CN210690434U - 一种电路板通孔缺陷终检设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电路板通孔缺陷终检设备，包括组装镜面光反射平台、设置在组装镜面光反射平台上方的光学摄像镜头组件，组装镜面光反射平台包括镜面不锈钢层，组装镜面光反射平台上表面用于放置完成钻孔的待检测电路板；光学摄像镜头组件包括摄像机及与其连接的自准直平行光管，自准直平行光管的出口端与所组装镜面光反射平台上放置的待检测电路板相对设置，摄像机用于成像并提供主光源，主光源射出的光经过自准直平行光管进行放大后照射到待检测电路板上，并透过待检测电路板上的通孔照射到镜面不锈钢层，进而由镜面不锈钢层反射的光至少部分地进入待检测电路板上的通孔中。本实用新型利用镜面光反射平台来摄取印刷电路板上通孔成像信息。

Description

一种电路板通孔缺陷终检设备

技术领域

本实用新型涉及电路板检测领域，尤其涉及一种电路板通孔缺陷终检设备。

背景技术

现如今在高度发展的电子工业时代，印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)已成为计算机、电子通信等产品上必不可缺的一样重要部件之一。

随着科技的发展，电子产品的功能结构越来越复杂，要求电路板上的元器件的布局、互连布线不再可以像以往那样的随意，因此在一些高阶的印刷电路板上已经开始大量运用各种类型的孔(通孔、盲孔、埋孔)来实现功能上的互连互通。

针对检测通孔类型的印刷电路板，目前市场上现有的多数外观检修设备是无法具备采集钻通孔内部细微影像的能力的，归咎于现有的大多数设备都是采用同一种的光学检测结构—是将待检印刷电路板放置在带有吸附装置的工作平台上，采用上部摄像镜头附带立体式光源照明来摄取影像的，这一结构对于检测常见缺陷等类型的印刷电路板具有优势，但对于那种经过激光钻孔工艺的通孔电路板则不然，从工艺上作分析，即便是激光钻孔也无法保证通孔的前端孔径与后端孔径完全保持一致，所以采用上部光源照明获得的影像仅仅为电路板上所有前端孔的信息，而通孔内部及后端孔的影像信息由于缺乏有效的光源照明则无法摄取。

实用新型内容

为了解决现有技术中检修设备上无法精确检修通孔类型印刷电路板的问题，本实用新型提供了一种电路板通孔缺陷终检设备，所述技术方案如下：

本实用新型提供了一种电路板通孔缺陷终检设备，包括基座、设置在基座上的组装镜面光反射平台、设置在所述组装镜面光反射平台上方的光学摄像镜头组件，所述组装镜面光反射平台包括镜面不锈钢层，所述组装镜面光反射平台上表面用于放置完成钻孔的待检测电路板；

所述光学摄像镜头组件包括摄像机及与其连接的自准直平行光管，所述自准直平行光管的出口端与所组装镜面光反射平台上放置的待检测电路板相对设置，所述摄像机用于成像并提供主光源，所述主光源射出的光经过所述自准直平行光管进行放大后照射到所述待检测电路板上，并透过所述待检测电路板上的通孔照射到所述镜面不锈钢层，进而由所述镜面不锈钢层反射的光至少部分地进入所述待检测电路板上的通孔中。

进一步地，所述组装镜面光反射平台还包括设置在镜面不锈钢层上方并与其贴合的光学玻璃层，所述光学玻璃层用于托载所述待检测电路板。

进一步地，所述自准直平行光管的中部设有反射灯组，所述反射灯组用于配合所述自准直平行光管内的分光镜以使光线分散并反射到所述待检测电路板上。

进一步地，所述光学摄像镜头组件还包括设置在所述自准直平行光管的出口端下方的辅助光源，所述辅助光源与所述摄像机提供的主光源亮度均可调。

进一步地，所述自准直平行光管的出口端设有凸镜，所述辅助光源为设置在所述凸镜四周的环形LED灯组。

进一步地，所述检测设备还包括设置在所述自准直平行光管底部的吹气装置，所述吹气装置用于向所述组装镜面光反射平台提供气流，所述光学摄像镜头组件发出的光能够穿过所述吹气装置而照射到所述待检测电路板上。

