一种首件检测装置及检测方法与流程

本发明涉及电子元件检测技术设备领域，特别涉及一种首件检测装置及由该首件检测装置实施的检测方法。

背景技术：

微电子产业和计算机技术的不断改进与发展，为电子制造产业带来前所未有的发展机会。而首件是指在电子生产制造过程当中，每个班次刚开始或过程发生改变后加工的第一件或者前几件产品。首件检验是为了尽早发现生产过程中影响产品质量的因素，预防批量生产后产生不良品或者废品。

在现有的首件检测程序当中，通常需要两名作业员配合操作检验，人工对照纸质产品清单、cad产品位置图和首件板，同时还要进行元器件的长度等数值测量，误差计算、对错判断和记录工作。整个过程耗时长、步骤多，并且每个步骤繁琐，作业员也很难长时间保持一个高度集中高效的状态，导致检测结果精度受到影响，进而可能导致产品大批量返工。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种首件检测装置。

本发明的目的还在于，针对上述问题，提供一种通过上述首件检测装置实施的检测方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种首件检测装置，包括定位装载组件、移动组件和探针旋转检测组件，所述定位装载组件用于装载以及定位pcb板，所述移动组件设于所述定位装载组件上方，所述探针旋转检测组件连接于所述移动组件上以用于由该移动组件带动对pcb板进行检测。

作为本发明的优选方案，所述探针旋转检测组件包括旋转机构和探针检测机构，所述旋转机构包括第一伺服电机、旋转轴承座和旋转轴，所述旋转轴承座纵向设置于所述移动组件上，于该旋转轴承座前表面的上、下端分别向前延伸出第一支撑部，所述第一支撑部中轴线位置设置有连接轴承，所述旋转轴穿过所述连接轴承活动连接于所述旋转轴承座中，于该旋转轴下端套设有第一固定板，该旋转轴上端延伸出位于上端的所述第一支撑部，所述探针检测机构连接于所述第一固定板下表面，所述第一伺服电机纵向设于所述旋转轴承座右侧，该第一伺服电机的输出轴通过第一传动机构与所述旋转轴上端连接。

作为本发明的优选方案，所述旋转机构还包括槽型光电感应器、第一卡位块、感应圈和卡位圈，所述槽型光电感应器、第一卡位块自上往下依次设置于所述旋转轴承座上，所述感应圈、卡位圈分别对应所述槽型光电感应器、第一卡位块环设于所述旋转轴上，所述槽型光电感应器上设置有光电感应槽，所述感应圈上沿周向设置有圆心角小于180°的感应端，所述感应端能旋转进入所述光电感应槽中，所述第一卡位块上向前凸起形成有第一限位块，所述第一限位块宽度自后往前逐渐减少，所述卡位圈上沿周向设置有圆心角小于180°的第二限位块。

作为本发明的优选方案，所述探针检测机构包括电机夹爪、检测探针、用于判断pcb板上的元器件丝印、方向及极性的检测相机和用于观测所述检测探针的微型摄像头，所述电机夹爪连接于所述第一固定板上，所述检测相机设于所述电机夹爪后侧，所述微型摄像头设于所述电机夹爪前侧，所述电机夹爪下端的左、右滑块分别连接有陶瓷夹爪，所述陶瓷夹爪中连接有绝缘垫，所述检测探针固定于所述绝缘垫上。

作为本发明的优选方案，所述检测探针包括连接爪部和及针部，所述连接爪部后表面向后凸起形成有定位块，该定位块呈三角形结构设置，且该定位块厚度自下往上逐渐增大，所述连接爪部上端与所述绝缘垫通过第一固定螺丝连接，于该连接爪部下端垂直延伸出一延伸块，一连接横槽横向设于所述连接爪部、延伸块上，一连接竖槽纵向设于所述延伸块上且与所述连接横槽连通，位于所述连接竖槽的同一竖直位置上、在所述延伸块中部横向贯穿设置有第一连接螺孔，所述针部上对应所述连接横槽、连接竖槽设置有连接肋条，第二连接螺孔对应所述第一连接螺孔横向贯穿所述针部中部设置，且在所述第二连接螺孔水平延伸位置处、所述连接肋条断开。

作为本发明的优选方案，所述移动组件包括x轴移动机构和设置于所述x轴移动机构上的z轴移动机构，所述x轴移动机构包括x轴移动电机和活动连接于该x轴移动电机上的第一电机滑块，所述x轴移动电机设于所述定位装载组件上方，所述z轴移动机构包括z轴移动电机和活动连接于该z轴移动电机上的第二电机滑块，所述z轴移动电机连接于所述第一电机滑块上，所述探针旋转检测组件连接于所述第二电机滑块上。

