電路板自動檢測設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測設(shè)備，特別是涉及微型電路板的自動檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子行業(yè)的發(fā)展，PCBA的尺寸越來越小，功能越來越強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，因此對于微型PCBA的對位和檢測要求也越來越高。
[0003]對于微小型電路板，機(jī)械手難于找到抓取位置，放置電路板到測試夾具時，行業(yè)內(nèi)一般采用直接對位，或者用載具定位外形。然而，這些對位方式只有在電路板外形理想化的情況下才能完成，而實際生產(chǎn)過程中前置加工會給產(chǎn)品外形帶來尺寸公差，造成對位不準(zhǔn)、誤測率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，提供一種能準(zhǔn)確對位的微小型電路板自動檢測設(shè)備。
[0005]一種電路板自動檢測設(shè)備，包括機(jī)臺、設(shè)置于機(jī)臺上的載具單元、多軸機(jī)械手以及CCD檢測單元，所述載具單元包括有載具，所述載具上形成有開口用于放置待檢測的電路板，所述CCD檢測單元包括有相機(jī)，所述相機(jī)用于對載具上的電路板拍照以獲取電路板的位置偏差，所述多軸機(jī)械手包括有Xl軸、Yl軸、Y2軸以及Z軸，所述Z軸用于抓取裝載有電路板的載具，所述Xl軸的兩端分別與Y1、Y2軸可轉(zhuǎn)動地連接，所述Xl軸、Yl軸、Υ2軸分別連接有驅(qū)動電機(jī)，Xl軸被驅(qū)動時帶動載具及電路板在X方向移動，YU Υ2軸同時被驅(qū)動時帶動載具及電路板在Y方向移動，Yl軸或Υ2軸單獨被驅(qū)動時帶動Xl軸偏轉(zhuǎn)，驅(qū)動載具及電路板轉(zhuǎn)動，糾正電路板的位置偏差。
[0006]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明把機(jī)械手與對位平臺有效的融合在一起，結(jié)合載具和CCD檢測單元，實現(xiàn)了設(shè)備小型化，生產(chǎn)效率高，誤判率低。
【附圖說明】
[0007]以下將結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0008]圖1為本發(fā)明電路板自動檢測設(shè)備的立體圖。
[0009]圖2為本發(fā)明自動檢測設(shè)備的載具單元的立體圖。
[0010]圖3為載具單元的載具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖4為電路板定位在載具上的狀態(tài)示意圖。
[0012]圖5為本發(fā)明自動檢測設(shè)備的CXD檢測單元的立體圖。
[0013]圖6為CXD檢測單元的另一角度視圖。
[0014]圖7為本發(fā)明自動檢測設(shè)備的多軸機(jī)械手的立體圖。
[0015]圖8為多軸機(jī)械手的Xl軸的立體圖。
[0016]圖9為多軸機(jī)械手的Yl軸的立體圖。
[0017]圖10為多軸機(jī)械手的Υ2軸的立體圖。
[0018]圖11為多軸機(jī)械手的Z軸的立體圖。
[0019]圖12為Xl軸、Yl軸、以及Y2軸的組裝圖。
[0020]圖13為圖12的俯視圖。
[0021]圖14為圖13沿A-A線的剖視圖。
[0022]圖15為圖14中圈B的放大圖。
[0023]圖16為圖12的爆炸圖。
[0024]圖17為Y1、Y2軸異步移動的狀態(tài)示意圖。
[0025]圖18為圖17的俯視圖。
[0026]圖19為Yl、Υ2軸異步移動的另一狀態(tài)示意圖。
[0027]圖20為圖19的俯視圖。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示，本發(fā)明電路板自動檢測設(shè)備用于微小型電路板的自動檢測，其包括機(jī)臺10、以及設(shè)置于機(jī)臺10上的載具單元30、C⑶檢測單元50、多軸機(jī)械手70、以及電氣控制單元等。
