一种精细检测多层电路板层偏的系统及其检测方法转让专利
申请号 : CN202210140081.X
文献号 : CN114190016B
文献日 : 2022-04-22
发明人 : 李清华 , 刘昆仑 , 赵帮绪 , 胡志强 , 孙洋强 , 牟玉贵 , 杨海军 , 邓岚
申请人 : 四川英创力电子科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种精细检测多层电路板层偏的系统,其特征在于:它包括从左往右顺次固设于工作台(1)台面上的料盘(2)、液压滑台(3)和热压合成型装置,所述料盘(2)的顶表面上且从左往右顺次固设有立柱(4),立柱(4)的外径从左往右依次递减,每个立柱(4)上均套设有多个与其滑动配合的套环(5),各个立柱(4)上的套环(5)的外径均与印制板内通孔(33)的直径相等,所述液压滑台(3)的移动台(6)的顶表面上固设有槽钢(7),槽钢(7)凹槽的槽宽等于印制板的纵向宽度,槽钢(7)内固设有压紧气缸(8)和挡板(9),挡板(9)焊接于槽钢(7)的右端部,压紧气缸(8)的缸筒固设于槽钢(7)凹槽的底部,压紧气缸(8)活塞杆的作用端上固设有压紧板(10),压紧板(10)与挡板(9)相对立设置;
所述热压合成型装置包括固设于工作台(1)台面上的龙门架(11),龙门架(11)的横梁上固设有液压油缸(12),液压油缸(12)的活塞杆贯穿横梁设置,且延伸端上固设有热压头(13),横梁的底部设置有位于热压头(13)左侧的CCD识别镜头(14),所述龙门架(11)的横梁上还设置有位于料盘(2)和龙门架(11)之间的套环嵌装机构(15);
所述套环嵌装机构(15)包括固设于横梁上的水平气缸(16)、固设于水平气缸(16)活塞杆作用端上的支架(17)、固设于支架(17)上的垂向气缸(18)、固设于垂向气缸(18)活塞杆作用端上的升降板(19),所述升降板(19)的外边缘上焊接有定位套(20),定位套(20)的内径与套环(5)的外径相等,升降板(19)的顶部固设有推料气缸(21),推料气缸(21)活塞杆的作用端上固设有连接架(22),连接架(22)由上往下伸入于定位套(20)内,且延伸端上焊接有与定位套(20)滑动配合的吸盘(23),吸盘(23)的真空孔设置于其底表面上,吸盘(23)与真空泵(24)连接,吸盘(23)的中部设置有贯穿其上下表面的中心孔(25)。
2.根据权利要求1所述的一种精细检测多层电路板层偏的系统,其特征在于:所述套环嵌装机构(15)还包括固设于横梁上的安装板(26),所述安装板(26)向左延伸于龙门架(11)的左侧,所述水平气缸(16)的缸筒固设于安装板(26)延伸端的顶表面上。
3.根据权利要求1所述的一种精细检测多层电路板层偏的系统,其特征在于:所述热压头(13)内嵌装有加热棒,所述加热棒的接线头与电源连接。
4.根据权利要求1所述的一种精细检测多层电路板层偏的系统,其特征在于:所述吸盘(23)内设置有绕中心孔(25)分布的环形空腔(27)连通,所述真空孔与环形空腔(27)连通。
5.根据权利要求1所述的一种精细检测多层电路板层偏的系统,其特征在于:所述吸盘(23)的顶部设置有与环形空腔(27)连通的接头(28),接头(28)经软管(29)与真空泵(24)连接,所述真空泵(24)固设于定位套(20)的外壁上。
6.根据权利要求1所述的一种精细检测多层电路板层偏的系统,其特征在于:所述料盘(2)的底表面与工作台(1)的台面之间固设有多根支撑腿。
7.根据权利要求1所述的一种精细检测多层电路板层偏的系统,其特征在于:所述套环(5)的内径从左往右依次递减,所述套环(5)为尼龙材料。
8.根据权利要求1所述的一种精细检测多层电路板层偏的系统,其特征在于:该系统还包括控制器,所述控制器与水平气缸(16)的电磁阀、垂向气缸(18)的电磁阀、推料气缸(21)的电磁阀、液压滑台(3)的电磁阀、液压油缸(12)的电磁阀经信号线电连接。
9.一种精细检测多层电路板层偏的方法,采用权利要求1 8中任意一项所述精细检测~