作为本发明的优选方案，所述定位装载组件包括y轴移动机构和连接于y轴移动机构上的定位夹盘，所述y轴移动机构包括y轴移动电机和活动连接于y轴移动电机上的第三电机滑块，所述y轴移动电机设于所述移动组件下方，所述定位夹盘连接于所述第三电机滑块上，所述y轴移动电机一侧并列设置有第一导轨，所述定位夹盘下表面对应所述第一导轨设置有第一滑块。

作为本发明的优选方案，所述定位夹盘上表面一端设置有固定夹紧单元，该定位夹盘上沿着该定位夹盘前进方向设置有第二导轨，于所述第二导轨上活动连接有活动夹紧单元。

作为本发明的优选方案，所述固定夹紧单元包括第一夹紧底座、转动设置于该第一夹紧底座上的第一摇杆和环设于该第一摇杆上的第一紧压件，所述第一夹紧底座设于所述定位夹盘上，所述活动夹紧单元包括第二夹紧底座、转动设置于该第二夹紧底座上的第二摇杆和环设于该第二摇杆上的第二紧压件，所述第二夹紧底座设于所述第二导轨上，所述第一夹紧底座高度与第二夹紧底座高度一致。

一种上述首件检测装置实施的监测方法，其包括以下步骤：

将pcb板放在定位装载组件上进行固定；

启动首件检测装置；

定位装载组件将pcb板移动至移动组件下方，移动组件带动探针旋转检测组件至定位装载组件上方，并带动探针旋转检测组件对pcb板进行检测。

本发明的有益效果为：通过定位装载组件、移动组件和探针旋转检测组件配合，进而能快速地检查出pcb板投产前是否具有不良问题，能尽早地发现试产阶段产品的不良问题，从而确保产品能顺利透露量产；本发明的首件检测装置能提高检测工作的效率，防止因人为失误导致检测过程的错漏以及误差，实现检测过程工时短，大大节省人力和生产成本。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中提供的首件检测装置的内部结构示意图；

图2是本发明实施例中提供的首件检测装置的侧视示意图；

图3是本发本发明实施例中提供的首件检测装置的整体结构示意图；

图4是本发明实施例中提供的首件检测装置中的探针旋转检测组件的结构示意图；

图5是本发明实施例中提供的首件检测装置中的旋转机构的结构示意图；

图6是本发明实施例中提供的首件检测装置中的探针检测机构的部分结构爆炸示意。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

参见图1至图6所示，在一种可选实施例中的首件检测装置，包括定位装载组件1、移动组件2和探针旋转检测组件3，所述定位装载组件1用于装载以及定位pcb板，所述移动组件2设于所述定位装载组件1上方，所述探针旋转检测组件3连接于所述移动组件2上以用于由该移动组件2带动对pcb板进行检测。

在该实施例的首件检测装置中，包括保护机箱4、机台5、显示屏6和控制器，定位装载组件1、移动组件2和探针旋转检测组件3均设置在机台5上，保护机箱4将定位装载组件1、移动组件2和探针旋转检测组件3包围保护，显示屏6连接于保护机箱4上，并且位于探针旋转检测组件3前侧，而控制器与显示屏6连接，以用于通过控制器操作并将pcb数据显示在显示屏6上，此外，探针旋转检测组件3也与控制器电性连接，探针旋转检测组件3进而将检测到的数据传输到控制器当中，并由显示屏6显示；

在使用本实施例的首件检测装置时，先将pcb板的bom表等文件导入或输入至带有测试软件的控制器当中；然后将pcb板放在定位装载组件1上，并由定位装载组件1对pcb板位置进行调整固定，再将pcb板移动至探针旋转检测组件3下方；通过探针旋转检测组件3对pcb板的元器件的电气参数进行测量，同时对元器件的极性方向、丝印文字、零件偏位、角度、错件、缺件等进行检测，并将检测清单列举在显示屏6上；

其中，探针旋转检测组件3检测时间为平均每个零件使用1秒时间，并且零件排列角度范围为0°～360°。

参见图1至图6所示，在另一种可选实施例中的首件检测装置，所述探针旋转检测组件3包括旋转机构30和探针检测机构31，所述旋转机构30包括第一伺服电机300、旋转轴承座301和旋转轴302，所述旋转轴承座301纵向设置于所述移动组件2上，于该旋转轴承座301前表面的上、下端分别向前延伸出第一支撑部303，所述第一支撑部303中轴线位置设置有连接轴承，所述旋转轴302穿过所述连接轴承活动连接于所述旋转轴承座301中，于该旋转轴302下端套设有第一固定板304，该旋转轴302上端延伸出位于上端的所述第一支撑部303，所述探针检测机构31连接于所述第一固定板304下表面，所述第一伺服电机300纵向设于所述旋转轴承座301右侧，该第一伺服电机300的输出轴通过第一传动机构309与所述旋转轴302上端连接。

