一种PCB板电测机的制作方法

一种pcb板电测机
技术领域
1.本发明涉及pcb板检测技术领域，特别涉及一种pcb板电测机。


背景技术：

2.pcb印制电路板，是重要的电子部件。一般生产线中，需要目检员工对待检测pcb板逐一检测，耗费人力，效率低且遗漏缺陷多，采用人工方式来检测pcb板各部分电路是否能符合设计参数要求，检测速度慢，无法满足快速检测的需要，导致了工作效率较为低下，无论从检测速度、效率和成本控制方面都不能令人满意，给企业大规模集成化的生产带来了困难。
3.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

4.本发明提供一种pcb板电测机，旨在解决人工检测pcb板缺陷效率低且检测精度不高的技术问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种pcb板电测机，包括机架，以及设置在所述机架的台板上的电容成像检测机构、往复式pcb板送测机构、龙门形压料机构和机械手上下料机构，所述往复式pcb板送测机构包括第一直线模组以及设置所述第一直线模组上的pcb板固定台；所述电容成像检测机构包括龙门支架，设置在所述龙门支架上的第二直线模组，以及设置在所述第二直线模组上的相机定位装置和平面阵列电容成像检测装置；所述第一直线模组依次穿过所述龙门形压料机构和所述龙门支架的下方；所述龙门形压料机构包括分别设置在所述第一直线模组两侧的第一龙门支脚和第二龙门支脚，分别安装在所述第一龙门支脚和第二龙门支脚上的第一伸缩气缸和第二伸缩气缸，以及架设在所述第一伸缩气缸和所述第二伸缩气缸上的压板，所述压板上设置有用于露出所述pcb板固定台上的pcb板以供所述相机定位装置和平面阵列电容成像检测装置采集图像的窗口。
7.在本发明一种可选的实施方式中，所述pcb板固定台包括底板以及通过若干插销悬浮安装在所述底板之上的顶板，所述顶板上设置有用于容置pcb板的凹槽，所述凹槽的槽壁上设置有便于所述pcb板从所述凹槽内取出的缺口，所述底板通过手拧螺丝安装在所述第一直线模组的滑块上。
8.在本发明一种可选的实施方式中，所述相机定位装置和平面阵列电容成像检测装置通过一块t型板安装在所述第二直线模组上，所述t型板的横向板部分与所述第二直线模组的滑块相连，所述相机定位装置和平面阵列电容成像检测装置设置在所述t型板的竖向板上。
9.在本发明一种可选的实施方式中，所述相机定位装置包括设置在所述t型板的所述竖向板的上下微调机构，安装在所述上下微调机构上的相机，以及通过l形连接件设置在所述相机下方的光源组件。
10.在本发明一种可选的实施方式中，所述机械手上下料机构包括4个呈田字形分部在所述机架的台板的表面的托盘放置卡位，以及设置在4个所述托盘放置卡位的中心的pcb板转运机械手；其中，每个所述托盘放置卡位均由4根相互间隔呈四边形分布的l型限位棱组成。
11.在本发明一种可选的实施方式中，每个所述托盘放置卡位内均设置有托盘升降装置，所述托盘升降装置包括托盘承载板，以及设置在所述托盘承载板下方的丝杆推动组件；所述丝杆推动组件包括与所述机架的台板的底面固定连接的第一挂架，安装在所述第一挂架上的丝杆电机，以及固定在所述丝杆电机的丝杆螺母上并用于推动所述托盘承载板升降的支撑架。
12.在本发明一种可选的实施方式中，所述第一挂架包括电机安装板以及垂直设置在所述电机安装板两端的第一支撑柱和第二支撑柱，所述支撑架包括丝杆螺母安装板以及间隔垂直设置在所述丝杆螺母安装板上的第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板均与所述托盘承载板的底面相连，所述丝杆螺母安装板的两端设置有第一套筒和第二套筒，所述第一套筒和所述第二套筒分别滑动套设在所述第一支撑柱和所述第二支撑柱上。
13.在本发明一种可选的实施方式中，所述托盘升降装置还包括用于感应所述丝杆螺母安装板运动位置的光耦感应组件，所述光耦感应组件包括设置在所述电机安装板上的感应器安装条板，若干间隔设置在所述感应器安装条板上的光耦感应器，以及设置在所述丝杆螺母安装板上的挡片。
