Автоматическое устройство для проверки металлизации отверстий печатных плат Советский патент 1986 года по МПК G01B21/00 

f

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле качества металлизации отверстий печатных плат в радиоэлектронной промьшшенности.

Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет контрол двухсторонних плат,

На фиг. 1 представлена блок-схема автоматического устройства для провеки металлизации отверстий печатных плат; на фиг. 2 - контрольная печатная плата; на фиг. 3 - график зави- симости амплитуды сигнала от угла наклона блоков формирования луча и приемников световой энергии.

Устройство состоит из первого блка 1 формирования луча, блока 2 про- тяжки пЛат, первого блока 3 приемников световой энергии, приводя 4 установки положения5 блока 5 памяти положения отверстий, в.торого блока 6 формирования луча, блока 7 индикации служебных сигналов, второго блока 8 приемников световой энергии, первого блока 9 измерения уровня, блока 10 памяти уровня, второго блока 11 измерения уровня, блока 12 управления и синхронизации, линии 13 задержки, блока 14 сравнения и исполнительного блока 15 с регистратором, причем блоки 1 и 6 через привод 4 соединены с блоками 3 и 8, первый, второй и третий выходы первого блока 3 приемников соединены соответственно с входом блока 5 памяти положения отверстия, с первым входом первого блока 9 измерения уровня и с вторым входом блока 10 памяти уровня, первый и второй выходы второго блока 8 приемников соединены с первым входом второго блока 1I измерения уровня и с первым входом блока 10 памяти уров ня, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами блоков 9 и 11 измерения уровня, первый и второй выходы первого из них соединены с третьим входом блока 14 сраане ния и вторым входом дополнительного блока 15, а выход второго блока 11 измерения уровня - с входом линии 13 задержки, выход которой соединен с вторым входом блока 14 сравнения второй и первый выходы блока 5 памяти положения отверстий соединены с третьим входом исполнительного блока

901

15 и с первым входом блока 14 сравнения, выход которого соединен с первым входом исполнительного блока 15, вход блока 2 протяжки плат и выход блока 7 индикации -соединены с первьм выходом и входом блока 12 управления и синхронизации, синхронизирующие и управляющие выходы которого соединены с соответствующими входами блоков устройства.

Устройство работает следующим об- pa:;ioM.

В режиме предварительной подготовки осуществляются: настройка устройства, контроль работоспособности и ввод данных для последующей работы с серией рабочих плат. С этой целью с блока 2 управления и синхронизации выдаются определенные команды. редварительная подготовка начинается с установки в блок 2 контрольной платы (фиг. 2) и поворота на оптимальный угол наклона блоков 1,3, 6 и 8 с учетом графиков зависимости амплитуды сигнала от угла наклона (фиг. 3).

По команде К-1 с блока 12 управления определяется уровень сигнала, соответствующий удовлетворительной металлизации отверстий. По команде К-1 третий и второй выходы соответственно блоков 3 и 8 подключаются к второму и первому входам блока 10 памяти уровня , обнуляются ячейки памяти уровня и начинается ввод данных с контрольной платы. При считьшании блоком 7 индикации строки Ъ, платы в . блоке 12 вырабатывается сигнал, по которому в блоке 10 первый и второй входа подключаются к входным регистрам памяти уровня сигнала от металлизированных отверстий, в которые и записывается сигнал Ц при считьшании блоками 11 и 9 информации со строки Ь платы. При считьгоании бло- ком 7 индикации строки с платы в блоке 12, вырабатывается сигнал, по которому в блоке 10 первый и второй входы подключаются к входным регистрам памяти уровня от неметаллизированных отверстий, в которые и записывается сигнал при считывании блокг1ми 1 i и 9 информации со строки d платы. При считьшании индикатором 7 строки е блок 12 вырабатывает сигналы на остановку платы, отключение первого и второго входов блока 10 от блоков 3 и 8, вычисление уровней

сигналов и соответствующих нормальной металлизации отверстий по формуле

UK

и..ахк +

(1)

где и

rncslf ,

и

. к.

величина сигнала от металлизированного отверстия по k-му столбцу платы (k 1-N); величина сигнала от неметаллизированного отверстия по k-му столбцу платы;

М - число столбцов платы, и запись вычисленных уровней в памят блока 10.

По команде К-2 осуществляется контроль работоспособности системы по тестовому набору отверстий на плате. По этой команде коммутируются второй выход блока 3 и первый выхоД блока 8 соответственно с первьм входом блоков 11 и 9, первый выход блока 5 - с первым входом блока 14, первый и второй входы блока 10 - соответственно с вторыми входами блоков 9 и 11, выход блока 9 - с входом линии 13 задержки, выход линии 13 задержки и первый выход блока 11 - с вторым и третьим входами блока 14, выход блок 14 - с первым входом блока 15, блок 12 - со всеми блоками устройства, и выдается сигнал на пуск блока 2. При считывании блоком 7 индикации строки g платы вырабатывается импульс Начало платы, по которому блок 12 синхронизирует работу всего устройства. При прохождении платы через блок 2 сигнал от металлизированных и неметаллизированных отверстий с блоков 3 и 8 поступает на блоки 9 и 11 измерения уровня, представляющие собой пороговые элементы. Для обеспечения одновременного прихода сигналов на блок 14 сигнал с блока 9 проходит через линию 13 задержки, которая задерживает его на время прохождения платой расстояния между двумя считывающими.лучами. Информация с блока 14 поступает на блок 15 с регистратором, фиксирующий результат контроля.