在该实施例的首件检测装置中，在旋转轴承座301前表面上、下端均设有第一支撑部303，上、下两个第一支撑部303的尺寸一致，并且两个第一支撑部303之间需要留出一定距离，以用于容纳感应圈、卡位圈，此种设置一方面可以精简旋转机构30，另一方面可以保护位于第一支撑部303之间的感应圈及卡位圈；每一个第一支撑部303上设置有一个连接轴承，以用于让旋转轴302在第一支撑部303上流畅地转动；此外，第一传动机构309为带轮传动机构，具体为，在第一伺服电机300的输出轴上套设有变速机，在变速机的输出轴上套设有第一传动轮，在旋转轴302上端套着有第二传动轮，在第一传动轮与第二传动轮之间连接有传动带。

参见图1至图6所示，在另一种可选实施例中的首件检测装置，所述旋转机构30还包括槽型光电感应器305、第一卡位块306、感应圈307和卡位圈308，所述槽型光电感应器305、第一卡位块306自上往下依次设置于所述旋转轴承座301上，所述感应圈307、卡位圈308分别对应所述槽型光电感应器305、第一卡位块306环设于所述旋转轴302上，所述槽型光电感应器305上设置有光电感应槽305a，所述感应圈307上沿周向设置有圆心角小于180°的感应端307a，所述感应端307a能旋转进入所述光电感应槽305a中，所述第一卡位块306上向前凸起形成有第一限位块306a，所述第一限位块306a宽度自后往前逐渐减少，所述卡位圈308上沿周向设置有圆心角小于180°的第二限位块306b。

在该实施例的首件检测装置中，感应圈307的感应端307a与光电感应槽305a处于同一水平位置上，以使感应圈307的感应端307a能旋转进入到光电感应槽305a内，且不会碰到光电感应槽305a的上、下槽面，此外槽型光电感应器305与第一伺服电机300电性连接，以通过获取感应圈307的感应端307a进入光电感应槽305a的位置进而判断检测探针的旋转角度；另外，感应圈307的感应端307a的圆心角角度要大于第二限位块306b的圆心角角度，第二限位块306b与第一限位块306a配合，进而起到限制旋转轴302继续旋转的作用；

在使用该实施例的首件检测装置时，第一伺服电机300转动进而通过第一传动机构309带动旋转轴302转动，进一步带动探针检测机构31转动，从而控制检测探针的旋转角度。

参见图1至图6所示，在另一种可选实施例中的首件检测装置，所述探针检测机构31包括电机夹爪310、检测探针311、用于判断pcb板上的元器件丝印、方向及极性的检测相机312和用于观测所述检测探针311的微型摄像头313，所述电机夹爪310连接于所述第一固定板304上，所述检测相机312设于所述电机夹爪310后侧，所述微型摄像头313设于所述电机夹爪310前侧，所述电机夹爪310下端的左、右滑块分别连接有陶瓷夹爪314，所述陶瓷夹爪314中连接有绝缘垫315，所述检测探针311固定于所述绝缘垫315上。

在该实施例的首件检测装置中，检测相机312与微型摄像头313分别与控制器、显示屏6连接，以用于在显示屏6上显示检测探针311旋转状态及pcb板元器件的实施状态；此外，在电机夹爪310前侧设置有测试电路板，以用于检测探针311电性连接，进而检测元器件的导通情况，而测试电路板316与控制器电性连接，进而将检测结果发送至控制器中；

此外，在陶瓷夹爪314上设置有高度调节轨道317，绝缘垫315后表面对应高度调节轨道317设置有调节滑块318，调节滑块318活动连接于高度调节轨道317上，在调节滑块318上设置有第三定位孔，在绝缘垫315前表面设置有第一定位孔，在检测探针311上对应第一定位孔设置有第二定位孔，定位螺丝可以穿过第二定位孔、第一定位孔、第三定位孔并拧紧锁紧在高度调节轨道317上；通过拧紧定位螺丝，即可以改变绝缘垫315在高度调节轨道317上的位置，进而改变检测探针311的位置；此外，通过陶瓷夹爪314、绝缘垫315将检测探针311与电机夹爪310分隔开，起到双重防漏电作用，进一步提升装置安全性；

在使用时，微型摄像头313判断将要检测的元器件的尺寸大小，进而反馈给电机夹爪310，电机夹爪310的接收的信号后，驱动左、右滑块移动，进而使检测探针311分开至元器件的尺寸，从而进行检测。