多层电路板层偏的系统,其特征在于:它包括以下步骤:S1、向第一个印制板A(30)内嵌入一个位于最右侧立柱A(34)上的套环A(31),其具体操作步骤为:
S11、工人将第一个印制板A(30)放置于槽钢(7)凹槽的槽底,此时印制板A(30)的前后端面分别与槽钢(7)的前后侧板相接触;
S12、工人控制压紧气缸(8)的活塞杆向右伸出,活塞杆带动压紧板(10)向右运动,压紧板(10)将印制板A(30)抵压于压紧板(10)与挡板(9)之间,从而实现了印制板A(30)的工装定位;
S13、工人控制水平气缸(16)的活塞杆向左伸出,活塞杆带动支架(17)、垂向气缸(18)和定位套(20)同步向左运动,当水平气缸(16)的活塞杆伸出一段行程后,水平气缸(16)自动关闭,此时定位套(20)刚好处于立柱A(34)的正上方;
S14、控制垂向气缸(18)的活塞杆向下伸出,活塞杆带动升降板(19)向下运动,升降板(19)带动定位套(20)、推料气缸(21)和吸盘(23)同步向下运动,当垂向气缸(18)的活塞杆向下伸出一段行程后,定位套(20)刚好套在位于立柱A(34)上最顶部的套环A(31)上,此时套环A(31)的顶表面与吸盘(23)的底表面接触,同时立柱A(34)插入到吸盘(23)的中心孔(25)内;
S15、控制真空泵(24)启动,真空泵(24)对软管(29)、环形空腔(27)和真空孔抽真空,在负压下,套环A(31)吸附在吸盘(23)上;
S16、工人控制垂向气缸(18)的活塞杆向上缩回,复位后,即可将套环A(31)抓起来,此时套环A(31)处于定位套(20)内;
S17、工人控制水平气缸(16)的活塞杆向右缩回,活塞杆带动垂向气缸(18)、定位套(20)和被抓取的套环A(31)同步复位,当水平气缸(16)的活塞杆完全缩回后,套环A(31)刚好处于印制板A(30)内通孔(33)的正上方;
S18、工人控制垂向气缸(18)的活塞杆向下伸出,当活塞杆伸出一段行程后,垂向气缸(18)自动关闭,此时套环A(31)的底表面与印制板A(30)的顶表面平齐;
S19、工人控制推料气缸(21)的活塞杆向下缩回,活塞杆带动连接架(22)向下运动,连接架(22)带动吸盘(23)沿着定位套(20)同步向下运动,吸盘(23)带动套环A(31)同步向下运动,当推料气缸(21)的活塞杆完全缩回后,套环A(31)被推入到印制板A(30)内的通孔(33)中,此时套环A(31)的顶表面和底表面分别与印制板A(30)的顶表面和底表面平齐,从而最终实现了向第一个印制板A(30)内嵌入一个位于最右侧立柱A(34)上的套环A(31)的操作;
S2、工人将第二个印制板(32)重叠在印制板A(30)的顶表面上,重复步骤S1的操作,以将立柱A(34)相邻侧的立柱B上的套环B嵌入到第二个印制板(32)的通孔(33)内;如此重复操作,即可将多个印制板(32)整齐的堆叠在槽钢(7)的凹槽内,同时向各个印制板(32)内均嵌入一个套环(5),且嵌入的套环(5)的内径由下往上依次递增;
S3、控制液压滑台(3)的移动台(6)向右运动,移动台(6)带动槽钢(7)向右运动,移动台(6)带动槽钢(7)及槽钢(7)内的印制板(32)同步向右运动,当移动台(6)运动到极限状态时,最顶层的印制板(32)中的套环(5)刚好处于CCD识别镜头(14)的正下方;
S4、CCD识别镜头(14)判断各个套环(5)的内孔的投影否为同心圆环,若各个套环(5)的内孔投影不是同心圆环,则说明有印制板(32)发生了层移,此时工人重新调节印制板(32)的位置;若各个套环(5)的内孔投影是同心圆环,则说明没有印制板(32)发生层移,此时工人控制液压油缸(12)的活塞杆向下运动,活塞杆带动热压头(13)向下运动,热压头(13)压在最顶层印制板(32)的顶表面上,在热压合下,各个印制板(32)热压成一个整体,从而制作出成品多层电路板,最后工人将各层印制板(32)内的套环(5)用杆件抵压出来,即可制作出合格的成品多层电路板;
S5、如此重复步骤S1 S4的操作,即可制作出多个合格的成品多层电路板。