По команде К-3 осуществляется запись положения отверстий образцовой платы в блок 5 памяти. Предварительно в блок 2 устанавливается образцовая плата (рабочая плата, у которой правильно расположены отверстия под монта) и по команде К-3 коммутируются первый выход блока 3 с входом

блока 5, второй выход блока 5 - с третьим входом блока 15, обнуляются ячейки памяти положения отверстий блока 5 и выдается сигнал на пуск блока 5. При срабатывании индикатора

7 вырабатывается импульс Начало платы, по которому блок 12 синхронизирует запись информации о положении отверстий в блок 9. По окончании платы индикатором 7 вырабатывается

импульс Конец платы, по которому блок 12 выдает команды на остановку блока 2 и вывод с блока 9 блоком 15 с регистратором результатов записи в блок 5.

По команде К-4 осуществляется

контроль работоспособности устройства по образцовой плате. Убедившись в правильности занесения информации в память блока 5, образцовую плату

повторно устанавливают в блок 2, По команде К-4 коммутируются первый и второй выходы блоков 8 и 3 с первыми, входами блоков 9 и 11, первый и второй выходы блока 10 - с вторыми

входами блоков 9 и 1I, выход блока 9 - с входом блока 12 и первые выходы блоков 5 и 11 - с вторым, первым и третьим входами блока 14, выход блока 14 - с входом блока 15, и выдается сигнал на пуск блока 2, По импульсу Начало платы с блока 7 индикации блок 12 обнуляет все ячейки устройства, кроме ячеек памяти, и синхронизирует работу всех блоков;

информация с блоков 3 и 8 через блоки 9, 11 и линию ТЗ поступает на блок 14 сравнения, на него же поступает информация из блока 5 (Фиг, 3), При обнаружении ошибки по результатам сравнения на выходе блока 14 появится импульс, кото1М)1Й фиксируется ;блоком 15 с регистратором. По прохождении платы индикатор 7 вырабатывает импульс Конец платы и через

блок 12 останавливает работу блока 2, Коммутация схемы в рабочем режиме соответствует команде К-4, но при этом: подключается исполнительный блок 15 и осуществляет отбраковку

плат (вместо или параллельно регистрации) ; по команде Конец платы блок 2 не останавливается; по команде Конец платы снимается синхронизация

устройства, кроме ячеек памяти, обнуляется (переводится в исходное состоялие).

Принцип работы устройства в рабочем режиме соответствует описанному по команде. К-4 в режиме предваритель ной подготовки.

Формула изобретения

Автоматическое устройство для проверки металлизации отверстий печатных плат, состоящее из блока протяжки плат, блока памяти положения отверстий, блока индикации служебных сигналов, двух блоков измерения уровня, /блока памяти уровня, блока управления и синхронизации, линии задержки, блока еравнения, исполнительного блока с регистратором, отличающееся тем, 4TOj с целью повы шения точности и расширения функциональных возможностей за счет контроля двухсторонних плат, оно снабжено двумя блоками формирования луча при водом установки положения, двумя блоками приемников световой энергии, механически соединенными через привод установки положения с блоками формирования луча, первый, второй и третий выходы первого блока, приемников

световой энергии соединены соответственно с входом блока памяти положения отверстий, с первым входом первого блока измерения уровня и , с вторым входом блока памяти уровня, первый и второй выходы второго блока приемников световой энергии соединены с первым входом второго блока из- мереиия уровня и с первым входом

памяти уровня, первый и второй . выходы которого соединены с вторыми входами блоков измерения уровня, первый и второй выходы первого из них соединены с третьим входом блока сравнения и вторым входом исполнительного блока, а выход второго блока намерения уровня -, с входом линии задержки, выход которой соединен с вторым входом блока сравнения, вто рой и первый выходы блока памяти положения отверстий соединены с третьим входом исполнительного блока и с первым входом блока сравнения, вы-i ход в:оторого соединен с первым входом исполнительного блока, вход блока протяжки плат и выход блока индикации служебных сигналов соединен с первым выходом и входом блока уп- равления, синхронизирующие и управляющие выходы которого соединены с соответствующими входами блоков устройства

Изобретение относится к контроль- но-измернтельной технике и может а.1ть использовано при неразрушающем контроле качества металлизации отверстий печатных плат в радиоэлектронной пряомьшшенности. Целью изобретения является повьшение точности и расширение функциональных возможностей за счет контроля двухсторонних плат, что осуществляется в устройстве при использовании бесконтактного контроля с помощью двух пар источников и приемников светового потока, устанавливаемых с двух сторон платы под углами, обеспечивающими оптимальный режим работы. Устройство работает в трех режимах: предварительной подготовки, контроля работоспособности и рабочем режиме при использовании блоков памяти, способных оперативно изменять хранящуюся в них информацию с контрольной (образцовой) платы об уровне сигнала и местоположений отверстий. 3 ил. сл ND Ю 4 СО