进一步地，所述镜面不锈钢层与光学玻璃层的尺寸大小相同，所述基座还包括设置在所述组装镜面光反射平台四周的防护围板。

进一步地，所述镜面不锈钢层的镜面等级大于或等于8K。

进一步地，所述光学玻璃层的平面度要求达到0.05mm。

进一步地，所述基座上表面预留有用于调节所述组装镜面光反射平台平面度的可调螺栓孔位。

本实用新型具有如下有益效果：

a.使用镜面等级达到8K以上的镜面不锈钢作为镜面配合高等耐磨光学用途透光透明玻璃组合而成的检测台面，让架设在摄像相机组件上的光源能够透过印刷电路板上的通孔并从其底部反射出足够的有效光源来摄取通孔内部细微影像信息；

b.通过转换摄像镜头组件上的两个光源组控制来实现光学影像所需光源的亮度、对比度等，为光反射平台提供光源保证；

c.通过安装带有反射光源作用的玻璃+镜面不锈钢组成的台面来满足为摄取电路板上通孔内部影像所需的背光源，从而实现无须翻转板面，一次便可摄取通孔内部全部影像的技术；

d.通过加装大流量吹气式装置在保证光反射平台洁净的同时实现电路板与平台紧密贴合，以保证影像的精确性。

附图说明

被视为本实用新型的主题在说明书的结论部分中被特别指出并清楚地主张权利。然而，当结合附图一起参阅时，通过参考以下详细描述可以最佳地理解本实用新型的组织、操作方法，以及主题、特征和优点，其中：

图1是本实用新型实施例提供的电路板通孔缺陷终检设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电路板通孔缺陷终检设备的基座的俯视图；

图3是本实用新型实施例提供的组装镜面光反射平台上的电路板的局部剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的电路板通孔缺陷终检设备的光学摄像镜头组件内的光路图。

其中，附图标记包括：1-基座，11-防护围板，12-可调螺栓孔位，2-组装镜面光反射平台，21-镜面不锈钢层，22-光学玻璃层，3-光学摄像镜头组件，31-摄像机，32-自准直平行光管，321-分光镜，33-反射灯组，34-辅助光源，4-待检测电路板，41-通孔，5-吹气装置。

具体实施方式

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本实用新型的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本实用新型。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法，过程和组件，以免模糊本实用新型。

被视为本实用新型的主题在说明书的结论部分中被特别指出并清楚地主张权利。然而，当结合附图一起参阅时，通过参考以下详细描述可以最佳地理解本实用新型的组织、操作方法，以及主题、特征和优点。

应当理解，为了说明的简单和清楚，图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大。此外，在认为适当的情况下，可以在附图中重复附图标记以指示对应或类似的元件。

由于本实用新型的说明性实施例在很大程度上可使用本领域技术人员熟知的电子元件和电路来实施，如上文所述，在认为必要的范围之外，不会对细节作更大的解释，以便理解和体会本实用新型的基本概念，以免混淆或分散本实用新型的教导。

本文中提供了一种电路板通孔缺陷终检设备，参见图1，所述电路板通孔缺陷终检设备包括基座1、设置在基座1上的组装镜面光反射平台2、设置在所述组装镜面光反射平台2上方的光学摄像镜头组件3，所述组装镜面光反射平台2包括镜面不锈钢层21，所述组装镜面光反射平台2上表面用于放置完成钻孔的待检测电路板4，本实用新型实施例提供的电路板通孔缺陷终检设备可以布设在对印刷电路板缺陷的检修设备上，即所述基座1为所述检修设备的主体基座。检修设备的主体基座是由铝铸件制作并通过数控机床精加工而成，其结构具有很强的稳定性，同时也为所述组装镜面光反射平台2提供了很好的基础，尤其是基座1能达到所需要的平面精度0.05mm。

所述光学摄像镜头组件3包括摄像机31及与其连接的自准直平行光管32，所述自准直平行光管32的出口端与所组装镜面光反射平台2上放置的待检测电路板4相对设置，所述摄像机31用于成像并提供主光源，所述主光源射出的光经过所述自准直平行光管32进行放大后照射到所述待检测电路板4上，并透过所述待检测电路板4上的通孔41照射到所述镜面不锈钢层21，进而由所述镜面不锈钢层21反射的光至少部分地进入所述待检测电路板4上的通孔41中，参见图3。在本实用新型的一个优选实施例中，所述自准直平行光管32的中部设有反射灯组33，所述反射灯组33用于配合所述自准直平行光管32内的分光镜321以使光线分散并反射到所述待检测电路板4上，其内部光路原理如图4所示。在本实用新型的一个优选实施例中，所述光学摄像镜头组件3还包括设置在所述自准直平行光管32的出口端下方的辅助光源34，所述辅助光源34与所述摄像机31提供的主光源亮度均可调，更优选地，所述自准直平行光管32的出口端设有凸镜，所述辅助光源34为设置在所述凸镜四周的环形LED灯组。