参见图1至图6所示，在另一种可选实施例中的首件检测装置，所述检测探针311包括连接爪部311a和针部311b，所述连接爪部311a后表面向后凸起形成有定位块311a1，该定位块311a1呈三角形结构设置，且该定位块311a1厚度自下往上逐渐增大，所述连接爪部311a上端与所述绝缘垫315通过第一固定螺丝连接，于该连接爪部311a下端垂直延伸出一延伸块311a2，一连接横槽311a3横向设于所述连接爪部311a、延伸块311a2上，一连接竖槽311a4纵向设于所述延伸块311a2上且与所述连接横槽311a3连通，位于所述连接竖槽311a4的同一竖直位置上、在所述延伸块311a2中部横向贯穿设置有第一连接螺孔311a5，所述针部311b上对应所述连接横槽311a3、连接竖槽311a4设置有连接肋条311b1，第二连接螺孔311b2对应所述第一连接螺孔311a5横向贯穿所述针部311b中部设置，且在所述第二连接螺孔311b2水平延伸位置处、所述连接肋条311b1断开。

在该实施例的首件检测装置中，通过连接肋条311b1与连接横槽311a3、连接竖槽311a4配合，使针部311b准确定位于连接爪部311a中，进而使针部311b与连接爪部311a能快速配合安装，另外还利于针部311b更换维修；定位块311a1的作用是与绝缘垫315定位安装，便于连接爪部311a与绝缘垫315快速装配。

参见图1至图6所示，在另一种可选实施例中的首件检测装置，所述移动组件2包括x轴移动机构20和设置于所述x轴移动机构20上的z轴移动机构21，所述x轴移动机构20包括x轴移动电机和活动连接于该x轴移动电机上的第一电机滑块，所述x轴移动电机设于所述定位装载组件1上方，所述z轴移动机构21包括z轴移动电机和活动连接于该z轴移动电机上的第二电机滑块，所述z轴移动电机连接于所述第一电机滑块上，所述探针旋转检测组件3连接于所述第二电机滑块上。

参见图1至图6所示，在另一种可选实施例中的首件检测装置，所述定位装载组件1包括y轴移动机构10和连接于y轴移动机构10上的定位夹盘11，所述y轴移动机构10包括y轴移动电机和活动连接于y轴移动电机上的第三电机滑块，所述y轴移动电机设于所述移动组件2下方，所述定位夹盘11连接于所述第三电机滑块上，所述y轴移动电机一侧并列设置有第一导轨12，所述定位夹盘11下表面对应所述第一导轨12设置有第一滑块13。

参见图1至图6所示，在另一种可选实施例中的首件检测装置，所述定位夹盘11上表面一端设置有固定夹紧单元110，该定位夹盘11上沿着该定位夹盘11前进方向设置有第二导轨111，于所述第二导轨111上活动连接有活动夹紧单元112。

在该实施例的首件检测装置中，一端通过固定夹紧单元固定pcb板，另一端通过设置活动夹紧单元，且根据pcb板长度活动调节活动夹紧单元，进而提升首件检测装置的适应性以及灵活性，从而能检测多种不同尺寸类型的pcb板。

参见图1至图6所示，在另一种可选实施例中的首件检测装置，所述固定夹紧单元110包括第一夹紧底座110a、转动设置于该第一夹紧底座110a上的第一摇杆110b和环设于该第一摇杆110b上的第一紧压件110c，所述第一夹紧底座110a设于所述定位夹盘11上，所述活动夹紧单元112包括第二夹紧底座112a、转动设置于该第二夹紧底座112a上的第二摇杆112b和环设于该第二摇杆112b上的第二紧压件112c，所述第二夹紧底座112a设于所述第二导轨111上，所述第一夹紧底座110a高度与第二夹紧底座112a高度一致。

在该实施例的首件检测装置中，在使用时，根据pcb板的长度调整活动夹紧单元112位置，并且摇动第一摇杆110b、第二摇杆112b，将第一摇杆110b与第二摇杆112b上的第一紧压件110c、第二紧压件112c升起，然后将pcb板放在第一夹紧底座110a、第二夹紧底座112a上，再者摇动第一摇杆110b、第二摇杆112b，使第一紧压件110c、第二紧压件112c压紧pcb板。

一种上述首件检测装置实施的监测方法，其包括以下步骤：

将pcb板放在定位装载组件1上进行固定；

启动首件检测装置；

定位装载组件1将pcb板移动至移动组件2下方，移动组件2带动探针旋转检测组件3至定位装载组件1上方，并带动探针旋转检测组件3对pcb板进行检测。

通过定位装载组件1、移动组件2和探针旋转检测组件3配合，进而能快速地检查出pcb板投产前是否具有不良问题，能尽早地发现试产阶段产品的不良问题，从而确保产品能顺利透露量产；本发明的首件检测装置能提高检测工作的效率，防止因人为失误导致检测过程的错漏以及误差，实现检测过程工时短，大大节省人力和生产成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。