一种精密检测印制电路板上孔数的检孔装置及方法与流程

1.本发明涉及检测印制电路板中通孔数量的技术领域，特别是一种精密检测印制电路板上孔数的检孔装置及方法。


背景技术：

2.电子元件组件包括单面电路板、双面电路板、软板、多层印制电路板、印制电路板等，这些电子元件组件是控制器的核心组成部分，其能够发挥着重要作用。现有的电子产品或电子设备内普遍安装有印制电路板，印制电路板控制电子产品或电子设备的正常工作。
3.印制电路板在生产的初期，需先通过钻孔设备在印制电路板上钻出一定数量呈阵列分布的通孔1，带有通孔的印制电路板的结构如图1~图2所示。
4.当一批量的印制电路板钻孔结束后，工人需要将带通孔1的印制电路板放入到检孔设备的检孔工位中，即通过检孔设备中的ccd识别镜头检测印制电路板中通孔1的总数量，进而根据通孔1的总数量来判定被检测的印制电路板是否合格。然而，在钻孔工序中，通孔1内还夹带有大量的废屑，废屑将通孔1堵塞住，造成 ccd识别镜头无法精确的检测出通孔1的总数量，即造成检测出的通孔总数量无法达到设计要求，进而导致工人将合格的印制电路板重新返回到钻孔工序中，以进行重钻通孔，这无疑是降低了印制电路板的生产效率。
5.为了提高ccd识别镜头识别通孔1的精度，工人们预先吹出堵塞在通孔1内的废屑，其具体操作步骤为：工人拿着吹气管，而后打开空压机，空压机产出的高压气体进入到吹气管内，高压气体从吹气管的末端口喷出，随后工人将吹气管朝向印制电路板的通孔1，高压气体将堵塞在通孔1内的废屑向下吹，处理一段时间后，再将印制电路板放入到检孔设备的检孔工位中，从而提高了ccd识别镜头的检孔精度，有效的避免了将合格印制电路板重新返回到钻孔工序中重钻，进而提高了印制电路板的生产效率。
6.然而，预先去除掉通孔1内堵塞的废屑虽然能够提高ccd识别镜头的检测精度，但是在实际的操作中，仍然存在以下技术问题：i、通孔1的孔径较小，一些废屑牢固的卡在通孔1内，通过吹气的方式根本无法将废屑从通孔1内赶出，同样也无法提高ccd识别镜头的检测精度。
7.ii、吹气管敞开在印制电路板的外部，从空压机内释放出来的高压气体扩散到大气中，造成实际进入到通孔1内的气压相当小，无法彻底的赶出通孔1内废屑，进一步的降低了ccd识别镜头的检测精度。
8.iii、从通孔1内向下吹排出来的废屑向下散落到地面上，给后期的工人收集废屑带来了极大的不便，此外，吹出来的废屑飞散在工作环境中，工人呼吸废屑后，无疑会影响工人的身体健康。因此，亟需一种极大提高印制电路板上通孔数量检测精度、极大提高ccd识别镜头识别精度、方便收集废屑、保护周围工作环境的检孔装置及方法。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、极大提高印制电路
板上通孔数量检测精度、极大提高ccd识别镜头识别精度、方便收集废屑、保护周围工作环境的精密检测印制电路板上孔数的检孔装置及方法。
10.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种精密检测印制电路板上孔数的检孔装置，它包括开设于工作台台面上的通槽，通槽的正上方设置有支撑装置，所述工作台的台面上设置有用于驱动印制电路板做往复平动的浮动机构；所述浮动机构包括分别设置于支撑装置左侧的固定座和动力单元，固定座的右端面上焊接有多根导向柱，多根导向柱之间滑动套设有活动板，活动板与支撑装置相对立设置，导向柱上套设有弹簧，弹簧的一端固设于活动板上，另一端固设于固定座上；所述动力单元的输出轴垂向设