光学摄像镜头组件3是由Basler高清摄相机(即摄像机31)配合具有高倍放大倍率的Video光管(即自准直平行光管32)组成，在Video光管的中端部分加设了一组反射灯组33，其作用是为配合Video光管内部的一个分光镜321能将光线分散并反射到待检测电路板4上，为Basler高清摄相机提供了最直接的有效光源，同时也是底部镜面光反射台面能够点亮待检测电路板4上通孔41内壁的有效来源光。而装在光管底部高倍率凸镜四周的环形LED灯组(即辅助光源34)则为摄取电路板表面常见缺陷提供了最佳的辅助光源，通过设备上的辅助软件就可以很好的控制这两组灯光的亮度、对比度等参数，并且可以根据印刷电路板的材质与缺陷的类型的差异去自动调节出合适的灯光。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述组装镜面光反射平台2还包括设置在镜面不锈钢层21上方并与其贴合的光学玻璃层22，所述光学玻璃层22用于托载所述待检测电路板4，所述镜面不锈钢层21与光学玻璃层22的尺寸大小相同，所述镜面不锈钢层21的镜面等级大于或等于8K，具有良好的反光性能，它的厚度被要求在1mm以内，使其能够更好的贴合到主体基座9的精加工表面，从而保证了最终的台面精度；光学玻璃层22覆盖在镜面不锈钢层21之上，两者完全贴合，从而组成所述组装镜面光反射平台2，光学玻璃层22的使用，其目的是因为它本身可以具有良好的透光度、感光度、平面度、耐磨性能好等优点，优选为光学用途玻璃，并通过了良好的工艺处理使其具有更好的硬度并且非常耐磨，这一点对于它作为此设备的光反射台面来说非常重要，所述光学玻璃层22的厚度被要求为6mm，加工成品后的平面度要求为0.05mm或更高标准。

如图2所示，作为一个优选的实施方式，所述基座1还包括设置在所述组装镜面光反射平台2四周的防护围板11，通过加装四周的防护围板11将两者(镜面不锈钢层21和光学玻璃层22)很好地定位在主体基座上9，所述防护围板11的设计既保护了玻璃本身不易被破损，也保护了操作人员避免被玻璃边缘所伤害，还具有密封性，以防止杂物进入到镜面之上。因为随着印刷电路板的工艺精度越来越高，其线条越来越细，对设备影像精度要求也随之而高，良好的台面平面度是保证影像精度的条件之一。因此，本实用新型实施例的电路板通孔缺陷终检设备的基座1上与镜面不锈钢层21贴合面的一侧还预留了分布均匀的可调螺栓孔位12，用此来保证所述组装镜面光反射平台2达到所需的最终台面精度，最终平面精度被要求在0.1mm以内。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述检测设备还包括设置在所述自准直平行光管32底部的吹气装置5，所述吹气装置5用于向所述组装镜面光反射平台2提供气流，所述光学摄像镜头组件3发出的光能够穿过所述吹气装置5而照射到所述待检测电路板4上。由于光反射平台其特性是需要有整体的镜面性，其本身需是洁净的，不可以有任何的破损或杂质，以防止影响或干扰到高清摄相机摄取印刷电路板上每个细微的影像，尤其是通孔内影像，因此，本实用新型的电路板通孔缺陷终检设备配备有大流量的吹气装置5，此装置安装在所述光学摄像镜头组件3的底部，镜头的光线可直接通过此装置打到所述待检测电路板4上，此装置的气体也随着光线一起吹到待检测电路板4上，互不干涉。安装此装置的最大作用在于保证了所有在镜头之下的影像能有很好的聚焦，因为通过可控的气流压力能在一定程度上保证镜头下的电路板与台面的贴合度。此装置配合高清摄相机与软件实现视频影像的自动聚焦，大大提高了检修设备的精密性、操控性。

本实用新型使用了一种镜面等级达到8K以上的镜面不锈钢作为镜面，配合高等耐磨光学用途透光透明玻璃组合而成的检测台面去替代原有的传统由金属铝加工而成的台面，使用这一带有反射作用的检测台面其目的是为了让架设在摄像相机组件上的光源能够透过印刷电路板上的通孔并从其底部反射出足够的有效光源来摄取通孔内部细微影像信息。

本实用新型集成于现有的检修设备基础平台之上，通过转换摄像镜头组件上的两个光源组控制来实现光学影像所需光源的亮度、对比度等，为光反射平台提供了光源保证。通过安装带有反射光源作用的玻璃+镜面不锈钢组成的台面来满足为摄取电路板上通孔内部影像所需的背光源，从而实现了无须翻转板面一次便可摄取通孔内部全部影像的技术。通过加装大流量吹气式装置来实现电路板与平台紧密贴合，以保证影像的精确性。

光反射平台的运用大大提高了检修设备的检测精度，同时也有效的提升了检测效率。

此外，本领域技术人员将意识到，上述操作之间的界限仅为示例性的。多个操作可以合并为单个操作，单个操作可以分布于额外操作中，且可在至少部分重叠的时间下执行操作。此外，可选实施例可包括特定操作的多个举例说明，并且操作顺序可在各种其他实施例中变化。