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说明书 :
一种精细检测多层电路板层偏的系统及其检测方法
技术领域
背景技术
制数控机床、切割设备等的自动运行。其中,某成品多层电路板的结构如图1所示,它由多个
印制板32热压合而成,且各个印制板32上的通孔33相互连通,各个通孔33均对齐。
这种发生层偏的多层电路板进行电镀后,造成偏移处的通孔33内的电镀层错位,从而极大
的降低了整个多层电路板的电性能。因此,当多层电路板热压成型后,质检工人需要检测各
个印制板32之间是否发生了层偏,现有的层偏检测方法是在各个印制板32的外边缘上均钻
出一个直孔,当多个印制板32热压成型为多层电路板后,工人将多层电路板的边缘切割开,
并且将直孔剖切开,此时多层电路板中各个印制板32内的直孔暴露出来,工人即可观察上
下相邻的两个直孔之间是否错位,若相邻两个直孔没有错位,则说明该多层电路板没有发
生层偏;若相邻两个直孔之间没有任何的错位,则说明该多层电路板中的印制板发生了层
偏。
的增加切割工序,无论是钻直孔还是切割印制板的边缘,都会改变各个印制板32中待检测
的通孔33的大小,从而极大的降低了层偏检测的准确性,存在检测精度的技术缺陷。II、该
检测方法额外的增加了钻直孔工序和切割工序,这无疑是增加了多层电路板层偏的检测时
间,进而降低了层偏检测效率。III、人工观察切割后的直孔,存在检测误差,经常导致不合
格的多层电路板流到市场上,给生产企业造成严重的不良影响。因此,亟需一种极大提高多
层电路板层偏检测精度、极大提高多层电路板层偏检测效率、自动化程度高的层偏检测系
统。
发明内容
板层偏的系统及其检测方法。
的顶表面上且从左往右顺次固设有立柱,立柱的外径从左往右依次递减,每个立柱上均套
设有多个与其滑动配合的套环,各个立柱上的套环的外径均与印制板内通孔的直径相等,
所述液压滑台的移动台的顶表面上固设有槽钢,槽钢凹槽的槽宽等于印制板的纵向宽度,
槽钢内固设有压紧气缸和挡板,挡板焊接于槽钢的右端部,压紧气缸的缸筒固设于槽钢凹
槽的底部,压紧气缸活塞杆的作用端上固设有压紧板,压紧板与挡板相对立设置;
位于热压头左侧的CCD识别镜头,所述龙门架的横梁上还设置有位于料盘和龙门架之间的
套环嵌装机构;
板的外边缘上焊接有定位套,定位套的内径与套环的外径相等,升降板的顶部固设有推料
气缸,推料气缸活塞杆的作用端上固设有连接架,连接架由上往下伸入于定位套内,且延伸
端上焊接有与定位套滑动配合的吸盘,吸盘的真空孔设置于其底表面上,吸盘与真空泵连
接,吸盘的中部设置有贯穿其上下表面的中心孔。
处于立柱A的正上方;
刚好套在位于立柱A上最顶部的套环A上,此时套环A的顶表面与吸盘的底表面接触,同时立
柱A插入到吸盘的中心孔内;
上方;
全缩回后,套环A被推入到印制板A内的通孔中,此时套环A的顶表面和底表面分别与印制板
A的顶表面和底表面平齐,从而最终实现了向第一个印制板A内嵌入一个位于最右侧立柱A
上的套环A的操作;
制板整齐的堆叠在槽钢的凹槽内,同时向各个印制板内均嵌入一个套环,且嵌入的套环的
内径由下往上依次递增;
刚好处于CCD识别镜头的正下方;
环的内孔投影是同心圆环,则说明没有印制板发生层移,此时工人控制液压油缸的活塞杆
向下运动,活塞杆带动热压头向下运动,热压头压在最顶层印制板的顶表面上,在热压合
下,各个印制板热压成一个整体,从而制作出成品多层电路板,最后工人将各层印制板内的
套环用杆件抵压出来,即可制作出合格的成品多层电路板;
附图说明
嵌装机构,16‑水平气缸,17‑支架,18‑垂向气缸,19‑升降板,20‑定位套,21‑推料气缸,22‑
连接架,23‑吸盘,24‑真空泵,25‑中心孔,26‑安装板,27‑环形空腔,28‑接头,29‑软管,30‑
印制板A,31‑套环A,32‑印制板,33‑通孔,34‑立柱A。
具体实施方式
于工作台1台面上的料盘2、液压滑台3和热压合成型装置,所述所述料盘2的底表面与工作
台1的台面之间固设有多根支撑腿,料盘2的顶表面上且从左往右顺次固设有立柱4,立柱4