置，且动力单元的输出轴上安装有凸轮，凸轮与活动板左右相对立设置；所述工作台的底表面上固设有位于通槽正下方的支架，支架上固设有升降气缸i，升降气缸i活塞杆的作用端上焊接有开口朝上的接料槽，接料槽设置于通槽的正下方，接料槽的槽底开设有多个贯穿接料槽的过气孔，接料槽的槽底固设有覆盖于过气孔上的滤网；所述工作台的台面上架设有位于浮动机构上方的第一龙门架，第一龙门架的横梁上固设有升降气缸ii，升降气缸ii的活塞杆贯穿横梁设置，且延伸端上焊接有开口朝下的锥形罩，锥形罩的顶端口处连接有软管，软管与空压机的工作端口连接；所述工作台台面上且位于支撑装置的前后侧均设置有用于定位印制电路板的定位机构；所述工作台的台面上且位于通槽左侧的水平气缸，水平气缸活塞杆的作用端上固设有l板，l板的水平板上设置有垂向设置的ccd识别镜头。
11.所述支撑装置包括方框，方框的底表面上且位于其左右端均固设有支撑腿，支撑腿固设于工作台的台面上，所述方框内且位于其前后边之间旋转安装有滚筒i和滚筒ii，滚筒i和滚筒ii分别设置于通槽的左右侧。
12.所述动力单元包括固设于工作台台面上的减速器和电机，所述电机的输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴垂向设置，所述凸轮安装于减速器的输出轴上。
13.所述第一龙门架横梁的顶部固设有第二龙门架，所述空压机安装于第二龙门架的横梁上。
14.所述第一龙门架的横梁上固设有两个升降气缸ii，两个升降气缸ii的活塞杆分别固设于锥形罩的左右外侧壁上。
15.所述锥形罩的底端面上固设有胶圈。
16.两个定位机构前后对称设置，定位机构包括固设于工作台台面上的机座，机座上固设有纵向气缸，纵向气缸的活塞杆朝向支撑装置设置，且延伸端上固设有固定板，固定板的内端面上且沿其长度方向旋转安装有多个轮子。
17.所述活动板上开设有多个分别与导向柱相对应的导向孔，活动板经导向孔滑动套设于导向柱上。
18.该检孔装置还包括控制器，所述控制器与升降气缸i的电磁阀、升降气缸ii的电磁阀、电机、空压机、水平气缸的电磁阀和纵向气缸的电磁阀电连接，所述控制器还与ccd识别镜头的输出接口经信号线电连接。
19.一种精密检测印制电路板上孔数的方法，它包括以下步骤：s1、工人将印制电路板平放在支撑装置的滚筒i和滚筒ii的顶表面上，并且将印制
电路板的左端面靠在活动板的右端面上，从而实现了印制电路板的初步定位；s2、工人控制两个定位机构的纵向气缸的活塞杆同时伸出，活塞杆带动固定板朝向印制电路板方向运动，当两个纵向气缸的活塞杆完全伸出后，印制电路板的后端面与后侧的定位机构的轮子相切，同时印制电路板的前端面与前侧的定位机构的轮子相切，从而实现了印制电路板的精确定位，此时印制电路板上各个通孔均处于锥形罩和接料槽之间；s3、工人控制升降气缸i的活塞杆向上伸出，活塞杆带动接料槽向上运动，接料槽穿过通槽后进入到工作台上方，当升降气缸i的活塞杆完全伸出后，接料槽的顶表面与印制电路板的底表面接触，同时工人控制升降气缸ii的活塞杆向下伸出，活塞杆带动锥形罩向下运动，当升降气缸ii的活塞杆完全伸出后，胶圈的底表面与印制电路板的顶表面接触，印制电路板上的各个通孔均处于胶圈内；s4、工人控制空压机启动，空压机产出压力气体，压力气体顺次穿过软管、锥形罩的上端口、锥形罩的内腔、印制电路板的通孔、接料槽、滤网的网孔，最后从过气孔排放到外部，其中当压力气体在通过通孔时，压力气体将堵塞在通孔内的废屑向下排挤，吹下的废屑拦截在滤网上方，从而实现了废屑的收集；在启动空压机的同时