然而，其他修改、变化及替代也是可能的。因此，应在示例性意义上而非限制性意义上看待说明书及附图。

在权利要求声明中，置于圆括号之间的任何参考符号不应被视为限制请求项。词语“包括”并不排除那些列在权利要求声明中的其他元件或步骤的存在。此外，本文所使用的术语“一”或“一个”，被定义为一个或多于一个。而且，引言短语例如权利要求声明中的“至少一个”及“一个或多个”的使用不应该解释为暗示不定冠词“一”或“一个”引入另一个权利要求要素将包含这种引入的权利要求的任何特定权利要求限制于仅包含一个这样的要素的实用新型，即使同一权利要求包括引言短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词，如“一个”或“一个”。使用定冠词也是如此。除非另有说明，否则诸如“第一”和“第二”之类的术语用于任意区分这些术语所描述的元素。因此，这些术语不一定旨在表示这些元素的时间或其他优先级。在彼此不同的权利要求中叙述某些措施的仅有事实并不表示这些措施的组合不能加以利用。

虽然本文已经说明和描述了本实用新型的某些特征，但是本领域普通技术人员现在将想到许多修改、替换、改变和等同物。因此，应该理解，所附权利要求旨在覆盖落入本实用新型的真正精神内的所有这些修改和变化。

Claims (10)

1.一种电路板通孔缺陷终检设备，其特征在于，包括基座(1)、设置在基座(1)上的组装镜面光反射平台(2)、设置在所述组装镜面光反射平台(2)上方的光学摄像镜头组件(3)，所述组装镜面光反射平台(2)包括镜面不锈钢层(21)，所述组装镜面光反射平台(2)上表面用于放置完成钻孔的待检测电路板(4)；

所述光学摄像镜头组件(3)包括摄像机(31)及与其连接的自准直平行光管(32)，所述自准直平行光管(32)的出口端与所组装镜面光反射平台(2)上放置的待检测电路板(4)相对设置，所述摄像机(31)用于成像并提供主光源，所述主光源射出的光经过所述自准直平行光管(32)进行放大后照射到所述待检测电路板(4)上，并透过所述待检测电路板(4)上的通孔(41)照射到所述镜面不锈钢层(21)，进而由所述镜面不锈钢层(21)反射的光至少部分地进入所述待检测电路板(4)上的通孔(41)中。

2.根据权利要求1所述的电路板通孔缺陷终检设备，其特征在于，所述组装镜面光反射平台(2)还包括设置在镜面不锈钢层(21)上方并与其贴合的光学玻璃层(22)，所述光学玻璃层(22)用于托载所述待检测电路板(4)。

3.根据权利要求1所述的电路板通孔缺陷终检设备，其特征在于，所述自准直平行光管(32)的中部设有反射灯组(33)，所述反射灯组(33)用于配合所述自准直平行光管(32)内的分光镜(321)以使光线分散并反射到所述待检测电路板(4)上。

4.根据权利要求1所述的电路板通孔缺陷终检设备，其特征在于，所述光学摄像镜头组件(3)还包括设置在所述自准直平行光管(32)的出口端下方的辅助光源(34)，所述辅助光源(34)与所述摄像机(31)提供的主光源亮度均可调。

5.根据权利要求4所述的电路板通孔缺陷终检设备，其特征在于，所述自准直平行光管(32)的出口端设有凸镜，所述辅助光源(34)为设置在所述凸镜四周的环形LED灯组。

6.根据权利要求1所述的电路板通孔缺陷终检设备，其特征在于，所述终检设备还包括设置在所述自准直平行光管(32)底部的吹气装置(5)，所述吹气装置(5)用于向所述组装镜面光反射平台(2)提供气流，所述光学摄像镜头组件(3)发出的光能够穿过所述吹气装置(5)而照射到所述待检测电路板(4)上。

7.根据权利要求2所述的电路板通孔缺陷终检设备，其特征在于，所述镜面不锈钢层(21)与光学玻璃层(22)的尺寸大小相同，所述基座(1)还包括设置在所述组装镜面光反射平台(2)四周的防护围板(11)。

8.根据权利要求1所述的电路板通孔缺陷终检设备，其特征在于，所述镜面不锈钢层(21)的镜面等级大于或等于8K。

9.根据权利要求2所述的电路板通孔缺陷终检设备，其特征在于，所述光学玻璃层(22)的平面度要求达到0.05mm。

10.根据权利要求1所述的电路板通孔缺陷终检设备，其特征在于，所述基座(1)上表面预留有用于调节所述组装镜面光反射平台(2)平面度的可调螺栓孔位(12)。

Images