一种PCB板外观缺陷检测装置的制作方法

一种pcb板外观缺陷检测装置
技术领域
1.本实用新型涉及电路板生产设备领域，特别是指一种pcb板外观缺陷检测装置。


背景技术：

2.为了确保电路板的出厂质量以及维护生产厂家的市场声誉，电路板在完成生产后通常都需要进行检测，以确保电路板不会存在短路或者开路的缺陷，造成电路板流入到市场，经消费者买回去之后无法正常使用的情况。
3.以前对电路板进行外观缺陷检测的手段多是采用传统的人工目测的检测手段，但人工检测方法对于检测者来说不仅工作量很大，而且检测者长时间用眼不但对眼睛损害很大，而且工作时间一长检测者由于眼部和身心上的疲劳和容易导致误判率升高，不利于质量以及成本的控制。
4.现在有些工厂为了解决质量问题，提高工厂的自动化水平，也开始采用一些电路板自动检测机对电路板进行外观缺陷自动检测，但是目前的电路板自动检测机使用时，存在以下缺点：输送带运电路板时，由于人员放置以及运输工程中的震动，会导致有的电路板进入到电路板自动检测机的检测区域时，偏离电路板自动检测机的摄像头的正下方区域，由于偏斜角度的问题导致摄像头拍摄出的照片不能正常对电路板进行全面对比，需要人工进行手动调整，这样不但比较麻烦，而且人工调整由于目测误差，调整起来也有些麻烦，会浪费比较多的生产时间，无形中降低了生产效率。