工人控制电机启动，电机的转矩经减速器减速后传递给凸轮，当凸轮的凸起部分碰触印制电路板时，凸起部分将印制电路板向左推，印制电路板向左推活动板，活动板沿着导向柱向左运动并使弹簧压缩，当凸轮的凸起部分远离印制电路板时，活动板在弹簧的恢复力作用下，沿着导向柱向右运动，活动板将印制电路板向右推，随着凸轮的不断转动，即可使印制电路板在水平方向上左右的往复摆动，当印制电路板摆动一段时间后，工人控制电机关闭；s5、工人控制电机关闭，而后控制升降气缸i和升降气缸ii活塞杆的缩回，升降气缸i带动接料槽向下运动，升降气缸ii带动锥形罩向上运动；s6、工人控制水平气缸的活塞杆向右伸出，活塞杆带动l板向右运动，l板带动ccd识别镜头向右运动， ccd识别镜头从左往右检测印制电路板中通孔的数量，并将检测的信号传递给控制器，当水平气缸活塞杆完全伸出后，即可实现对通孔的检测，若检测后发现印制电路板上通孔的总数量仍然不对，则说明了出现漏钻的现象，此时控制器控制两个定位机构的纵向气缸的活塞杆缩回，轮子远离印制电路板后，工人将印制电路板从支撑装置上取走，并输送到钻孔工序中；若检测后发现印制电路板上通孔的总数量符合设计要求，则说明该印制电路板是合格板，此时工人将合格的印制电路板拿取到后续的工位中；s7、重复步骤s1~s6的操作，即可连续地对多个印制电路板进行检测。
20.本发明具有以下优点：结构紧凑、极大提高印制电路板上通孔数量检测精度、极大提高ccd识别镜头识别精度、方便收集废屑、保护周围工作环境。
附图说明
21.图1为带通孔印制电路板的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为本发明的结构示意图；图4为图3的a-a剖视图；图5为支撑装置的结构示意图；
图6为图5的俯视图；图7为接料槽的结构示意图；图8为待检测印制电路板初步定位的示意图；图9为精定位印制电路板的示意图；图10为图9的b-b剖视图；图11为向下吹出印制电路板中各个通孔内废屑的示意图；图12为ccd识别镜头检测通孔数量的示意图；图中，1-通孔，2-工作台，3-通槽，4-支撑装置，5-印制电路板，6-固定座，7-导向柱，8-活动板，9-弹簧，10-凸轮，11-支架，12-升降气缸i，13-接料槽，14-过气孔，15-滤网，16-第一龙门架，17-升降气缸ii，18-锥形罩，19-软管，20-空压机，21-定位机构，22-水平气缸，23-l板，24-ccd识别镜头，25-方框，26-滚筒i，27-滚筒ii，28-减速器，29-电机，30-第二龙门架，31-胶圈，32-机座，33-纵向气缸，34-固定板，35-轮子。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：如图3~图7所示，一种精密检测印制电路板上孔数的检孔装置，它包括开设于工作台2台面上的通槽3，通槽3的正上方设置有支撑装置4，所述工作台2的台面上设置有用于驱动印制电路板5做往复平动的浮动机构；所述浮动机构包括分别设置于支撑装置4左侧的固定座6和动力单元，固定座6的右端面上焊接有多根导向柱7，多根导向柱7之间滑动套设有活动板8，活动板8与支撑装置4相对立设置，导向柱7上套设有弹簧9，弹簧9的一端固设于活动板8上，另一端固设于固定座6上；所述动力单元的输出轴垂向设置，且动力单元的输出轴上安装有凸轮10，凸轮10与活动板8左右相对立设置。所述活动板8上开设有多个分别与导向柱7相对应的导向孔，活动板8经导向孔滑动套设于导向柱7上，其中图4为图3的a-a剖视图，图5 为支撑装置的结构示意图。
