PCB板线路自动检测装置

技术领域

本发明涉及电路测试装置领域，尤其涉及一种PCB板线路自动检测装置。

背景技术

随着科学技术的发展，PCB板在电子产品中的大量使用，检测已经作为质量控制的重要手段,其意义非常重要。PCB的检测大致可分为电气测试法和视觉测试法两类。视觉测试通过视觉检查电子元件的特征以及印刷线路的特征找出缺陷。视觉测试一般采用人工进行，这种方法依靠人的主观误差、高长期成本、不连续的缺陷发觉、数据收集困难等一些列问题。电气测试通常采用惠斯电桥测量网点间的阻抗特性的方法检测所有通导性。电气测试寻找短路或断路比较准确，一般都是人工使用专用设备，用探针对其进行测试。

目前市面上主要采用电气测试，市场上的电气测试设备自动化程度低，测试效率低，测试过程中需要人工把PCB固定在指定位置，手工使用探针对焊点进行定位测试，劳动强度高，工作人员容易遗漏测试点，有时也会存在误操作损坏电路，测试效率也非常低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种PCB板线路自动检测装置，能够降低劳动强度，同时具有测试效率高以及保证产品质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种PCB板线路自动检测装置，其特征在于，包括：

柜体机构；

夹具机构，具有平台组件和设置于平台组件上并且与平台组件之间形成PCB板定位工位的夹持组件，在平台组件的底部连接有第一转台，并且通过第一转台安装于柜体机构上；

多轴滑台机构，设置于柜体机构上，并且位于PCB板定位工位的周围；以及

探针机构，设置于多轴滑台机构上，并且由多轴滑台机构带动探针机构相对于PCB板定位工位移动，以对PCB板定位工位上的PCB板的各焊点检测。

优选的，所述平台组件包括支撑板和设置于支撑板上表面的支撑柱；

其中，在支撑板上密布有第一连接孔，所述支撑柱的底部具有连接部，所述连接部上具有与第一连接孔对接的第二连接孔。

优选的，所述夹持组件具有多个，并且分布在支撑板的边沿位置上，每个夹持组件均包括：

架体，安装于支撑板的边沿位置上，并且能够在支撑板上移动；

升降座，设置于架体上，并且能够在架体上升降；

压板，设置于升降座上，随升降座同步升降；以及

升降驱动杆，设置于架体并且与升降座连接，以带动升降座以及压板上下移动，将PCB板压紧在支撑柱上。

优选的，所述架体包括安装于支撑板边沿位置上的底板、设置于底板上的导向柱和设置于导向柱顶部的顶板，所述底板上具有腰型调节孔。

优选的，所述升降驱动杆包括安装于架体上的丝杆和套装于丝杆上同时与升降座连接的螺母套。

优选的，所述多轴滑台机构为三轴滑台，并且包括X轴驱动、Y轴驱动和Z轴驱动；

其中，X轴驱动具有两组并且平行设置，Y轴驱动具有两组，每组Y轴驱动的两端分别连接于两组X轴驱动的滑板上，Z轴驱动具有两组，并且分别安装于两组Y轴驱动的滑板上；

所述探针机构具有两组，并且分别安装于两组Z轴驱动的滑板上。

优选的，所述探针机构包括：

第二转台，通过一连接板连接于多轴滑动机构上；

中间件，连接于第二转台的转盘上随转盘转动；

探针检测组件，具有连接于中间件上的第一弹性连接组件和连接于第一弹性连接组件底部的检测探针；以及

粗定位组件，具有连接于中间件上的第二弹性连接组件和连接于第二弹性连接组件上的检测杆，所述检测杆的下端低于检测探针下端的检测端。

优选的，所述第一弹性连接组件包括第一连接套、第一压力传感器、第一弹簧和探针连接座；

所述第一连接套的上端固定于中间件上；

所述第一压力传感器位于第一连接套内；

所述探针连接座的上端配合在第一连接套内，并且能够上下移动，下端供检测探针安装；

所述第一弹簧设置于第一连接套内，上端支撑于第一压力传感器，下端支撑于探针连接座的上端。