14.在本发明一种可选的实施方式中，所述pcb板转运机械手包括机械手安装座，设置在所述机械手安装座的机械手关节，设置在所述机械手关节端部的转动电机，以及通过匚型板安装在所述转动电机的转动轴上的第一pcb板抓取机构和第二pcb板抓取机构，所述匚型板开口正对的顶边与所述转动电机的转动轴相连，所述匚型板的左侧边和右侧边上分别安装有第三伸缩气缸和第四伸缩气缸，所述第一pcb板抓取机构和所述第二pcb板抓取机构分别连接在所述第三伸缩气缸和所述第四伸缩气缸上。
15.在本发明一种可选的实施方式中，所述第一pcb板抓取机构和所述第二pcb板抓取机构均包括吸盘安装板，设置在所述吸盘安装板的四个角落且滑动方向指向所述吸盘安装板的中心的滑槽，以及安装在所述滑槽内的吸嘴。
16.有益效果为：本发明提供了一种pcb板电测机，包括机架，电容成像检测机构、往复式pcb板送测机构、龙门形压料机构和机械手上下料机构，所述往复式pcb板送测机构包括第一直线模组和pcb板固定台；所述电容成像检测机构包括龙门支架、第二直线模组和相机定位装置和平面阵列电容成像检测装置；所述第一直线模组依次穿过所述龙门形压料机构和所述龙门支架的下方；所述龙门形压料机构包括第一龙门支脚、第二龙门支脚，分别安装在所述第一龙门支脚和第二龙门支脚上的第一伸缩气缸和第二伸缩气缸，以及架设在所述第一伸缩气缸和所述第二伸缩气缸上的压板，所述压板上设置有窗口。本发明的pcb板电测机，实现了pcb板的自动化检测，提高了检测效率。
附图说明
17.图1为本发明一种pcb板电测机的结构示意图。
18.图2为本发明一种pcb板电测机的检测部分的结构示意图。
19.图3为图2中a区的放大图。
20.图4为本发明一种丝杆推动组件的结构示意图。
21.图5为图4中b区的放大图。
22.图6为本发明一种第一pcb板抓取机构和第二pcb板抓取机构的安装结构示意图。
23.附图标号如下：
24.10-机架；20-电容成像检测机构；30-往复式pcb板送测机构；40-龙门形压料机构；50-机械手上下料机构；60-第一直线模组；70-pcb板固定台；80-龙门支架；90-第二直线模组；100-相机定位装置；610-平面阵列电容成像检测装置；110-第一龙门支脚；120-第二龙门支脚；130-第一伸缩气缸；140-第二伸缩气缸；150-压板；160-窗口；170-底板；180-插销；190-顶板；210-缺口；220-手拧螺丝；230-t型板；240-上下微调机构；250-相机；260-l形连接件；270-光源组件；280-托盘放置卡位；290-pcb板转运机械手；300-l型限位棱；310-托盘升降装置；320-托盘承载板；330-丝杆推动组件；340-第一挂架；350-丝杆电机；370-支撑架；380-电机安装板；390-第一支撑柱；400-第二支撑柱；410-丝杆螺母安装板；420-第一支撑板；430-第二支撑板；440-第一套筒；450-第二套筒；460-感应器安装条板；470-光耦感应器；480-挡片；490-机械手安装座；500-机械手关节；510-转动电机；520-匚型板；530-第一pcb板抓取机构；540-第二pcb板抓取机构；550-转动轴；560-第三伸缩气缸；570-第四伸缩气缸；580-吸盘安装板；590-滑槽；600-吸嘴。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.参见图1，本发明提供了一种pcb板电测机，包括机架10，以及设置在所述机架10的台板上的电容成像检测机构20、往复式pcb板送测机构30、龙门形压料机构40和机械手上下料机构50，参见图2，所述往复式pcb板送测机构30包括第一直线模组60以及设置所述第一直线模组60上的pcb板固定台70；所述电容成像检测机构20包括龙门支架80，设置在所述龙门支架80上的第二直线模组90，以及设置在所述第二直线模组90上的相机定位装置100和平面阵列电容成像检测装置610；所述第一直线模组60依次穿过所述龙门形压料机构40和所述龙门支架80的下方；所述龙门形压料机构40包括分别设置在所述第一直线模组60两侧的第一龙门支脚110和第二龙门支脚120，分别安装在所述第一龙门支脚110和第二龙门支脚120上的第一伸缩气缸130和第二伸缩气缸140，以及架设在所述第一伸缩气缸120和所述第二伸缩气缸130上的压板150，所述压板150上设置有用于露出所述pcb板固定台70上的pcb板以供所述相机定位装置和平面阵列电容成像检测装置100采集图像的窗口160。本发明的pcb板电测机运行时，机械手上下料机构50先抓取pcb板放置到pcb板固定台70上，第一直线模组60运动将pcb板固定台70送至龙门形压料机构40下方，龙门形压料机构40压紧pcb板固定台70上的pcb板，之后第二直线模组90带动相机定位装置和平面阵列电容成像检测装置100运动到pcb板的正上方进行图像采集，本发明的pcb板电测机实现了pcb板检测的自