[0029]所述載具單元30用于承載待檢測的電路板100，裝載后電路板100固定在載具單元30的載具34上不能移動；所述多軸機(jī)械手70用于抓取并運送所述載具34至測試夾具，以對固定在載具34上的電路板100進(jìn)行測試；所述CCD檢測單元50用于對載具34內(nèi)的電路板100進(jìn)行拍照，以獲取電路板100的位置坐標(biāo)；所述電氣控制單元根據(jù)CCD檢測單元50得到的電路板100的位置坐標(biāo)，啟動多軸機(jī)械手70使其動作，帶動固定在載具單元30內(nèi)的電路板100進(jìn)行調(diào)整位置偏差，使電路板100在到達(dá)測試夾具時其定位標(biāo)記點與數(shù)據(jù)庫中保存的模擬產(chǎn)品標(biāo)記點重合，以獲得準(zhǔn)確的測試結(jié)果。
[0030]具體地，如圖2所示，所述載具單元30可移動地置于所述機(jī)臺10上，包括有載具平臺32，所述載具34設(shè)置于平臺32，可以是一個或多個，每一載具34用于承載一電路板100，對電路板100進(jìn)行初步定位并提供保護(hù)，避免直接抓取電路板100進(jìn)行檢測對電路板100造成損壞。較佳地，所述平臺32上呈陣列狀排列設(shè)置多個載具34，如本實施例中所述載具34呈4*2的矩陣。所述每一載具34的邊緣形成有穿孔36，所述平臺32對應(yīng)每一載具34形成有定位柱33，所述定位柱33穿設(shè)于載具34的穿孔36內(nèi)，將載具34在XY平面內(nèi)定位。本實施例中，所述載具單元30的兩側(cè)分別設(shè)有氣缸，其中一氣缸用于控制平臺32的移動，另一氣缸用于控制載具34的開啟與閉合。
[0031]如圖3所示，所述載具34結(jié)構(gòu)相同，每一載具34包括一大致呈方形的本體38、以及連接在所述本體38上的導(dǎo)柱40。所述本體38的中央形成有一開口 39，用于放置待檢測的電路板100。所述導(dǎo)柱40在氣缸的驅(qū)動下可相對本體38移動伸入至開口或移出開口39，當(dāng)導(dǎo)柱40伸入開口 39內(nèi)時，載具34閉合，導(dǎo)柱40與電路板100作用使其固定在載具34的開口 39內(nèi)；反之，當(dāng)導(dǎo)柱40移出開口 39時，載具34打開，可將電路板100裝載在載具34上或由載具34取出。所述導(dǎo)柱40可以是一個或多個，較佳地為多個，設(shè)置于開口 39的不同的側(cè)面，如本實施例中所述導(dǎo)柱40為3個，其中兩個設(shè)置于開口 39的同一側(cè)，另一導(dǎo)柱40設(shè)置于開口 39的相鄰的另一側(cè)，如此通過在相鄰的兩側(cè)對電路板100施加不同方向的作用力，使電路板100固定在載具34內(nèi)。
[0032]本實施例中，每一導(dǎo)柱40的內(nèi)端穿過所述載具34進(jìn)入其開口 39內(nèi)，外端伸出至載具34的相應(yīng)一側(cè)之外用于與所述氣缸作用，從而氣缸帶動導(dǎo)柱40相對載具34的本體38移動。所述導(dǎo)柱40的內(nèi)端形成一平坦的承載面42，所述承載面42上設(shè)有一滾輪44，所述滾輪44通過銷釘?shù)扰c導(dǎo)柱40的內(nèi)端固定連接，組裝后滾輪44與承載面42之間形成一夾槽43，用于夾置電路板100的外邊緣。所述導(dǎo)柱40的中央形成有卡槽，所述卡槽上卡設(shè)一防轉(zhuǎn)塊46，避免導(dǎo)柱40轉(zhuǎn)動使得夾槽43傾斜，無法固定電路板100?？梢岳斫獾?，所述防轉(zhuǎn)塊46也可由導(dǎo)柱40 —體向外凸伸而成。
