Устройство для автоматического контроля электрических параметров печатных плат Советский патент 1991 года по МПК H05K13/08 

Изобретение относится к контрольно- испытательной технике и может быть,использовано для обнаружения и отсортировки дефектных печатных плат от исправных.

Целью изобретения является повышение производительности в работе.

На фиг.1 показано устройство для контроля электрических параметров печатных плат; на фиг.2 - прижимной элемент механизма прижима; на фиг.З - функциональная схема блока контроля; на фиг.4 - электрическая схема устройства; на фиг.5 - схема транспортировки печатных плат к устройству и от него.

Устройство состоит из корпуса 1. выполненного в виде прямоугольной камеры, механизма прижима плат, который состоит из Т-образной формы двух пластин - вертикальной 2 и горизонтальной 3. Вертикальная ппастиьа 2 соединена с приводом-электродвигателем 4 через гайку 5 и зинт 6. Вичт 6 соединен с электродвигателем 4 через понижающий редуктор 7. Механизм прижима отделен от привода 4 перегородкой 8. На перегородке 8 закреплены ограничивающий штырь Э и вторая электрическая кнопка 10. К вертикальной пластине 2 шарнирно прикреплены три планки 11, которые разделены прорезями 12. На вертикальной пластине 2 выполнены два отверстия 13, На горизонтальной пластине 2 сделана прорезь 14. К вертикальной пластине 2 прикреплен шток 15. Внутри корСК

ю

ю

™

пуса 1 установлены контактный блок 16, блок контроля 17 и электрический блок 18 с элементами электрической схемы, со вторым триггером 19, источником питания 20 и электрическим реле21. Блоки 16 и соединены между собой электрическими разъемами 22. Корпус 1 сверху снабжен одной входной прорезью 23, а снизу двумя выходными 24 и 25. К днищу корпуса 1 прикреплен электромагнит 26, к якорю которого прикреплена пластина 27, расположенная напротив прорези 25. Внутри корпуса установлены выступы 28. К вертикальной пластине 2 прикреплен амортизатор 29 из упругого материала.

Блок 17 контроля содержит высокочастотный генератор 30, выход которого соединен с первым входом распределителя импульсов 31, а его п выходов подключены соответственно к анодам п диодов первой диодной сборки 32, катоды которых подключены к первым п входам контактного блока 16. Вторые п входы блока 16 подключены к п входам блока совпадений 33, который своими (п-1) выходами соединен с (п-1) входами элемента ИЛИ 34. Выход элемента ИЛИ 34 соединен с анодами первого 35 и второго 36 диодов, Катод первого диода 35 подключен к первому выходу первого симметричного триггера 37 и к управляющему входу первого электронного ключа 38, выход которого соединен с управляющим входом высокочастотного генератора 30. Катод второго диода 36 подключен к входу ждущего мультивибратора 39. Второй выход первого симметричного триггера 37 подключен ко второму входу распределителя импульсов 31 и к анодам п диодов второй диодной сборки 40. катоды которых объединены с катодами первой диодной сборки 32. Второй выход первого симметричного триггера 37 через первую интегрирующую цепочку 41 соединен с первым входом элемента И 42. Входы блока совпадения 33 соответственно подключены к входам элемента И 43. а выход элемента И 43 через вторую интегрирующую цепочку 44 соединен со вторым входом первого симмет ричного триггера 37, а через инвертор 45 - со вторым входом элемента И 42. Выход элемента И 42 соединен с анодом третьего диода 46, который катодом подключен к входу ждущего мультивибратора 39. Выход мультивибратора 39 соединен с управляющим входом второго электронного ключа 47, выход которого подключен к обмотке электромагнита 26, вторым выводом подключенного к источнику питания 20. Первый вход первого симметричного триггера 37 через дифференцирующую цепь 48 и через первую пару

замыкающих контактов первой электрической кнопки 49 соединен с источником питания 20, а через вторую пару замыкающих контактов,вывод источника питания 20 соединен с первым входом симметричного триггера 50, второй вход которого соединен с источником питания 20 через замыкающие контакты второй электрической кнопки 10. К выходу триггера 50 подключена обмотка

0 реле 51, другой вывод которого соединен с общей шиной, а через две пары переключающих контактов реле 51 источник питания, 20 соединен с обмоткой электродвигателя 4. Блок совпадения 33 (фиг.З) выполнен из

5 п-1 ячеек, каждая из которых содержит двух- входовый элемент И 52 и два диода 53 и 54, соединенные соответственно с входами элемента И 52, а их катоды объединены и подключены к первому входу элемента И 52

0 и последующей ячейки и т.д. Все входы и выходы элементов И блока совпадений 33 являются соответственно входами и выходами этого блока.

Устройство (фиг.5) сверху у входной про5 рези 23 снабжено входным желобом 55, а снизу у выходных прорезей 24 и 25 соответственно выходными желобами 56 и 57. Контролируемые печатные платы 58, 59 к устройству подаются конвейером 60. От ус0 тройства 1 исправленные платы отводятся конвейером 61. а неисправленые конвейером 62. Устройство также содержит контакты 62, расположенные на контактном блоке 16.

5 Устройство работает следующим образом.

