一种PCB板的阻焊膜硬度测试装置的制作方法

本技术涉及pcb板检测领域，特别涉及一种pcb板的阻焊膜硬度测试装置。

背景技术：

1、pcb线路板表面的阻焊膜是线路板的永久性保护层，俗称绿油，起到防潮、防腐蚀、防霉和防机械擦伤的作用，以保证线路板良好的电气功能。

2、由于线路板的阻焊工艺和字符工艺是两道承上启下的制作工艺，在字符工艺之前通常要对线路板的阻焊板面进行检查及修复，以确保对不良品控制。目前pcb板阻焊膜的硬检测方式为采用标准测试铅笔，按硬度排序：4b＞3b＞2b＞b＞hb＞f＞h＞2h＞3h＞4h＞5h＞6h，测试过程为：将电路板放在平坦的表面上，使用标准测试笔在板上刮擦一定范围的硬度，直到没有刮痕，记录铅笔的最低硬度，确定阻焊膜的硬度，此类检测方式效率低下，只能对产品进行抽样检测，整体产品的阻焊膜硬度没有准确把控，而现有市面上的硬度检测仪多为破坏性检测，如洛氏硬度计和布氏硬度计，在检测中会对pcb板表面形成压痕，严重的会影响pcb板内部的印刷电路，为此我们提出一种pcb板的阻焊膜硬度测试装置来解决以上问题。

技术实现思路

1、本技术目的在于设计一种自动化的硬度测试装置，来解决传统的人工检测方式，以此提升pcb板的阻焊膜硬度的检测效率和质量，相比现有技术提供一种pcb板的阻焊膜硬度测试装置，包括多个等角度均分排布在旋转工位上的治具，治具用于夹持待检测的pcb板，还包括用于在pcb板的阻焊膜上进行硬度检测的检测笔，旋转工位通过伺服电机驱动旋转连接在机架上，机架一侧固定用于驱动检测笔靠近pcb板的升降机构，升降机构的输出端固定有升降台，升降台内转动连接有翻转台；

2、多个检测笔等距转动连接在翻转台上，多个检测笔由伺服电机同步驱动旋转，检测笔的底端通过气压吸附有检测件，检测件为石墨与黏土混合制备的半球壳状固体结构，多个检测笔上的检测件硬度从小到大依次排布，升降台一侧还设有为检测笔提供检测件的供料筒；

3、检测笔的底端还设有两组对称设置的导电触点，导电触点用于判断检测件的通电性，通过检测件的旋转消耗状态反馈pcb板阻焊膜的硬度数据。

4、进一步的，检测笔的数量不少于三个，多个检测笔上的检测件的硬度按铅笔硬度等级4b＞3b＞2b＞b＞hb＞f＞h＞2h＞3h＞4h＞5h＞6h进行排布。

5、进一步的，检测笔包括笔管，笔管的顶部固定有同步齿轮，多个同步齿轮的外侧套接有同步齿带，同步齿带由伺服电机驱动。

6、进一步的，升降机构包括升降支架，升降支架的一侧固定有升降气缸，升降气缸的输出端与升降台的顶部一侧固定，翻转台通过步进电机驱动旋转连接在升降台内。

7、进一步的，升降台的底部固定有对位销，治具的顶部设有与对位销相对应的对位孔。

8、进一步的，检测件的上对称设有两组定位槽和两组豁口，两组定位槽的对称轴与两组豁口的对称轴间的轴夹角小于九十度。

9、进一步的，笔管的顶部通过旋转接头连接有负压机构，笔管内设有负压通道，负压通道内还对称设有释放通道，负压机构为负压通道提供设计值的负压，笔管的底部内侧转动套接有旋转套，旋转套的顶部内侧套接有升降套，升降套的顶部固定有与负压通道相匹配的活塞，升降套的套体上还设有与释放通道相对应的释放口，升降套的外壁在释放口的底部固定有密封圈，密封圈与负压通道间夹接有复位弹簧；

10、旋转套的底部固定有吸盘，吸盘上对称固定有与定位槽相对应的定位块，导电触点固定在定位块相对的一侧，旋转套内还设有若干等角度排布的螺旋槽，升降套的底部固定有与螺旋槽一一相对应的滚珠，升降套的外壁还对称设有限位滑槽，负压通道内设有与限位滑槽相匹配的限位滑块。