[0033]本實施例中，所述導(dǎo)柱40上套設(shè)有彈簧48，所述彈簧48位于防轉(zhuǎn)塊46與導(dǎo)柱40的外端之間。較佳地，所述載具34的本體38上設(shè)有凹槽35，所述凹槽35呈“凸”字狀，中央形成一階梯37，凹槽35朝向?qū)е?0外端的一端相對另一端較小。所述導(dǎo)柱40穿過凹槽35，所述防轉(zhuǎn)塊46位于凹槽35的大端內(nèi)，其寬度與凹槽35的大端的寬度相當(dāng)或略小。所述彈簧48同樣位于凹槽35內(nèi)，其兩端分別與防轉(zhuǎn)塊46以及凹槽35的小端的邊緣相抵頂。所述導(dǎo)柱40伸縮移動時帶動防轉(zhuǎn)塊46相對本體38移動，使彈簧48壓縮或釋放。所述凹槽35內(nèi)的階梯37對防轉(zhuǎn)塊46的移動具有限位作用，避免導(dǎo)柱40過度移動而脫落或損壞。
[0034]在裝載待檢測的電路板100之前，首先平臺32在氣缸的驅(qū)動下伸出機(jī)臺10之外，載具34上的導(dǎo)柱40在氣缸的驅(qū)動下向外移動，導(dǎo)柱40上的彈簧48被壓縮，導(dǎo)柱40的內(nèi)端移動至開口 39的邊緣，載具34被打開，此時即可將待檢測的電路板100放入載具34的開口 39內(nèi)，如圖3所示。在放置電路板100之后，可以通過氣缸驅(qū)動導(dǎo)柱40向內(nèi)移動復(fù)位，也可通過被壓縮彈簧48的彈性回復(fù)力驅(qū)動防轉(zhuǎn)塊46進(jìn)而帶動導(dǎo)柱40向內(nèi)移動復(fù)位，使載具34閉合。在載具34閉合的過程中，導(dǎo)柱40的移動使其夾槽43將電路板100的邊緣夾緊，如此將電路板100固定在載具34內(nèi)，如圖4所示。較佳地，所述電氣控制單元還包括設(shè)置于所述平臺32上的傳感器，檢測載具34上是否有裝載有電路板100，并據(jù)此控制氣缸的動作，使載具34自動閉合將電路板100固定。
[0035]在待檢測的電路板100裝載在平臺32上之后，平臺32在氣缸的驅(qū)動下收回至機(jī)臺10內(nèi)，多軸機(jī)械手70抓取載具34，并運送給CXD檢測單元50拍照，以獲取電路板100的位置坐標(biāo)。本實施例中，如圖7-11所示，所述多軸機(jī)械手70包括Xl軸、Yl軸、Y2軸、以及Z軸。所述Yl、Y2軸間隔設(shè)置，Xl軸橫向連接于Yl、Y2軸之間，并與Yl、Y2軸形成可轉(zhuǎn)動地連接。所述Z軸滑動地連接于Xl軸上，可相對Xl軸在Z方向上移動。所述Z軸可以是一個或多個，每一 Z軸用于抓取一個載具34。本實施例中，載具34為4*2的矩陣，所述Z軸相應(yīng)地為4個，即Z1~Z4軸，沿Xl軸的延伸方向均勻排列，可同時抓取一整排載具34。在其它實施例中，載具34可以有其它排布，Z軸的數(shù)量也可以相應(yīng)做變化，并不以本實施例為限。
[0036]如圖5及圖6所示，所述C⑶檢測單元50安裝在X2軸上。所述X2軸固定，與Xl軸大致呈平行間隔設(shè)置，所述CCD檢測單元50包括有相機(jī)52以及驅(qū)動相機(jī)52沿X2軸的延伸方向(即X方向)來回移動的電機(jī)54。在待檢測的電路板100的裝載過程中，多軸機(jī)械手70在X2軸上方等待；當(dāng)電路板100裝載完成平臺32收回到機(jī)臺10內(nèi)之后，多軸機(jī)械手70運動到載具34上方，Z1-Z4軸下降分別抓取一載具34，之后Z1~Z4軸上升將載具34運送到CXD檢測單元50的相機(jī)52位置處，相機(jī)52在電機(jī)54的驅(qū)動下沿X2軸移動對Z1~Z4軸抓取的載具34上的電路板100 —一進(jìn)行拍照，獲取每一電路板100的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0037]所述CCD檢測單元50將檢測的電路板100的坐標(biāo)數(shù)據(jù)反饋給電氣控制單元的上位機(jī)，如PC進(jìn)行分析。所述PC內(nèi)保存了產(chǎn)品位置坐標(biāo)值數(shù)據(jù)庫，通過查表法將拍照后得出的電路板100的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫內(nèi)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，得出電路板100的位置偏差量并輸出給多軸機(jī)械手70，使多軸機(jī)械手70的Xl