技术实现要素：

5.为了解决背景技术中所存在的当电路板偏移电路板自动检测机的摄像头的正下方区域后，需要人工调整，操作比较麻烦，降低了生产效率的问题，本实用新型提出了一种pcb板外观缺陷检测装置。
6.本实用新型的技术方案是：一种pcb板外观缺陷检测装置，包括框架，框架包括左竖板、右竖板和顶板，顶板与左竖板和右竖板的顶部同时固定连接，左竖板和右竖板的底部设在地面上；
7.左竖板和右竖板之间设有水平向后方向运动的输送带，输送带上运送有电路板；
8.左竖板的内侧面上设有能够调节高度的支撑臂机构，支撑臂机构上固定设有摄像机构，摄像机构位于输送带的正上方，摄像机构用以对输送带上的电路板进行摄像；
9.左竖板和右竖板的内侧面上均设有水平的气缸i，两个气缸i相互镜像对称，气缸i的活塞杆的悬伸端固定设有水平的推板，两个推板相互配合用以校正电路板的摆放位置；
10.框架上设有用以检测电路板的位置的光电传感器，右竖板的外侧面固定设有工控一体机，输送带、摄像机构、气缸i和光电传感器均与工控一体机电连接。
11.优选的，左竖板上设有能够在水平面内转动的电动摆臂机构，电动摆臂机构远离左竖板的一端固定设有朝下的气缸ii，气缸ii的下端固定设有用以检测电路板内的电路的探针，电动摆臂机构、气缸ii和探针均与工控一体机电连接；
12.当电动摆臂机构转动到与左竖板相垂直时，探针位于电路板的正上方；当电动摆臂机构转动到与左竖板相平行时，探针位于输送带的左上方。
13.优选的，电动摆臂机构包括l型板、伺服电机ii和水平设置的摆臂，l型板的竖板与左竖板固定连接，伺服电机ii竖向固定设在l型板的水平板上，摆臂的一端与伺服电机ii的输出轴固定连接，气缸ii固定设在摆臂远离伺服电机ii的一端。
14.优选的，支撑臂机构包括竖向设置的条板和方形的l型杆，条板的左侧与左竖板固定连接，条板上沿上下方向等距设有若干个螺栓孔i，l型杆的竖杆上设有能够与螺栓孔i前后对应的螺栓孔ii，l型杆通过穿设在螺栓孔i和螺栓孔ii内的螺栓与条板固定连接。
15.优选的，摄像机构包括伺服电机i、转盘、固定板和三个摄像头，伺服电机i上固定设有保护套，保护套与支撑臂机构远离左竖板的一端固定连接，伺服电机i的输出轴朝向且与水平设置的转盘的圆心处固定连接，转盘位于电路板的正上方，固定板为水平设置的条形板结构，固定板的中部与转盘可拆固定连接；
16.其中一个摄像头固定设在固定板的中部，另两个摄像头分别滑动设在固定板的左右两侧。
17.优选的，固定板上设有沿左右方向延伸的滑槽，滑槽为上下通透结构，滑槽内滑动设有两个滑座，滑座为工字型板结构，滑座包括顶板、腹板和底板，顶板位于固定板上方，腹板的上端与顶板固定连接，腹板的下端穿过滑槽与底板固定连接，腹板与滑槽滑动配合；
18.底板上设有上下通透的定位螺纹孔，定位螺纹孔内设有螺纹连接的定位螺杆，定位螺杆的杆身长度大于螺纹孔的长度，滑座通过调节定位螺杆实现在固定板上的滑动和固定；
19.其中两个摄像头与滑座一一对应后可拆固定连接，剩余的一个摄像头固定设在固定板的中部，两个滑座分别位于固定板的左右两侧。
20.优选的，推板朝向电路板的端面上固定设有橡胶垫。
21.优选的，光电传感器包括光电传感器发射端和光电传感器接收端，光电传感器发射端固定设在框架的左侧板的内侧面上，光电传感器接收端固定设在框架的右侧板的内侧面上，光电传感器发射端发射出的光线位于输送带的上方且能够被电路板挡住；
22.光电传感器位于气缸i的后方，当光电传感器发射端发射出的光线被电路板挡住时，两个推板在气缸i推动下能够夹住电路板。
23.优选的，气缸i的前后两侧各设有一套光电传感器，两套光电传感器的光电传感器发射端发射出的光线之间的水平距离小于或等于电路板的前后宽度。
24.优选的，框架的右竖板上设有透明的观察窗。
25.本实用新型的优点：本装置通过光电传感器自动检测电路板的位置，然后通过气缸i带动推板对电路板进行位置校正，以使得每个电路板在被摄像机构进行摄像时，都能处于摄像机构的正下方，使得摄像机构对电路板的摄像结果便于被工控一体机直接与设计图对比进行自动校验，不仅校正快速而且比较精确，无需人工调整，提高了生产效率。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型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描述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
是本实用新型的一些实施例，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。
27.图1为实施例1的前视角度的主体结构示意图。
28.图2为图1中的摄像机构的结构示意图；
29.图3为图1中的a处结构放大图；
30.图4为图1中的b处结构放大图；
31.图5为图1中的推板的结构示意图；
32.图6为图2中的固定板的结构示意图；
33.图7为图2中的滑座的结构示意图；
34.图中，1、输送带，2、电路板，3、框架，4、条板，5、l型杆，6、伺服电机i，7、转盘，8、固定板，801、滑槽，802、固定螺孔，9、摄像头，10、气缸i，11、推板，12、滑座，1201、定位螺纹孔，1202、固定螺纹孔，13、l型板，14、伺服电机ii，15、摆臂，16、气缸ii，17、探针，18、光电传感器发射端，19、光电传感器接收端，20、橡胶垫，21、观察窗，22、工控一体机。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.实施例1：一种pcb板外观缺陷检测装置，如图1所示，包括钢板制成的框架3，框架3包括左竖板、右竖板和顶板，顶板与左竖板和右竖板的顶部同时固定连接，左竖板和右竖板的底部设在地面上。
37.左竖板和右竖板之间设有水平向后方向运动的输送带1，输送带1上运送有电路板2。
38.左竖板的内侧面上设有能够调节高度的支撑臂机构，支撑臂机构上固定设有摄像机构，摄像机构位于输送带1的正上方，摄像机构用以对输送带1上的电路板2进行摄像。