11、进一步的，供料筒倾斜向下设置，供料筒的筒壁内固定有两组与定位槽相匹配的导轨，供料筒的底部筒口还设有两组与豁口相对应的锁块，检测件沿导轨放置在供料筒时，检测件的壳体内凹面朝下设置，此时检测件上两组豁口的对称轴与供料筒上两组锁块的对称轴对称设置，导轨最底端与设置在供料筒最底端的检测件上的定位槽不接触。

12、进一步的，笔管外壁中部还固定有电磁环，电磁环与升降台间夹接有张紧弹簧，电磁环在通电条件下对升降台具有磁吸力，笔管可在升降台上沿上下方向进行张紧弹簧压缩行程内的位移动作。

13、相比于现有技术，本技术的优点在于：

14、（1）检测笔的检测原理为带动其底部的检测件在pcb板的阻焊膜表面进行旋转动作，当检测件小于阻焊膜硬度时，会被旋磨消耗至断裂，此时检测笔上的两组导电触点间失去检测件的导电作用而失去检测电流，进而可判断阻焊膜的硬度等级，如硬度为b的检测件被消耗，而硬度为2b检测件未被消耗，则可判断阻焊膜的硬度为2b。

15、（2）检测件设计为半球壳状固体结构，当检测件遇到硬度小于其的pcb板，则不易被磨损消耗，利用半球壳结构保持支撑强度，实现重复使用，当检测件遇到硬度大于其的pcb板时，则磨损消耗，破坏了其半球壳结构的稳定性，保证在单次旋转消耗过程中易破损的特性，依次提升检测的准确性。

16、（3）通过同步齿带与笔管顶部的同步齿轮间的啮合作用，可由伺服电机同步驱动多个笔管进行同步旋转，以此提升检测的同步性。

17、（4）通过升降气缸的驱动，带动升降台上下位移，实现检测笔底端与pcb板上表面的接触间隙调节，同时结合对位销与对位孔的导向动作，能有效保持升降台与治具的对位性，并使检测笔在旋转检测的动作中，不会发生偏移抖动的现象，提升了检测稳定性。

18、（5）通过带有豁口、定位槽的检测件与带有导轨、锁块的供料筒的结构设计，其中供料筒倾斜向下设置，便于从供料筒顶部沿导轨投入检测件，并利用检测件的自身重力下移至供料筒的底部，在供料筒底端的检测件脱离导轨，并受锁块与豁口的错位设计，实现限制检测件脱离的目的。

19、（6）通过带有旋转套、升降套的检测笔设计，在实际使用的过程中，检测前，检测笔在翻转台的带动下翻转至一定角度，使检测笔的底端与供料筒的输出端相对设置，并保存吸盘与供料筒底部的检测件凹面相对合，此时负压通道内通过旋转接头提供负压，利用负压带动升降套克服复位弹簧的弹力上移，在升降套上移的过程中，当释放口与释放通道对接时，负压会传递至吸盘，使吸盘吸附检测件，在升降套持续上移的过程中，利用滚珠与螺旋槽的配合，带动旋转套发生旋转，使吸盘吸附的检测件同步旋转，进而使锁块与豁口对合，使检测件与供料筒脱离，完成检测笔的上料动作。

20、（7）检测时，检测笔在翻转台的带动复位，保持检测笔的竖直状且与待测试的pcb板的阻焊膜表面接触，在同步齿带的带动下进行旋转动作，当检测件小于阻焊膜硬度时，会被旋磨消耗至断裂，此时检测笔上的两组导电触点间失去检测件的导电作用而失去检测电流，进而可判断阻焊膜的硬度等级，如硬度为b的检测件被消耗，而硬度为2b检测件未被消耗，则可判断阻焊膜的硬度为2b。

21、（8）当检测件断裂时，利用负压通道内的负压吸附检测件残件上移并被收集，使被检测的pcb板表面无杂质残留，保持了检测工位的清洁度。

22、（9）本发明通过带有电磁环的笔管可实现有硬度指标的pcb板阻焊膜硬度检测和无硬度指标的pcb板阻焊膜硬度检测，其中针对有硬度指标的pcb板进行检测时，选取与该硬度指标相邻的三组检测件，如pcb板的硬度指标为b时，对应选取的检测件应为2b、b、hb的三组，其余检测件对应的检测笔，通过电磁环的磁吸力上移至最大行程，使同步齿轮与同步齿带脱离，并保持全程旋转接头的闭合，保持选中的三组检测件进行工作，提升检测效率和针对性；

23、针对无硬度指标的pcb板阻焊膜硬度检测，则保持各硬度的检测件全程参与测量，在检测的过程中，利用张紧弹簧对电磁环的下压力，实现检测件与被检测的pcb板充分接触，提升检测精度。