23.所述工作台2的底表面上固设有位于通槽3正下方的支架11，支架11上固设有升降气缸i12，升降气缸i12活塞杆的作用端上焊接有开口朝上的接料槽13，接料槽13设置于通槽3的正下方，接料槽13的槽底开设有多个贯穿接料槽13的过气孔14，接料槽13的槽底固设有覆盖于过气孔14上的滤网15；所述工作台2的台面上架设有位于浮动机构上方的第一龙门架16，第一龙门架16的横梁上固设有升降气缸ii17，升降气缸ii17的活塞杆贯穿横梁设置，且延伸端上焊接有开口朝下的锥形罩18，锥形罩18的底端面上固设有胶圈31，锥形罩18的顶端口处连接有软管19，软管19与空压机20的工作端口连接；所述工作台2台面上且位于支撑装置4的前后侧均设置有用于定位印制电路板5的定位机构21；所述工作台2的台面上且位于通槽3左侧的水平气缸22，水平气缸22活塞杆的作用端上固设有l板23，l板23的水平板上设置有垂向设置的ccd识别镜头24。两个定位机构21前后对称设置，定位机构21包括固设于工作台2台面上的机座32，机座32上固设有纵向气缸33，纵向气缸33的活塞杆朝向支撑装置4设置，且延伸端上固设有固定板34，固定板34的内端面上且沿其长度方向旋转安装有多个轮子35。
24.如图3~图6所示，所述支撑装置4包括方框25，方框25的底表面上且位于其左右端均固设有支撑腿，支撑腿固设于工作台2的台面上，所述方框25内且位于其前后边之间旋转
安装有滚筒i26和滚筒ii27，滚筒i26和滚筒ii27分别设置于通槽3的左右侧。
25.所述动力单元包括固设于工作台2台面上的减速器28和电机29，所述电机29的输出轴与减速器28的输入轴连接，减速器28的输出轴垂向设置，所述凸轮10安装于减速器28的输出轴上。所述第一龙门架16横梁的顶部固设有第二龙门架30，所述空压机20安装于第二龙门架30的横梁上；所述第一龙门架16的横梁上固设有两个升降气缸ii17，两个升降气缸ii17的活塞杆分别固设于锥形罩18的左右外侧壁上。
26.该检孔装置还包括控制器，所述控制器与升降气缸i12的电磁阀、升降气缸ii17的电磁阀、电机29、空压机20、水平气缸22的电磁阀和纵向气缸33的电磁阀电连接，所述控制器还与ccd识别镜头24的输出接口经信号线电连接，工人可通过控制器控制升降气缸i12、升降气缸ii17、水平气缸22和纵向气缸33活塞杆的伸出或缩回，同时还能控制电机29和空压机20的启动或关闭，ccd识别镜头24能够识别通孔的数量，并将数据实时的传递给控制器。
27.一种精密检测印制电路板上孔数的方法，它包括以下步骤：s1、工人将印制电路板5平放在支撑装置4的滚筒i26和滚筒ii27的顶表面上，并且将印制电路板5的左端面靠在活动板8的右端面上，从而实现了印制电路板5的初步定位，如图8所示；s2、工人控制两个定位机构21的纵向气缸33的活塞杆同时伸出，活塞杆带动固定板34朝向印制电路板5方向运动，当两个纵向气缸33的活塞杆完全伸出后，印制电路板5的后端面与后侧的定位机构21的轮子35相切，同时印制电路板5的前端面与前侧的定位机构21的轮子相切，从而实现了印制电路板5的精确定位，如图9~图10所示，此时印制电路板5上各个通孔1均处于锥形罩18和接料槽13之间；s3、工人控制升降气缸i12的活塞杆向上伸出，活塞杆带动接料槽13向上运动，接料槽13穿过通槽3后进入到工作台2上方，当升降气缸i12的活塞杆完全伸出后，接料槽13的顶表面与印制电路板5的底表面接触，同时工人控制升降气缸ii17的活塞