39.具体的，如图1所示，支撑臂机构包括竖向设置的条板4和方形的l型杆5，条板4的左侧与左竖板焊接连接，条板4上沿上下方向等距设有若干个螺栓孔i，l型杆5的竖杆上设有能够与螺栓孔i前后对应的螺栓孔ii，l型杆5通过穿设在螺栓孔i和螺栓孔ii内的螺栓与条板4固定连接。使用时，根据摄像机构拍摄电路板2时需要的距离调整l型杆5的高度，通过螺栓孔i调节完毕l型杆5的高度后，再把l型杆5固定在条板4上。
40.如图2所示，摄像机构包括伺服电机i6、转盘7、固定板8和三个摄像头9，伺服电机i6上固定设有保护套，保护套与支撑臂机构远离左竖板的一端固定连接，伺服电机i6的输出轴朝向且与水平设置的转盘7的圆心处固定连接，转盘7位于电路板2的正上方，固定板8为水平设置的条形板结构，固定板8的中部与转盘7可拆固定连接。
41.如图6所示，固定板8上设有沿左右方向延伸的滑槽801，滑槽801为上下通透结构，滑槽801内滑动设有两个滑座12。
42.其中两个摄像头9与滑座12一一对应后可拆固定连接，剩余的一个摄像头9固定设在固定板8的中部，两个滑座12分别位于固定板8的左右两侧。
43.如图7所示，滑座12为工字型板结构，滑座12包括顶板、腹板和底板，顶板位于固定板8上方，腹板的上端与顶板固定连接，腹板的下端穿过滑槽801与底板固定连接，腹板与滑槽801滑动配合。底板上设有上下通透的定位螺纹孔1201和固定螺纹孔1202，定位螺纹孔1201内设有螺纹连接的定位螺杆，定位螺杆的杆身长度大于螺纹孔1201的长度，滑座12通过调节定位螺杆实现在固定板8上的滑动和固定。
44.固定螺纹孔1202设有用以把摄像头9与底板固定连接的固定螺杆，固定螺杆与固定螺纹孔1202螺纹连接。
45.通过调整滑座12的位置，以调整摄像头9的位置，使三个摄像头9相互配合后能够实现对不同大小的电路板2的正对角度的条形面上的覆盖，以防止仅使用一个摄像头9进行拍摄时，由于角度问题，导致电路板2的周边区域的通孔内部被遮挡，不能进行观察。
46.在使用时，通过伺服电机i6不断定角转动调整固定板8，使固定板8上的三个摄像头9相互配合后实现对电路板2的正对角度的全覆盖。
47.左竖板和右竖板的内侧面上均设有水平的气缸i10，两个气缸i10相互镜像对称，气缸i10的活塞杆的悬伸端固定设有水平的推板11，推板11能够在输送带1上左右滑行，如图5所示，推板11朝向电路板2的端面上固定设有用以保护电路板2的橡胶垫20。两个推板11相互配合用以校正电路板2的摆放位置。
48.气缸i10和推板11的作用：一是电路板2被放置在输送带1上运输至摄像机构的正下方时，电路板2的位置可能不正，导致摄像机构拍摄出照片不易观察；二是在使用时，当发现摄像机构发生了稍微的偏移，此时又不宜停机修正摄像机构的位置时，还可以通过控制两个气缸i10进行不同长度的伸缩运动，使得经两个推板11校正后的电路板2能够重回摄像机构的正下方位置。
49.左竖板上设有能够在水平面内转动的电动摆臂机构，电动摆臂机构远离左竖板的一端固定设有朝下的气缸ii16，气缸ii16的下端固定设有用以检测电路板2内的电路的探针17，电动摆臂机构、气缸ii16和探针17均与工控一体机22电连接。
50.具体的，如图1所示，电动摆臂机构包括l型板13、伺服电机ii14和水平设置的摆臂15，l型板13的竖板与左竖板固定连接，伺服电机ii14竖向固定设在l型板13的水平板上，摆臂15的一端与伺服电机ii14的输出轴固定连接，气缸ii16固定设在摆臂15远离伺服电机ii14的一端。
51.当电动摆臂机构转动到与左竖板相垂直时，探针17位于电路板2的正上方；当电动摆臂机构转动到与左竖板相平行时，探针17位于输送带1的左上方。
52.电动摆臂机构的作用：在摄像机构进行摄像工作前，转移探针17，以避免影响摄像机构对电路板2进行全面的摄影，在摄像机构摄像完毕后，再把探针7转移回来，对电路板2进行探测。
53.框架3上设有两套用以检测电路板2的位置的光电传感器。两套光电传感器分别位于气缸i10的前后两侧。
54.光电传感器包括光电传感器发射端18和光电传感器接收端19，如图3和图4所示，光电传感器发射端18固定设在框架3的左侧板的内侧面上，光电传感器接收端19固定设在框架3的右侧板的内侧面上，光电传感器发射端18发射出的光线位于输送带1的上方且能够被电路板2挡住。
55.在安装时，两套光电传感器的光电传感器发射端18发射出的光线之间的水平距离需要小于或等于电路板2的前后宽度，本实施例中的两个光电传感器发射端18发射出的光线之间的水平距离小于电路板2的前后宽度。
56.当两个光电传感器发射端18发射出的光线被电路板2挡住时，气缸i10开始伸出，带动两个推板11夹住电路板2，对电路板2进行校正。
57.右竖板的外侧面固定设有工控一体机22和透明的观察窗21，检测人员通过观察窗21能够观察到框架3内的各部件的运行状况。
58.输送带1、摄像机构、气缸i10、光电传感器、电动摆臂机、气缸ii16和探针均与工控一体机22电连接。
59.工作原理：使用前，根据生产的电路板2的规格，通过支撑臂机构调整摄像机构的高度，调整摄像头9在固定板8上的位置，预设定好气缸i10和气缸ii16的伸出长度，以及伺服电机i6和伺服电机ii14的转动角度。
60.工作时，光电传感器和输送带1同时在工控一体机22的控制下开始运行，当电路板2被运送至框架3内时，前部的光电传感器发射端18发射出的光线首先被截断，此时其余各机构在工控一体机22的控制下进入待机状态。
61.当后部的光电传感器发射端18发射出的光线也被截断时，电路板2到达摄像机构的正下方。
62.工控一体机22控制输送带1暂停输送，然后控制气缸i10推动推板11对电路板2的位置进行校正，校正完毕后，气缸i10回复原位。摄像机构开始对电路板2进行十字轨迹交叉摄像，并把摄像传输给工控一体机22，工控一体机22根据预存入的电路板2的设计图进行对比校验。校验合格后，电动摆臂机转动到与左竖板相垂直的状态(如图1所示的状态)，控制气缸ii16推动探针17对电路板2的线路进行检测，检测合格后，电动摆臂机转动到到与左竖板相平行型初始状态，输送带1开始再次运行，待下一个电路板2的到来，再重复上述操作，直至工作全部结束。
63.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不受上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。