优选的，所述粗定位组件具有两组，分别位于探针检测组件的两侧，每组粗定位组件均包括第二连接套、第二压力传感器和第二弹簧；

所述第二连接套的上端固定于中间件上；

所述第二压力传感器位于第二连接套内；

所述检测杆的上端配合在第二连接套内，并且能够上下移动，下端延伸至第二连接套的外部，并且位于检测探针的下方；

所述第二弹簧设置于第二连接套内，上端支撑于第二压力传感器，下端支撑于检测杆的上端。

优选的，所述探针机构还包括有摄像头组件，所述摄像头组件连接于中间件上，并且与检测探针对应。

本发明的优点为：

1、能够对PCB板进行自动化检测，降低劳动成本，提升检测效率以及检测质量；

2、夹具机构能够进行微调，以适应不同尺寸PCB板的定位；

3、探针机构中，采用摄像头组件对焊点进行设别，使用三轴滑台把探针机构移动到指定位置进行检测，探针机构通过第二转台可对检测探针进行转动微调，第一转台可对PCB板进行转动调节，实现一些容易导致检测探针与其他部件干涉的焊点位置的检测，同时探针机构通过第一弹性连接组件和第二弹性连接组件实现缓冲功能，有效的保护了检测探针，延长其使用寿命。

附图说明

图1为本实施例所提供的PCB板线路自动检测装置的示意图；

图2为本实施例所提供的多轴滑台机构的示意图；

图3为本实施例所提供的夹具机构的示意图；

图4为本实施例所提供的夹持组件的示意图；

图5为本实施例所提供的探针机构的示意图；

图6为本实施例所提供的第一弹性连接组件的剖视图；

图7为本实施例所提供的第二弹性连接组件的剖视图。

具体实施方式

结合图1至图7对本发明PCB板线路自动检测装置作进一步的说明。

一种PCB板线路自动检测装置，其特征在于，包括柜体机构10、夹具机构20、多轴滑台机构40和探针机构50。

所述柜体机构10包括型材支架、搭建于型材支架上的多层层板以形成柜体结构、设置于型材支架底部以便于柜体机构10移动的万向轮和设置于柜体结构上的门板。

所述夹具机构20包括平台组件22和设置于平台组件22上并且与平台组件22之间形成PCB板定位工位的夹持组件21，在平台组件22的底部连接有第一转台23，夹具机构20通过第一转台23安装于柜体机构10的顶面。

多轴滑台机构40通过滑台支柱44设置于柜体机构10的顶面，并且位于PCB板定位工位的周围。

探针机构50设置于多轴滑台机构40上，并且由多轴滑台机构40带动探针机构50相对于PCB板定位工位移动，以对PCB板定位工位上的PCB板30的各焊点检测。

具体的如图3所示，所述平台组件22包括设置于第一转台23转盘上的支撑板222和设置于支撑板222上表面的支撑柱221，支撑柱221的数量可根据PCB板30的尺寸、结构进行设置。

在支撑板222上密布有第一连接孔2221，所述支撑柱221的下端具有连接部，连接部上具有第二连接孔，当连接部上的第二连接孔与支撑板222不同位置上的第一连接孔2221对接、拧入螺栓后，即可将支撑柱221定位在支撑板222的不同位置上，以适应不同尺寸、结构的PCB板30的支撑、定位。

如图3,4所示，所述夹持组件21具有多个，并且分布在支撑板222的边沿位置上，即支撑板222的四个侧边均配置一夹持组件21。每个夹持组件21均包括架体211、升降座212、压板213和升降驱动杆214。架体211安装于支撑板222的边沿位置上，并且能够在支撑板222上移动；升降座212设置于架体211上并且能够在架体211上升降；压板213设置于升降座212上，随升降座212同步升降；升降驱动杆214设置于架体211上并且与升降座212连接，以带动升降座212以及压板213上下移动，将PCB板30压紧在支撑柱221上。夹持组件21在支撑板222上的移动以及压板213的升降，能够适应不同尺寸的PCB板30在PCB板定位工位上的装夹，显著提升本发明使用的灵活性。