的外径从左往右依次递减,每个立柱4上均套设有多个与其滑动配合的套环5,所述套环5的
内径从左往右依次递减,所述套环5为尼龙材料,各个立柱4上的套环5的外径均与印制板内
通孔33的直径相等,所述液压滑台3的移动台6的顶表面上固设有槽钢7,槽钢7凹槽的槽宽
等于印制板的纵向宽度,槽钢7内固设有压紧气缸8和挡板9,挡板9焊接于槽钢7的右端部,
压紧气缸8的缸筒固设于槽钢7凹槽的底部,压紧气缸8活塞杆的作用端上固设有压紧板10,
压紧板10与挡板9相对立设置;
头13内嵌装有加热棒,所述加热棒的接线头与电源连接,横梁的底部设置有位于热压头13
左侧的CCD识别镜头14,所述龙门架11的横梁上还设置有位于料盘2和龙门架11之间的套环
嵌装机构15;
升降板19,所述升降板19的外边缘上焊接有定位套20,定位套20的内径与套环5的外径相
等,升降板19的顶部固设有推料气缸21,推料气缸21活塞杆的作用端上固设有连接架22,连
接架22由上往下伸入于定位套20内,且延伸端上焊接有与定位套20滑动配合的吸盘23,吸
盘23的真空孔设置于其底表面上,吸盘23与真空泵24连接,吸盘23的中部设置有贯穿其上
下表面的中心孔25,所述套环嵌装机构15还包括固设于横梁上的安装板26,所述安装板26
向左延伸于龙门架11的左侧,所述水平气缸16的缸筒固设于安装板26延伸端的顶表面上。
24连接,所述真空泵24固设于定位套20的外壁上。
制器能够控制水平气缸16、垂向气缸18和推料气缸21活塞杆的伸出或缩回,同时还能控制
液压滑台3的启动或关闭,方便了工人的操作,具有自动化程度高的特点。
所示;
时定位套20刚好处于立柱A34的正上方;
段行程后,定位套20刚好套在位于立柱A34上最顶部的套环A31上,此时套环A31的顶表面与
吸盘23的底表面接触,同时立柱A34插入到吸盘23的中心孔25内,如图8 图9所示;
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板A30内通孔33的正上方如图12所示;
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气缸21的活塞杆完全缩回后,套环A31被推入到印制板A30内的通孔33中如图15 图16所示,
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此时套环A31的顶表面和底表面分别与印制板A30的顶表面和底表面平齐,从而最终实现了
向第一个印制板A30内嵌入一个位于最右侧立柱A34上的套环A31的操作;
可将多个印制板32整齐的堆叠在槽钢7的凹槽内如图17 图18所示,同时向各个印制板32内
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均嵌入一个套环5,且嵌入的套环5的内径由下往上依次递增如图18所示;
板32中的套环5刚好处于CCD识别镜头14的正下方如图19所示;
若各个套环5的内孔投影是同心圆环,则说明没有印制板32发生层移,此时工人控制液压油
缸12的活塞杆向下运动,活塞杆带动热压头13向下运动,热压头13压在最顶层印制板32的
顶表面上,在热压合下,各个印制板32热压成一个整体,从而制作出成品多层电路板,制作
出的多层电路板的结构如图20所示,最后工人将各层印制板32内的套环5用杆件抵压出来,
即可制作出合格的成品多层电路板;其中,在检测层偏过程中,只需向通孔内嵌入套环,通
过CCD识别镜头14检测各个套环5之间的同心度,来判断印制板32之间是否发生了层偏,相
比传统采用钻直孔和切割多层电路板的方法,根本不会使通孔33发生形变,从而极大的提
高了层偏检测的精度,同时减少了钻直孔和切割工序,从而极大的提高了层偏检测效率;
压合成多层电路板后再进行层偏检测,从而极大的提高了多层电路板的合格率。
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的
保护范围之内。