之间的角度；通过设置的数据存储器，可以对各类检测结果进行存储，还可以预存各 类设定的阈值信息；通过设置的伺服电机，可以令控制速度、位置精度准确，具有机电时间 常数小、线性度高等优点；通过设置的超声波检测仪可以对电路板的毛刺、细小裂纹等进行 检测和缺陷部位定位；通过设置的X射线发射器可以对电路板内部情况进行检测，保证了 电路板检测的全面性；通过设置的红外成像仪可以对电路板工作时各元件的情况进行成像 检测，通过温度产生的红外热成像从而判断电路板上的元件是否存在瑕疵或缺陷；通过设 置的光信号发射器和光信号接收器，可以根据光反射原理检测电路板上元器件数量，是否 存在缺件、错件，是否漏焊，是否存在连锡，是否存在焊点的无线尾缺陷，检测电路板上元件 如二极管、电容的极性是否正确等。
[0014] 作为一种优选，还包括射线传感器，所述的射线传感器连接到X射线发射器。本实 用新型可以实时监测X射线发生器的X射线辐射量，防止辐射量过大而造成的辐射尘残留， 也避免了过大的辐射量造成的能源浪费，同时也保护了操作人员的身体健康。
[0015] 作为一种优选，还包括硅胶垫，所述的硅胶垫设置在两个限位尺4相对的内侧表 面。本实用新型不仅可以对电路板进行限位固定的时候对限位尺造成的压力进行有效缓 冲，而且硅胶的特性可以防止电路板与限位尺之间打滑，保护了电路板的同时，也增加了限 位尺的限位作用。
[0016] 实施例
[0017] 对生产好的电路板进行如下检测步骤：
[0018] (1)将待检电路板放入操作台1中央的检测区2,检测区2是横截面为矩形的凹 槽，将待检电路板的底部边沿与检测区2的底部边沿贴合；
[0019] (2)通过控制计算机15，控制第一伺服电机，控制由固定尺3和限位尺4组成的限 位装置，两个限位尺4相向运动，根据限位尺4内侧表面的压力传感器的传感数据，控制限 位尺4夹紧待检电路板的同时，防止压力过大对电路板造成损毁，限位尺4定位固定后，其 内侧表面的硅胶垫可以保护电路板的同时还起到了防滑、缓冲作用力的作用；
[0020] (3)通过控制计算机15,控制第二伺服电机，控制连接臂7、转动臂9、伸缩臂10、连 接台13,从而控制检测头14与待检电路板之间的距离、角度，方便检测；
[0021] (4)利用检测头14下表面设置的超声波检测仪、X射线发射器、射线传感器、红外 成像仪、光信号发射器、光信号接收器对电路板进行外表面缺陷、内部缺陷进行检测，如电 路板表面和内部是否存在毛刺、细小裂纹，电子元件的极性是否正确，电子元件的工作情况 是否正常，焊接点是否合格等；
[0022] (5)检测后的数据实时在控制计算机15的显示屏进行显示，并将各类数据存储在 数据存储器中；
[0023] (6)根据数据存储器中的统计数据，不仅可以计算合格率，还可以形成数据库，对 电路板的生产、技术改进等均有巨大的帮助和作用。
[0024] 本实用新型集合了超声波、X射线透视、红外热成像、光学检测等各检测手段于一 体，相比于现有的人工检测，检测准确性、精度都大幅提升。
[0025] 本实用新型公开的一种用于电路板的自动检测控制装置，集多种检测手段于一 体，不仅能检测电路板表面缺陷，更能检测电路板内部缺陷，大大减少了人工参与检测的工 序，提1? 了检测效率，提1? 了电路板生广检测的合格率。
[0026] 本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还 包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本实用新型的具体实施方 式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种用于电路板的自动检测控制装置，其特征在于：包括操作台、检测区、由固定尺 和限位尺组成的限位装置、滑槽、支撑臂、连接臂、铰链、转动臂、伸缩臂、转动轴、球头轴、连 接台、检测头、控制计算机、数据存储器、输入输出电路、第一伺服电机、第二伺服电机、压力 传感器、超声波检测仪、X射线发射器、红外成像仪、光信号发射器、光信号接收器、滑轮，所 述的检测区设置在操作台的中央，所述的固定尺设置在检测区的一侧边沿，所述的限位尺 为两个，限位尺相对的内侧表面设置有压力传感器，限位尺的一端设置有滑轮，所述的固定 尺的一侧表面设置有与滑轮相适配的滑槽，所述的限位尺通过滑轮和滑槽活动连接到固定 尺，所述的支撑臂设置在操作台的一侧，所述的连接臂设置在支撑臂的上方，所述的连接臂 与支撑臂之间设置有铰链，所述的转动臂设置在连接臂的上方，转动臂的两端均设置有转 动轴，所述的转动臂的一端通过转动轴连接到连接臂的顶端，所述的伸缩臂设置在转动臂 的下方，所述的转动臂的另一端通过转动轴伸缩臂的上端，所述的连接台设置在伸缩臂的 下方，所述的伸缩臂和连接台之间设置有球头轴，所述的连接台的下方设置有检测头，连接 台连接到检测头的上表面，所述的超声波检测仪、X射线发射器、红外成像仪、光信号发射 器、光信号接收器均设置在检测头的下表面，所述的数据存储器和输入输出电路均连接到 控制计算机，所述的第一伺服电机和第二伺服电机均连接到输入输出电路，所述的限位装 置和压力传感器均连接到第一伺服电机，所述的连接臂、转动臂、伸缩臂和连接台均连接到 第二伺服电机，所述的压力传感器、超声波检测仪、X射线发射器、红外成像仪、光信号发射 器、光信号接收器均连接到输入输出电路。
2. 根掘权利要求1所述的一种用于电路板的自动检测控制装置，其特征在于：还包括 射线传感器，所述的射线传感器连接到X射线发射器。
3. 根据权利要求1所述的一种用于电路板的自动检测控制装置，其特征在于：还包括 硅胶垫，所述的硅胶垫设置在两个限位尺相对的内侧表面。
【文档编号】G01N35/00GK203881775SQ201320827896
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】鲍存会 申请人:陕西理工学院