所述架体211包括安装于支撑板222边沿位置上的底板2111、设置于底板2111上的两根导向柱2112和同时设置于两根导向柱2112顶部的顶板2113，所述升降座212的两侧位置上具有与导向柱2112配合的导向孔，升降座212的中心具有供升降驱动杆214穿过的中心孔。在底板2111上具有腰型调节孔21111，该腰型调节孔21111与支撑板222上的定位孔对接，然后穿入螺栓、拧紧，即可将架体211固定，拧松螺栓后，即可将架体211在支撑板222上滑动，以调节各夹持组件21之间的距离，以对不同尺寸的PCB板30进行夹持。

所述升降驱动杆214包括通过上下两个轴承安装于底板2111和顶板2113上的丝杆2141和套装于丝杆2141上同时与升降座212通过螺栓连接的螺母套2142。该结构下，转动丝杆2141后，即可带动螺母套2142、升降座212以及对应的压板213上下移动，以将PCB板30压紧在支撑柱221上。

为了便于丝杆2141的转动，在丝杆2141的上端位置上连接便于操作人员握持的手轮215。

所述压板213包括通过螺栓固定在升降座212上的板体2131和成型在板体2131正面的压块2132，板体2131供PCB板30的侧面抵靠，对PCB板30水平限位，压块2132的下表面用于抵压PCB板30边沿位置的上表面，对PCB板30上下限位，将PCB板30定位在支撑柱221上进行电路检测。

如图2所示，所述多轴滑台机构40为三轴滑台，并且包括X轴驱动41、Y轴驱动42和Z轴驱动43。其中，X轴驱动41具有两组并且通过滑台支柱44搭建在PCB板定位工位的两侧上，Y轴驱动42具有两组，每组Y轴驱动42的两端分别连接于两组X轴驱动41的滑板上，并由X轴驱动41带动其在PCB板定位工位的X轴方向上移动，Z轴驱动43具有两组，并且分别安装于两组Y轴驱动42的滑板上，由Y轴驱动42带动其在Y轴方向上移动；所述探针机构50具有两组，并且分别安装于两组Z轴驱动43的滑板上，由Z轴驱动43带动其在Z轴方向上移动。

本实施例中，X轴驱动41、Y轴驱动42以及Z轴驱动43均包括轨道、设置在轨道上的滑板以及设置于轨道与滑板之间带动滑板往复移动的滚珠丝杠副形成。

如图5,6,7所示，所述探针机构50包括第二转台51、中间件52、探针检测组件55和粗定位组件54。

所述第二转台51通过一连接板56连接于多轴滑台机构40上，即连接在Z轴驱动43的滑板上；中间件52连接于第二转台51的转盘上随转盘转动；探针检测组件55具有连接于中间件52上的第一弹性连接组件551和连接于第一弹性连接组件551底部的检测探针552；粗定位组件54连接于中间件52上，具有连接于中间件52上的第二弹性连接组件541和连接于第二弹性连接组件541上的检测杆542，所述检测杆542的下端低于检测探针552下端的检测端。

所述中间件52包括通过螺栓连接在第二转台51转盘上的连接板521，和插装在连接板521中心孔内并且通过螺栓固定并且向下延伸的连接柱522。

所述第一弹性连接组件551包括第一连接套5511、第一压力传感器5512、第一弹簧5514和探针连接座5515。

所述第一连接套5511的上端通过法兰固定于连接柱522下端的法兰部上，下端向下延伸；所述第一压力传感器5512位于第一连接套5511内；所述探针连接座5515的上端配合在第一连接套5511内，并且能够上下移动，下端延伸至第一连接套5511的外部供检测探针552安装；所述第一弹簧5514设置于第一连接套5511内，上端通过弹簧导柱5513支撑于第一压力传感器5512上，下端抵压于探针连接座5515的上端。

在第一连接套5511靠近下端的内壁上具有第一限位内台阶，在探针连接座5515的上端上具有与该第一限位内台阶配合的第一限位外台阶，从而将探针连接座5515的上端限定在第一连接套5511内。