杆向下伸出，活塞杆带动锥形罩18向下运动，当升降气缸ii17的活塞杆完全伸出后，胶圈31的底表面与印制电路板5的顶表面接触，印制电路板5上的各个通孔1均处于胶圈31内；s4、工人控制空压机20启动，空压机20产出压力气体，压力气体顺次穿过软管19、锥形罩18的上端口、锥形罩18的内腔、印制电路板5的通孔1、接料槽13、滤网15的网孔，最后从过气孔14排放到外部，其中当压力气体在通过通孔1时，压力气体将堵塞在通孔1内的废屑向下排挤，压力气体的流动方向如图11中空心箭头所示，吹下的废屑拦截在滤网15上方，从而实现了废屑的收集；在启动空压机20的同时工人控制电机29启动，电机29的转矩经减速器28减速后传递给凸轮10，凸轮10的旋转方向如图11中实心箭头所示，当凸轮10的凸起部分碰触印制电路板5时，凸起部分将印制电路板5向左推，印制电路板5向左推活动板8，活动板8沿着导向柱7向左运动并使弹簧9压缩，当凸轮10的凸起部分远离印制电路板5时，活动板8在弹簧9的恢复力作用下，沿着导向柱7向右运动，活动板8将印制电路板5向右推，随着凸轮10的不断转动，即可使印制电路板5在水平方向上左右的往复摆动，当印制电路板5摆动一段时间后，工人控制电机29关闭；在该步骤s4中，印制电路板5在凸轮10的作用下，做左右的往复摆动，从而使卡在通孔1内的废屑松动，确保压力气体也能够将废屑向下吹下，进而极大的提高了
ccd识别镜头的检测精度，进一步的极大的提高了印制电路板上通孔数量检测精度。此外，胶圈31是贴在印制电路板5的顶表面上的，印制电路板5与锥形罩18形成密闭腔，确保了进入到锥形罩18内的压力气体不会扩散到空气中，进而确保了通入到通孔1内的压力气体不至于变得过小，从而确保了各个通孔1内的所有废屑全部被吹下，进一步的提高了ccd识别镜头的检测精度，极大的提高了印制电路板上通孔数量检测精度。
28.s5、工人控制电机29关闭，而后控制升降气缸i12和升降气缸ii17活塞杆的缩回，升降气缸i12带动接料槽13向下运动，升降气缸ii17带动锥形罩18向上运动；s6、工人控制水平气缸22的活塞杆向右伸出，活塞杆带动l板23向右运动，l板23带动ccd识别镜头24向右运动，如图12所示，ccd识别镜头24从左往右检测印制电路板5中通孔1的数量，并将检测的信号传递给控制器，当水平气缸22活塞杆完全伸出后，即可实现对通孔1的检测，若检测后发现印制电路板5上通孔1的总数量仍然不对，则说明了出现漏钻的现象，此时控制器控制两个定位机构21的纵向气缸33的活塞杆缩回，轮子35远离印制电路板5后，工人将印制电路板5从支撑装置4上取走，并输送到钻孔工序中；若检测后发现印制电路板5上通孔1的总数量符合设计要求，则说明该印制电路板5是合格板，此时工人将合格的印制电路板拿取到后续的工位中；在该步骤s6中，当吹掉通孔1内的废屑后，直接通过水平气缸22带动ccd识别镜头24运动到通孔1下方以进行检测通孔数量，实现了在线检孔，相比传统的检测方法需先吹掉废屑后，再将印制电路板转移到检孔设备，因此极大的节省了中间周转时间，从而极大的提高了印制电路板上通孔数量的检测效率。
29.s7、重复步骤s1~s6的操作，即可连续地对多个印制电路板进行检测。其中，在步骤s4中，从通孔1内吹落下来的废屑全部收集在滤网15的上方，有效的避免了废屑四处扩散在工作环境中，该检孔装置不仅方便了工人收集废屑，而且还极大的保护了周围工作环境。
30.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。