动化，提高了pcb板的检测效率。
27.需要说明的是平面阵列电容成像为现有技术，平面阵列电容成像装置包括电容传感器、数据测量及采集模块、计算机；电容传感器将被测物的物场介质的分布转化为电容值；数据测量及采集模块用于测量和采集任意两个电极片间的电容值，并将测得电容数据传输至计算机；计算机通过模糊c均值聚类算法对电容数据进行数据优化，将优化后的电容值作为图像重建值，并结合非迭代图像处理算法或迭代图像处理算法进行缺陷图像的重建，得到重建图像。在本发明另一种实施方式中，用于对pcb板进行检测的电容成像检测机构也可以用及其视觉检测机构(ccd相机)替换。
28.参见图2，在本发明一种可选的实施方式中，所述pcb板固定台70包括底板170以及通过若干插销180悬浮安装在所述底板170之上的顶板190，所述顶板190上设置有用于容置pcb板的凹槽，所述凹槽的槽壁上设置有便于所述pcb板从所述凹槽内取出的缺口210，所述底板170通过手拧螺丝220安装在所述第一直线模组60的滑块上。在本实施例中，本发明的pcb板固定台70通过手拧螺丝220可以实现快速的更换成其它种类pcb板的检测，底板170和顶板190通过插销连接可以减轻pcb板固定台70的质量，延长第一直线模组60的使用寿命，而底板170和顶板190采用插销180连接则可以方便调整顶板190的高度。
29.参见图2，在本发明一种可选的实施方式中，所述相机定位装置100和平面阵列电容成像检测装置610通过一块t型板230安装在所述第二直线模组90上，所述t型板230的横向板部分与所述第二直线模组90的滑块相连，所述相机定位装置和平面阵列电容成像检测装置100设置在所述t型板230的竖向板上。在本实施例中，t型板230的作用是便于相机定位装置和平面阵列电容成像检测装置100朝向龙门形压料机构40一侧，同时t型板230也可以增大第二直线模组90上的滑块可安装传感器的面积，这样t型板230上就可以设置多种检测pcb板不同缺陷的检测装置，实现pcb板电测机的更多检测功能。
30.参见图3，在本发明一种可选的实施方式中，所述相机定位装置100包括设置在所述t型板230的所述竖向板的上下微调机构240，安装在所述上下微调机构240上的相机250，以及通过l形连接件260设置在所述相机250下方的光源组件270。在本实施例中，为了实现更清晰的图像采集，本发明中的相机250还可以通过上下微调机构240来调整其与待测pcb板之间的间距。
31.参见图1，在本发明一种可选的实施方式中，所述机械手上下料机构50包括4个呈田字形分部在所述机架10的台板的表面的托盘放置卡位280，以及设置在4个所述托盘放置卡位280的中心的pcb板转运机械手290；其中，每个所述托盘放置卡位280均由4根相互间隔呈四边形分布的l型限位棱300组成。在本实施例中，4个l型限位棱300正好可以包裹pcb板托盘的4个角，可以很好的对机架上的pcb板托盘进行限位，示例性的，4个托盘放置卡位280分别用于放置待检测的pcb板，检测ok的pcb板，检测出有开路缺陷的pcb板和检测出有短路缺陷的pcb板，4个托盘放置卡位280围绕所述pcb板转运机械手290设置，结构更加紧凑。
32.参见图1，在本发明一种可选的实施方式中，每个所述托盘放置卡位280内均设置有托盘升降装置310，所述托盘升降装置310包括托盘承载板320，以及设置在所述托盘承载板280下方的丝杆推动组件330；参见图4，所述丝杆推动组件330包括与所述机架10的台板的底面固定连接的第一挂架340，安装在所述第一挂架340上的丝杆电机350，以及固定在所述丝杆电机350的丝杆螺母上并用于推动所述托盘承载板280升降的支撑架370。在本实施
