一种适用于PCB板批量检测的检测设备及其检测方法 |
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| 申请号 | CN202410282002.8 | 申请日 | 2024-03-13 | 公开(公告)号 | CN117896911A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 深圳市骅飞科技有限公司; | 发明人 | 童玲; 邓银华; 程远飞; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于PCB板检测技术领域，具体涉及一种适用于PCB板批量检测的检测设备及其检测方法，本发明在X‑ray透视检测装置的前侧增设有 翘曲 检测及修复装置，能够对PCB板的翘曲度进行检测，在发现翘曲后可以进行修复，保障后续透视检查的准确度；在X‑ray透视检测装置的后侧增设有剔除及贴标装置，能够对检测不合格的PCB板进行及时的剔除，并对其不合格原因进行标注，便于后续的收集修复；在X‑ray透视检测装置的后侧增设有叠片及 包装 装置，将呈组的PCB板进行叠片，将不同功能的 电路 板堆叠在一起，从而实现更高的集成度和更小的体积；并对叠片后的产品进行自动覆膜包装，在运输时不易损坏，包装效率较高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种适用于PCB板批量检测的检测设备，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种适用于PCB板批量检测的检测设备及其检测方法技术领域[0001] 本发明属于PCB板检测技术领域，具体涉及一种适用于PCB板批量检测的检测设备及其检测方法。 背景技术[0002] PCB板透视检查仪是利用X射线对PCB板进行非破坏性检测，用于评估集成电路的品质和完整性。其主要应用有：1）内部结构检测：X射线能够穿透集成电路的封装材料，可用于检测芯片内部的结构和连接情况。它可以帮助发现金属线路的间隙、断裂、短路等问题，以及元件和金属层之间的连通性。2）焊点和接触检测：X射线检测可以用于评估集成电路封装中焊点和引脚的连接质量。通过分析X射线投影图像，可以检测焊点是否完整、引脚是否正常插入，并识别潜在的焊接问题，如焊接不良、偏移和开路等。3）尺寸和排布检测：X射线检测可用于测量和分析集成电路尺寸、结构和元件排布的精度。它可以检测元件的大小、位置、形状和间距，以确保它们符合设计规格。4）剥离和污染检测：X射线可以用于检测集成电路封装中的剥离和污染问题。它可以识别渗透到封装材料中的外部杂质、颗粒和气泡，以及封装层之间的剥离情况，保证封装的完整性和可靠性。 [0003] 传统的PCB板透视检查仪在使用时仍存在不足之处，一是其不能实现对PCB板进行批量检测，检测效率低下；二是其未设置翘曲检测及修复装置，不能对PCB板的翘曲度进行检测，不能在发现翘曲后进行修复，不仅需要额外的工序进行修复处理，而且会影响透视检查的准确度；三是其未设置剔除及贴标装置，不能对检测不合格的PCB板进行及时的剔除，并对其不合格原因进行标注，便于后续的收集修复；四是其未设置叠片及包装装置，双片PCB堆叠焊接是将两张PCB板通过堆叠的方式连接在一起，通过特殊的焊接工艺实现电路的连接。这种焊接方法可以将不同功能的电路板堆叠在一起，从而实现更高的集成度和更小的体积，传统的PCB板透视检查仪检测完成后只进行了简易叠片就人工包装出库，导致因PCB板叠片不理想、不规范，在运输时容易损坏，PCB板人工包装效率低下。因此，需要对其进行优化改进。 发明内容[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种适用于PCB板批量检测的检测设备及其检测方法。 [0005] 为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：本发明提供一种适用于PCB板批量检测的检测设备，包括： X‑ray透视检测装置，所述X‑ray透视检测装置用于对带料中PCB板进行透视检测； 翘曲检测及修复装置，所述翘曲检测及修复装置沿带料输送线设置在X‑ray透视检测装置的前侧，用于对带料中PCB板进行翘曲检测以及对出现的翘曲进行整平修复； 剔除及贴标装置，所述剔除及贴标装置沿带料输送线设置在X‑ray透视检测装置的后侧，用于对X‑ray透视检测不合格的PCB板进行贴标以及对不合格的PCB板和对应组的PCB板进行冲切剔除： 叠片及包装装置，所述叠片及包装装置沿带料输送线设置在剔除及贴标装置的后侧，用于将呈组的PCB板进行叠片并对叠片后的产品进行覆膜包装。 [0006] 进一步地，上述适用于PCB板批量检测的检测设备中，所述带料包括中间带、边带、PCB板、内连接条和外连接条，所述中间带的两侧对称设有边带，所述PCB板的一端通过内连接条与中间带连接，所述PCB板的另一端经外连接条与边带连接，所述边带上等距开设有齿槽；所述PCB板呈两排对称分布的中间带的两侧，相对的两个所述PCB板能够通过折叠进行双片PCB堆叠焊接。 [0007] 进一步地，上述适用于PCB板批量检测的检测设备中，所述X‑ray透视检测装置的内部设有能够对同组的两个PCB板进行同时检测的双检测工位。 [0008] 进一步地，上述适用于PCB板批量检测的检测设备中，所述翘曲检测及修复装置包括第一箱体，所述第一箱体的左右两侧板分别开设有第一带料进出口，所述第一箱体的上下板内侧沿带料输送方向对称安装有翘曲检测组件、修复扶正组件和修复整平组件；所述翘曲检测组件包括第一升降推杆、翘曲检测安装座和测距传感器，所述第一升降推杆的活动端安装有翘曲检测安装座，所述翘曲检测安装座中安装有若干测距传感器； 所述修复扶正组件包括丝杆电机、丝杆、活动丝杆套和扶正管套，所述丝杆电机的输出端安装有丝杆，所述丝杆的外侧套设安装有活动丝杆套，所述活动丝杆套的侧端固定有扶正管套，所述扶正管套的形状与PCB板的外边缘形状相互配合； 所述修复整平组件包括第二升降推杆、热压整平块和均热胶垫，所述第二升降推杆的活动端安装有滑动限制在扶正管套内腔中的热压整平块，所述热压整平块的内部安装有电发热器，所述热压整平块的外侧粘贴有均热胶垫。 [0009] 进一步地，上述适用于PCB板批量检测的检测设备中，所述剔除及贴标装置包括第二箱体，所述第二箱体左右两侧板分别开设有第二带料进出口，所述第二箱体的上下板内侧沿带料输送方向安装有多个用于在不合格PCB板上粘贴具体不合格类别标签的贴标机构、剔除冲切组件和剔除下料组件；所述贴标机构包括供标组件、位于其上方的贴标冲压组件和位于其下方的贴标承压组件；所述供标组件包括标签带和设于其两端的标签收卷架、标签放卷架，标签带中等距设有多个能够被冲压撕裂的标签贴；所述贴标冲压组件包括第三升降推杆和安装在其活动端的贴标冲压头；所述贴标承压组件包括第四升降推杆和安装在其活动端的贴标承压头； 所述剔除冲切组件包括第五升降推杆、气泵、喷气座和剔除冲切头，所述第五升降推杆的活动端安装有喷气座，所述喷气座的下侧安装有用于将对应PCB板两端内连接条和外连接条切断的剔除冲切头，所述气泵通过供气管与喷气座的内腔连通，所述喷气座的下侧设有与内腔连通的喷气口； 所述剔除下料组件包括第六升降推杆、安装板、下料管、导向节管和伸缩节管，所述第六升降推杆的活动端经安装板安装有下料管，所述安装板的下侧与所在箱体的下板之间安装有导向节管，所述下料管贯穿所在箱体的下板，且贯穿部分设有伸缩节管。 [0010] 进一步地，上述适用于PCB板批量检测的检测设备中，所述叠片及包装装置包括第三箱体，所述第三箱体左右两侧板分别开设有第三带料进出口，所述第三箱体的上下板内侧沿带料输送方向安装有用于将合格PCB板处的外连接条和部分中间带切断的叠片预冲切机构、用于将呈组的PCB板进行叠片的叠片机构和对叠片后的产品进行覆膜包装的包装机构；所述叠片预冲切机构包括位于上方的叠片预冲切组件和位于下方的叠片预承压 组件，所述叠片预冲切组件包括第七升降推杆和安装在其活动端的叠片预冲切头；所述叠片预承压组件包括第八升降推杆和安装在其活动端的叠片预承压头； 所述叠片机构包括位于上方的叠片翻转组件和位于下方的叠片支撑组件，所述叠片翻转组件包括第九升降推杆和安装在其活动端的翻转安装座，所述翻转安装座中对称安装有两个能够翻转的活动板座，所述活动板座中安装有真空吸盘，所述真空吸盘的吸附面安装有防压伤胶垫；所述叠片支撑组件包括第十升降推杆和安装在其活动端的叠片支撑头； 所述包装机构包括叠片分离组件、落料管、供膜组件和热切组件，所述落料管贯穿固定在所在箱体的下板上，所述叠片分离组件设置在落料管的上方处，所述供膜组件贯穿落料管的左右侧板，所述热切组件贯穿落料管的前后侧板；所述叠片分离组件包括对称设置的第一水平推杆和第二水平推杆，所述第一水平推杆的活动端安装有水平切刀，所述第二水平推杆的活动端安装有水平刀槽；所述供膜组件包括包装膜带和设于其两端的包装膜放卷架、包装膜收卷架，所述包装膜带为双层膜，其上端为开口，下端设有封口线；所述热切组件包括对称设置的第三水平推杆和第四水平推杆，所述第三水平推杆的活动端通过第一加热座支撑有第一热切框，所述第四水平推杆的活动端通过第二加热座支撑有第二热切框。 [0011] 进一步地，上述适用于PCB板批量检测的检测设备中，所述翘曲检测及修复装置、剔除及贴标装置、叠片及包装装置各自位于箱体的带料进出口内侧处对称安装有带料防偏组件，所述带料防偏组件包括辊轮支架和辊轮，所述辊轮支架上活动支撑有辊轮，所述辊轮的外侧设有与带料中齿槽配合的定位凸齿。 [0012] 进一步地，上述适用于PCB板批量检测的检测设备中，所述带料由牵引装置带动沿带料输送线进行位移。 [0013] 进一步地，上述适用于PCB板批量检测的检测设备中，还包括控制器和无线通信模块，所述控制器分别与X‑ray透视检测装置、翘曲检测及修复装置、剔除及贴标装置、叠片及包装装置、牵引装置进行连接，所述控制器通过无线通信模块与后台终端进行连接。 [0014] 本发明还提供一种适用于PCB板批量检测的检测设备的检测方法，基于上述的检测设备实现，包括如下步骤：S1、利用牵引装置带动带料沿带料输送线进行位移； S2、利用翘曲检测及修复装置对带料中PCB板进行翘曲检测以及对出现的翘曲进行整平修复； S3、利用X‑ray透视检测装置对带料中PCB板进行透视检测； S4、利用剔除及贴标装置对X‑ray透视检测不合格的PCB板进行贴标以及对不合格的PCB板和对应组的PCB板进行冲切剔除： S5、利用叠片及包装装置将呈组的PCB板进行叠片并对叠片后的产品进行覆膜包装。 [0015] 本发明的有益效果是：1、本发明采用带料的形式实现PCB板的上料，能够实现对PCB板进行批量检测，检测效率较高，满足翘曲度检测和透视检测各项目检查的需求。 [0016] 2、本发明在X‑ray透视检测装置的前侧增设有翘曲检测及修复装置，能够对PCB板的翘曲度进行检测，在发现翘曲后可以进行修复，保障后续透视检查的准确度。 [0017] 3、本发明在X‑ray透视检测装置的后侧增设有剔除及贴标装置，能够对检测不合格的PCB板进行及时的剔除，并对其不合格原因进行标注，便于后续的收集修复。 [0018] 4、本发明在X‑ray透视检测装置的后侧增设有叠片及包装装置，将呈组的PCB板进行叠片，通过特殊的焊接工艺实现电路的连接，这种焊接方法可以将不同功能的电路板堆叠在一起，从而实现更高的集成度和更小的体积；并对叠片后的产品进行自动覆膜包装，在运输时不易损坏，包装效率较高。 [0020] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0021] 图1为本发明整体的结构示意图；图2为本发明中带料的结构示意图； 图3为本发明中翘曲检测及修复装置的结构示意图； 图4为本发明中翘曲检测组件的结构示意图； 图5为本发明中修复扶正组件及修复整平组件的结构示意图； 图6为本发明中剔除及贴标装置的结构示意图； 图7为本发明中供标组件的结构示意图； 图8为本发明中贴标冲压组件及贴标承压组件的结构示意图； 图9为本发明中剔除冲切组件的结构示意图； 图10为本发明中剔除下料组件的结构示意图； 图11为本发明中叠片及包装装置的结构示意图； 图12为本发明中叠片预冲切组件及叠片预承压组件的结构示意图； 图13为本发明中叠片翻转组件未翻转时的结构示意图； 图14为本发明中叠片翻转组件翻转时的结构示意图； 图15为本发明中叠片支撑组件的结构示意图； 图16为本发明中叠片分离组件的结构示意图； 图17为本发明中供膜组件的结构示意图； 图18为本发明中热切组件的结构示意图； 图19为本发明中带料防偏组件的结构示意图； 图20为本发明中主要部件的连接框图； 附图中，各标号所代表的部件如下： 1‑带料，11‑中间带，12‑边带，13‑PCB板，14‑内连接条，15‑外连接条，16‑齿槽； 2‑翘曲检测及修复装置，21‑第一箱体，22‑翘曲检测组件，221‑第一升降推杆， 222‑翘曲检测安装座，223‑测距传感器，23‑修复扶正组件，231‑丝杆电机，232‑丝杆，233‑活动丝杆套，234‑扶正管套，24‑修复整平组件，241‑第二升降推杆，242‑热压整平块，243‑均热胶垫； 3‑X‑ray透视检测装置； 4‑剔除及贴标装置，41‑第二箱体，42‑供标组件，421‑标签带，422‑标签收卷架， 423‑标签放卷架，43‑贴标冲压组件，431‑第三升降推杆，432‑贴标冲压头，44‑贴标承压组件，441‑第四升降推杆，442‑贴标承压头，45‑剔除冲切组件，451‑第五升降推杆，452‑气泵， 453‑喷气座，454‑剔除冲切头，455‑供气管，46‑剔除下料组件，461‑第六升降推杆，462‑安装板，463‑导向节管，464‑下料管，465‑伸缩节管； 5‑叠片及包装装置，51‑第三箱体，52‑叠片预冲切组件，521‑第七升降推杆，522‑叠片预冲切头，53‑叠片预承压组件，531‑第八升降推杆，532‑叠片预承压头，54‑叠片翻转组件，541‑第九升降推杆，542‑翻转安装座，543‑活动板座，544‑真空吸盘，545‑防压伤胶垫，55‑叠片支撑组件，551‑第十升降推杆，552‑叠片支撑头，56‑落料管，57‑叠片分离组件， 571‑第一水平推杆，572‑水平切刀，573‑第二水平推杆，574‑水平刀槽，58‑供膜组件，581‑包装膜带，582‑封口线，583‑包装膜放卷架，584‑包装膜收卷架，59‑热切组件，591‑第三水平推杆，592‑第一加热座，593‑第一热切框，594‑第四水平推杆，595‑第二加热座，596‑第二热切框； 6‑带料防偏组件，61‑辊轮支架，62‑辊轮； 7‑控制器； 8‑牵引装置； 9‑无线通信模块。 具体实施方式[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。 [0023] 如图1所示，本实施例提供一种适用于PCB板批量检测的检测设备，包括X‑ray透视检测装置3、翘曲检测及修复装置2、剔除及贴标装置4和叠片及包装装置5。X‑ray透视检测装置3用于对带料1中PCB板13进行透视检测；翘曲检测及修复装置2沿带料输送线设置在X‑ray透视检测装置3的前侧，用于对带料1中PCB板13进行翘曲检测以及对出现的翘曲进行整平修复；剔除及贴标装置4沿带料输送线设置在X‑ray透视检测装置3的后侧，用于对X‑ray透视检测不合格的PCB板13进行贴标以及对不合格的PCB板13和对应组的PCB板13进行冲切剔除：叠片及包装装置沿带料输送线设置在剔除及贴标装置的后侧，用于将呈组的PCB板13进行叠片并对叠片后的产品进行覆膜包装。 [0024] 如图2所示，带料1包括中间带11、边带12、PCB板13、内连接条14和外连接条15，中间带11的两侧对称设有边带12，PCB板13的一端通过内连接条14与中间带11连接，PCB板13的另一端经外连接条15与边带连接，边带12上等距开设有齿槽16。PCB板13呈两排对称分布的中间带11的两侧，相对的两个PCB板13能够通过折叠进行双片PCB堆叠焊接。 [0025] 本实施例中，X‑ray透视检测装置的内部设有能够对同组的两个PCB板13进行同时检测的双检测工位。 [0026] 如图3所示，翘曲检测及修复装置2包括第一箱体21，第一箱体21的左右两侧板分别开设有第一带料进出口，第一箱体21的上下板内侧沿带料输送方向对称安装有翘曲检测组件22、修复扶正组件23和修复整平组件24。 [0027] 如图4所示，翘曲检测组件22包括第一升降推杆221、翘曲检测安装座222和测距传感器223，第一升降推杆221的活动端安装有翘曲检测安装座222，翘曲检测安装座222中安装有若干测距传感器223。根据各点位测到的距离差值计算翘曲度，当翘曲度超过设定值时进行后续的修复操作。 [0028] 如图5所示，修复扶正组件23包括丝杆电机231、丝杆232、活动丝杆套233和扶正管套234，丝杆电机231的输出端安装有丝杆232，丝杆232的外侧套设安装有活动丝杆套233，活动丝杆套233的侧端固定有扶正管套234，扶正管套234的形状与PCB板13的外边缘形状相互配合。修复整平组件24包括第二升降推杆241、热压整平块242和均热胶垫243，第二升降推杆241的活动端安装有滑动限制在扶正管套234内腔中的热压整平块242，热压整平块242的内部安装有电发热器，热压整平块242的外侧粘贴有均热胶垫243。 [0029] 如图6所示，剔除及贴标装置4包括第二箱体41，第二箱体41左右两侧板分别开设有第二带料进出口，第二箱体41的上下板内侧沿带料输送方向安装有多个用于在不合格PCB板13上粘贴具体不合格类别标签的贴标机构、剔除冲切组件45和剔除下料组件46。贴标机构的数量根据不合格类别的数量设置，当X‑ray透视检测装置检测到PCB板13出现不合格问题时，当该PCB板13位移对应的贴标机构处进行贴标，利于后续的修复处理，至于同组的合格PCB板13未贴标，可直接回收使用。 [0030] 如图7‑图8所示，贴标机构包括供标组件42、位于其上方的贴标冲压组件43和位于其下方的贴标承压组件44；供标组件42包括标签带421和设于其两端的标签收卷架422、标签放卷架423，标签带421中等距设有多个能够被冲压撕裂的标签贴；贴标冲压组件43包括第三升降推杆431和安装在其活动端的贴标冲压头432；贴标承压组件44包括第四升降推杆441和安装在其活动端的贴标承压头442。 [0031] 如图9所示，剔除冲切组件45包括第五升降推杆451、气泵452、喷气座453和剔除冲切头454，第五升降推杆451的活动端安装有喷气座453，喷气座453的下侧安装有用于将对应PCB板13两端内连接条14和外连接条15切断的剔除冲切头454，气泵452通过供气管455与喷气座453的内腔连通，喷气座453的下侧设有与内腔连通的喷气口。 [0032] 如图10所示，剔除下料组件46包括第六升降推杆461、安装板462、下料管464、导向节管463和伸缩节管465，第六升降推杆461的活动端经安装板462安装有下料管464，安装板462的下侧与所在箱体的下板之间安装有导向节管463，下料管464贯穿所在箱体的下板，且贯穿部分设有伸缩节管465。 [0033] 如图11所示，叠片及包装装置5包括第三箱体51，第三箱体51左右两侧板分别开设有第三带料进出口，第三箱体51的上下板内侧沿带料输送方向安装有用于将合格PCB板13处的外连接条15和部分中间带11切断的叠片预冲切机构、用于将呈组的PCB板13进行叠片的叠片机构和对叠片后的产品进行覆膜包装的包装机构；将部分中间带11切断的目的是为了便于顺利叠片。 [0034] 如图12所示，叠片预冲切机构包括位于上方的叠片预冲切组件52和位于下方的叠片预承压组件53，叠片预冲切组件52包括第七升降推杆521和安装在其活动端的叠片预冲切头522；叠片预承压组件53包括第八升降推杆531和安装在其活动端的叠片预承压头532。 [0035] 如图13‑图15所示，叠片机构包括位于上方的叠片翻转组件54和位于下方的叠片支撑组件55，叠片翻转组件54包括第九升降推杆541和安装在其活动端的翻转安装座542，翻转安装座542中对称安装有两个能够翻转的活动板座543，活动板座543中安装有真空吸盘544，真空吸盘544的吸附面安装有防压伤胶垫545；叠片支撑组件55包括第十升降推杆551和安装在其活动端的叠片支撑头552。根据需求，可在第三箱体51的内部增设在叠片后进行焊接的焊接器，焊接器具体可设在叠片支撑头552的中部。 [0036] 如图16‑图18所示，包装机构包括叠片分离组件57、落料管56、供膜组件58和热切组件59，落料管56贯穿固定在所在箱体的下板上，叠片分离组件57设置在落料管56的上方处，供膜组件58贯穿落料管56的左右侧板，热切组件59贯穿落料管的前后侧板。叠片分离组件57包括对称设置的第一水平推杆571和第二水平推杆573，第一水平推杆571的活动端安装有水平切刀572，第二水平推杆573的活动端安装有水平刀槽574；供膜组件58包括包装膜带581和设于其两端的包装膜放卷架583、包装膜收卷架584，包装膜带581为双层膜，其上端为开口，下端设有封口线582；落料管56的左右侧板开设有便于将包装膜带581上端开口撑开的V形进出膜孔。热切组件59包括对称设置的第三水平推杆591和第四水平推杆594，第三水平推杆591的活动端通过第一加热座592支撑有第一热切框593，第四水平推杆594的活动端通过第二加热座595支撑有第二热切框596。第一热切框593和第二热切框596对接后能够形成将叠片产品包覆的热封膜，且使得热封膜与包装膜带581分离，在重力作用下能够沿着落料管56转移至合格产品区。 [0037] 如图19所示，翘曲检测及修复装置2、剔除及贴标装置4、叠片及包装装置5各自位于箱体的带料进出口内侧处对称安装有带料防偏组件6，带料防偏组件6包括辊轮支架61和辊轮62，辊轮支架61上活动支撑有辊轮62，辊轮62的外侧设有与带料中齿槽配合的定位凸齿。带料1由牵引装置8带动沿带料输送线进行位移，牵引装置8中的驱动辊结构参照带料防偏组件6的辊轮结构设计。 [0038] 如图20所示，检测设备还包括控制器7和无线通信模块9，控制器7分别与X‑ray透视检测装置3、翘曲检测及修复装置2、剔除及贴标装置4、叠片及包装装置5、牵引装置8进行连接，控制器7通过无线通信模块9与后台终端进行连接。 [0039] 本实施例还提供一种适用于PCB板批量检测的检测设备的检测方法，包括如下步骤：S1、利用牵引装置8带动带料沿带料输送线进行位移； S2、利用翘曲检测及修复装置2对带料中PCB板13进行翘曲检测以及对出现的翘曲进行整平修复； S3、利用X‑ray透视检测装置3对带料中PCB板13进行透视检测； S4、利用剔除及贴标装置4对X‑ray透视检测不合格的PCB板13进行贴标以及对不合格的PCB板13和对应组的PCB板13进行冲切剔除： S5、利用叠片及包装装置5将呈组的PCB板13进行叠片并对叠片后的产品进行覆膜包装。 |
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