检测探针552用于检测PCB板线路的好坏，当检测探针552触碰到PCB上的焊点时，进行一定的下移，保证其与焊点正常的导通，第一压力传感器5512通过第一弹簧5514检测压力的大小，避免检测探针552的损坏。该检测过程中，第一弹簧5514能够适应性被压缩，使检测探针552适应性上移，对检测探针552起到保护作用。

所述粗定位组件54具有两组，分别位于探针检测组件55的两侧。每组粗定位组件54均包括第二连接套5411、第二压力传感器5412和第二弹簧5414；所述第二连接套5411的上端通过法兰固定于连接板521上，下端向下延伸；所述第二压力传感器5412设置于第二连接套5411内；所述检测杆542的上端配合在第二连接套5411内，并且能够上下移动，下端延伸至第二连接套5411的外部，并且位于检测探针552的下方；所述第二弹簧5414设置于第二连接套5411内，上端通过弹簧导柱5413支撑于第二压力传感器5412上，下端支撑于检测杆542的上端。

在Z轴驱动43带动探针机构50下移过程中，该检测杆542的下端先接触PCB板30，通过第二弹簧5414将压力传递至第二压力传感器5412，自动检测装置的主机系统通过第二压力传感器5412的压力值与检测杆542行程之间的线性关系，对PCB板30起到定位效果，以确定PCB板30的具体位置，然后放缓Z轴驱动43的进给速度，降低探针检测组件55的下降速度，以起到保护作用。

同理的，在第二连接套5411靠近下端的内壁上具有第二限位内台阶，在检测杆542的上端上具有与该第二限位内台阶配合的第二限位外台阶，将检测杆542的上端限定在第二连接套5411内。

为了保证探针检测组件55与两组粗定位组件54之间的稳定性，在第一连接套5511和两个第二连接套5411的下端上同时装配有定位板56。

所述探针机构50还包括有摄像头组件53，所述摄像头组件53连接于中间件52上，并且与检测探针552对应。

具体的，摄像头组件53包括安装板531和摄像头532，所述安装板531的其中一侧边上成型有安装管，安装板531通过安装管套装在连接柱522上，然后通过顶丝固定；摄像头532安装在安装板531的下表面上，用于拍摄识别被检测探针552检测的焊点。

安装套的侧壁上开设有螺纹孔，该顶丝配合在螺纹孔中，拧紧顶丝后，即可将摄像头组件53定位，拧松顶丝后，可将摄像头组件53的转角进行微调。

具体使用时：

夹具机构20根据PCB板30的实际尺寸进行适应性调节，将PCB板30有效固定；

三轴滑台带动探针机构在PCB板30的上方移动，摄像头组件53实时拍摄对应画面，对焊点进行识别，自动检测装置的主机系统根据对应的画面控制三轴滑台动作，将探针机构50移动至待测焊点位置处；

探针机构50下移，在粗定位组件54检测下确定PCB板30的高度位置，以放缓探针机构的下移速度，起到保护作用；

当检测探针552下移触碰到PCB上的焊点时，继续进行一定的下移，保证检测探针552与焊点正常的导通，该过程中，主机系统通过第一压力传感器5512以及第一弹簧5514检测压力的大小，并控制探针下移量，避免检测探针552的损坏。

上述检测过程中，能够对PCB板30进行自动化检测，降低劳动成本，提升检测效率以及检测质量；夹具机构20能够进行适应性调整，以适应不同尺寸PCB板30的定位；探针机构50中，采用摄像头组件53对焊点进行设别，使用三轴滑台把探针机构50移动到指定位置进行检测，探针机构50通过第二转台51可对检测探针552进行转动微调，第一转台23可对PCB板30进行转动调节，实现一些容易导致检测探针552与其他部件干涉的焊点位置的检测，同时探针机构50通过第一弹性连接组件551和第二弹性连接组件541实现缓冲功能，有效的保护了探针，延长其使用寿命。

如无特殊说明，本发明中，若有术语“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。