例中，托盘承载板280通过丝杆电机350来推动，能更便于控制托盘承载板280的升降高度以及减轻升降过程中托盘承载板280的晃动。
33.参见图4，在本发明一种可选的实施方式中，所述第一挂架340包括电机安装板380以及垂直设置在所述电机安装板380两端的第一支撑柱390和第二支撑柱400，所述支撑架370包括丝杆螺母安装板410以及间隔垂直设置在所述丝杆螺母安装板410上的第一支撑板420和第二支撑板430，所述第一支撑板420和所述第二支撑板430均与所述托盘承载板280的底面相连，所述丝杆螺母安装板410的两端设置有第一套筒440(直线轴承)和第二套筒450(直线轴承)，所述第一套筒440和所述第二套筒450分别滑动套设在所述第一支撑柱390和所述第二支撑柱400上。在本实施例中，通过第一套筒440、第二套筒450、第一支撑柱390和第二支撑柱400构成的导向机构可以进一步提升托盘承载板280升降的稳定性，另外，在丝杆电机350的丝杆上方还设置有用于提高丝杆转动稳定性的第二挂架，丝杆电机350的丝杆的顶部穿过所述第二挂架并通过轴承与第二挂架配合。
34.参见图5，在本发明一种可选的实施方式中，所述托盘升降装置310还包括用于感应所述丝杆螺母安装板410运动位置的光耦感应组件，所述光耦感应组件包括设置在所述电机安装板380上的感应器安装条板460，若干间隔设置在所述感应器安装条板460上的光耦感应器470，以及设置在所述丝杆螺母安装板410上的挡片480。在本实施例中，通过光耦感应器470可以便于知晓丝杆螺母安装板410每次升降的距离，从而便于丝杆螺母安装板410上方的托盘承载板280的升降定位，光耦感应器470的个数可以根据实际需要设置，具体可以以pcb板托盘的个数来确定，及pcb板托盘有多少个，pcb板托盘的升降高度就分为多少档。
35.参见图1，在本发明一种可选的实施方式中，所述pcb板转运机械手290包括机械手安装座490，设置在所述机械手安装座490的机械手关节500，设置在所述机械手关节500端部的转动电机510，以及通过匚型板520安装在所述转动电机510的转动轴上的第一pcb板抓取机构530和第二pcb板抓取机构540，参见图6，所述匚型板520开口正对的顶边与所述转动电机510的转动轴550相连，所述匚型板520的左侧边和右侧边上分别安装有第三伸缩气缸560和第四伸缩气缸570，所述第一pcb板抓取机构530和所述第二pcb板抓取机构540分别连接在所述第三伸缩气缸560和所述第四伸缩气缸570上。在本实施例中，pcb板转运机械手290一次可以抓取2块待测的pcb板，一块pcb板测试完成之后，另一块pcb板可以马上进行下一次测试，这样可以较少pcb板转运机械手290取放待测pcb板的次数，延长机械手的使用寿命并提高测试效率。
36.参见图6，在本发明一种可选的实施方式中，所述第一pcb板抓取机构530和所述第二pcb板抓取机构540均包括吸盘安装板580，设置在所述吸盘安装板580的四个角落且滑动方向指向所述吸盘安装板580的中心的滑槽590，以及安装在所述滑槽590内的吸嘴600。在本实施例中，4个吸嘴600组成长方形的大小可调，从而可以满足不同尺寸大小pcb板的抓取，吸嘴600上螺纹连接有2个螺母，固定时吸盘安装板580夹在2个螺母之间，调整位置时松开螺母即可。
37.综上所述，本发明提供了一种pcb板电测机，包括机架，电容成像检测机构、往复式pcb板送测机构、龙门形压料机构和机械手上下料机构，所述往复式pcb板送测机构包括第一直线模组和pcb板固定台；所述电容成像检测机构包括龙门支架、第二直线模组和相机定
位装置和平面阵列电容成像检测装置；所述第一直线模组依次穿过所述龙门形压料机构和所述龙门支架的下方；所述龙门形压料机构包括第一龙门支脚、第二龙门支脚，分别安装在所述第一龙门支脚和第二龙门支脚上的第一伸缩气缸和第二伸缩气缸，以及架设在所述第一伸缩气缸和所述第二伸缩气缸上的压板，所述压板上设置有窗口。本发明的pcb板电测机，实现了pcb板的自动化检测，提高了检测效率。
38.虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。