关于高精度印制线路板影像采集单元移动装置的研发

关于高精度印制线路板影像采集单元移动装置的研发

陈海

长沙格力暖通制冷设备有限公司 湖南 长沙 410006

摘要：线路板作为电子元器件的有效载体一直被喻为电子元器件的航母，是现代电子设备、产品的关键核心部件，是对现代科技技术水平得以快速发展的有力支撑，其对产品的安全、稳定、高效、可靠性具有巨大的作用与影响，特别是在航空、航天、军工、汽车、造船、发电的领域要求就更为严格。因此，人们通过各种技术手段来保证线路板高效、高速、高品质、低成本的生产成为重要研究课题与活动内容。

关键词：高精密印制；线路板制造技术；研发

引言

本文主要阐述了一种高精度印制线路板检测用影像采集单元移动装置，该装置能快速、清晰、有效、准确、直接的捕捉到产品的影像技术特征，并通过放大、显示设备展示给工程技术人员，以供分析使用。该装置包括驱动电机、驱动开关、传动装置、竖直安装的第一滑动转动机构和水平安装的第二滑动转动机构；第一滑动转动机构包括第一滑杆、第一滑动套筒和第一转动套筒；第二滑动转动机构包括第二滑杆、第二滑动套筒和第二转动套筒；第二滑杆固定安装在第一转动套筒上；驱动电机通过传动装置带动第一滑动套筒上下运动，第一转动套筒绕第一滑动套筒转动，第二滑动套筒沿第二滑杆水平运动，第二转动套筒绕第二滑动套筒转动，摄像头安装在第二滑动套筒上。因此，本发明可以使摄像头上下、水平运动和转动，进而不仅实现对工件表面全面检查，而且可以实现对工件上通孔内壁的质量检查。

一、具体内容

质量检测在整个线路板生产制造过程中是保证产品质量的一个重要手段，目的是检查确认生产的线路板是否满足客户质量要求，如果满足，则进入下一工艺环节，如果不满足，剔除或返工。目前检测的方法为人工使用单孔显微镜逐个检查线路板上的孔、线条、符号等信息。随着线路板孔密度越来越高、孔径越来越小、线条越来越细、质量要求越来越高，上述常规的检测方法纵使能满足质量要求，效率却非常低，而且需要手持线路板，在验板过程中容易跌落或折损。在竞争如此激烈的今天，这种通过牺牲生产效率来保证产品质量的方法不仅严重损害企业利益，更降低了企业的市场竞争力水平。反之，很多企业为了盲目追求效率的提升而忽略了产品质量，验板环节采取抽样质检的方法，该方法经常使有问题的生产板流入到后面工序甚至客户手中，给生产秩序、制造成本甚至企业信誉都造成巨大危害，所以，我们加强对产品质量过程控制技术、方法的创新与改进，与线路板关键技术的研发相辅相成。虽然目前世界范围内线路板整体制造水平已经很发达，也确实有一些高精尖的设备，比如激光扫描、X-ray透视设备、自动光学检测机、高精密检测机等设备能解决这些问题，但是这些设备通常价格昂贵，少则几十万，多则数百万，而且体积庞大、使用及维修维护成本巨大，对一些中小企业来讲压力非常大。

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种高精度印制线路板检测用影像采集单元移动装置，在驱动装置的驱动下，通过复合套筒的作用，能够实现沿中空立柱进行转动的同时，也可以沿中空立柱进行上下移动，同时摄像头可以沿横梁左右运动以及绕横梁转动，进而实现对工件的全面检查。

图中，1是第一转动套筒，2是第一滑动套筒，3是升降缆绳，4是滑道，5是纵向连接轴，6是横向连接轴，7是定滑轮，8是锁紧螺钉，9是第二滑杆，10是中空立柱，11是摄像头，12是显示器，13是台面，14是承板装置，15是限位法兰，16是驱动开关，17是驱动电机，18是主动齿轮，19是从动齿轮，20是传动连杆，21是升降驱动装置锁紧螺母，22是安装升降驱动装置挡板，23是第二滑动套筒，24是第二转动套筒，25是滑动定位器，26是第二转动套筒锁紧装置，27是加强筋。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高精度印制线路板检测用影像采集单元移动装置，其特征在于，包括驱动电机、驱动开关、传动装置、竖直安装的第一滑动转动机构和水平安装的第二滑动转动机构；第一滑动转动机构包括第一滑杆、第一滑动套筒和第一转动套筒；第一滑杆为竖直安装在工作台面的中空立柱，第一滑杆表面具有镂空的滑道；第一滑动套筒套装在第一滑杆外，并且，第一滑动套筒下方设有限位法兰；第一转动套筒套装在第一滑动套筒外，并可转动，第一转动套筒下端与限位法兰接触；第二滑动转动机构包括第二滑杆、第二滑动套筒和第二转动套筒；第二滑动套筒套装在第二滑杆外，第二转动套筒套装在第二滑动套筒外侧；第二滑杆和第二滑动套筒上设置有相互匹配的滑动定位器，第二转动套筒上设有第二转动套筒锁紧装置；

传动装置包括与驱动电机输出端相连的主动齿轮、与主动齿轮啮合的从动齿轮、与从动齿轮连接的传动连杆、安装在中空立柱两端的两个定滑轮、与传动连杆相连并缠绕在定滑轮上的升降缆绳，升降缆绳与第一滑动套筒通过连接器连接，传动连杆一端与从动齿轮相连，另一端穿过定滑轮并与定滑轮固结最后穿过中空立柱并通过升降驱动装置锁紧螺母与安装升降驱动装置挡板连接；

连接器沿滑道滑动，第二滑杆固定安装在第一转动套筒上；摄像头安装于第二转动套筒上。

优选地，所述连接器包括水平的横向连接轴和垂直于横向连接轴的纵向连接轴，纵向连接轴上开有可穿过升降缆绳的通孔，横向连接轴与纵向连接轴之间通过锁紧螺钉连接，纵向连接轴与升降缆绳之间在通孔处过盈连接。

优选地，所述第二滑杆与所述第一转动套筒连接处设有加强筋。

从上述技术方案可以看出，本发明在驱动电机和传动装置的驱动下，通过第一转动套筒和第一滑动套筒的联合作用，能使摄像头实现沿中空立柱进行转动的同时，也可以沿中空立柱进行上下移动，通过第二转动套筒和第二滑动套筒的联合作用，能使摄像头进一步调整位置和角度，进而不仅实现对工件表面全面检查，而且可以实现对工件上通孔内壁的质量检查。

二、总结及以后工作方向

我们经过多年的摸索与努力，建立了一套非常适用的技术管理规范体系、激励机制、合理化建议等等，促使广大工程技术人员积极思考、大胆创新、勇于创新、勇于实践，将理论与实践有机结合，帮助企业健康良性发展的同时促使整个行业的进步。这个体系包含了人、机、料、法、环、测、安全等等各个方面，对工艺参数、工艺维护、工艺保养、质量理念、质量控制等。目前，该装置已有效应用到实际生产当中，并形成规范，这种方法、理念也被分享到其它工序中，被水平展开，均取得了很好的效果。以后的工作生活中，我们同样遵循用科学的思维与办法与做事，为企业的发展与行业的进步做出更大努力。

参考文献：

[1]纪龙江,『数控机械钻孔工中孔位精度研究的新思路』,印制电路信息，2015.

[2]陈玲玲,『关于PCB机械数控钻孔孔位精度技术指标的分析与研究』,中国新通信，2017.