После включения питания начинает работать электродвигатель 4 и вращаться его вал. Через понижающий редуктор 7 враще0 ние передается винту 5, который, навинчиваясь на гайку 6, перемещает закрепленную на гайке 5 прижимную пластину 2 и она совершает возвратно-поступательное движение. Предположим, что она движется вле5 во. Когда пластина 2 дойдет до крайнего левого положения, прорези 23 и 14 совместятся и через них в прижимной отсек поступит испытываемая плата 58. Одновременно с этим замкнутся контакты кнопки 10, кото0 рые переключат двигатель 4 на обратное вращение, и поэтому прижимная пластина 2 изменит направление движения в правую сторону. При своем движении она при помощи откидных пластин 11 захватит плату 58

5 и перенесет ее к контактной плате 1 б и через некоторое время прижмет ее к контактам 64. Чуть позже замкнется кнопка 49, которая переключит вращение двигателя 4 на обратное направление. За время переключения двигателя 4 блок контроля 16 успеет проверить на наличие дефекта плату 58. Еели при этом обнаружится дефект, то блок 16 выдаст электрический импульс, от которого сработает электромагнит 26 на время, чтобы его якорь 27 освободил прорезь 25. Под тяжестью платы 58 откидные пластины 11 опрокинутся и откроют прорезь 25, через которую плата 58 выпадет из камеры 1 устройства. После этого прижимная пластина 2 уйдет влево, откидные пластины 11 освободят прорезь 24, а электромагнит 26 обесто- чится и его якорь 27 закроет прорезь 25. Если окажется, что плата 58 не имеет дефектов, то сигнала на включение электромагнита не будет, и плата 58, удерживаемая прижимным механизмом 2, будет перемещаться влево, пока не достигнет ограничивающих штырей 8, и после полного открывания прорези 24 выпадет через нее из камеры 1. Дальше прорези 23 и 14 вновь совместятся. В корпус через них войдет очередная плата и процесс контроля повторится.

Работа электрической схемы. В момент замыкания контактов кнопки 49, положительное напряжение от блока питания 20 через первые контакты кнопки 49 поступит на вход блока контроля 17, а через вторые контакты - на первый вход второго триггера 50. Триггер 50 переключится, сработает реле 51 и своими контактами произведет пе- реполюсовку на зажимах электродвигателя 4, который остановится и начнет вращение в обратную сторону. За это время блок контроля 17 успеет проверить печатную плату 58 на наличие в ней дефекта, и если дефект обнаружится, то блок контроля 17 выдаст электрический импульс заданной длительности, от которого сработает электромагнит 26. Затем, по истечение времени, за которое прижимной механизм 2 пройдет от крайнего правого до крайнего левого положения, замкнется кнопка 10, которая по первому входу переключит триггер 50 в исходное состояние, при этом реле 51 отпустит и его контакты вновь переключают электродвигатель 4 на обратное направление вращения.

Работа блока контроля. При замыкании контактов кнопки 49 напряжение сигнала формируется дифференцирующей цепочкой 48, которое воздействует на триггер 47 по первому входу и приводит его в такое состояние, когда на его втором выходе возникает положительное напряжение, соответствующее логической единице 1..Это напряжение через диоды 40 и каждую дорожку платы 58 поступает на все входы элемента И 43. Поэтому при отсутствии разрывов в дорожках, на выходе элемента И 43 возникает напряжение 1, которое через инвертор 45 поступает нз второй вход

элемента И 42 как логический О, а на его первый вход поступает 1 со второго выхода триггера 37 через интегрирующую цепочку 41. Поскольку на входах элемента И ПИ 42 5 различные сигналы, то он не сработает, и на его выходе будет логический О, который не влияет на состояние ждущего мультивибратора 39. Если же хоть на одной дорожке платы 58 будет иметься разрыв, то в момент 0 переключения триггера 37, на выходе элемента И 43 будет О, который на второй вход элемента И 42 поступит как логическая 1. Элемент И 42 выдаст сигнал 1, так как на его первом входе 1, поскольку в данный

5 момент элемент И 42 через диод 46 запустит ждущий мультивибратор 39, и последний выдаст импульс напряжения заданной длительности, который замкнет ключ 47. Нулевой потенциал через ключ 47 включит

0 электромагнит 26.

При отсутствии разрыва 1 с выхода элемента И 43 по второму входу переключит триггер 37 в состояние, при котором 1 на его втором выходе исчезнет, и она возника5 ет уже на его первом выходе. Это напряжение замкнет ключ 38 и подаст сигнал включения на генератор 30, а О со второго выхода триггера 37 приведет распределитель 31 в исходное состояние, когда на всех

0 его выходах будут О. При работе генератора 30 распределитель 32 начнет распределять импульсы по выходам. Импульс 1 сначал а возникнет на его первом выходе, затем, на втором и т.д. Эти импульсы после5 довательно через диоды 32 и дорожки платы 58 будут поступать поочередно на первый вход, затем на второй и т.д. на n-й вход блока совпадений 33. Но при отсутствии замыканий между дорожками платы 58 ни

0 один из схем элементов И 52 блока 33 не выдаст 1 и не воздействует на элемент ИЛИ 34. На всех входах этого элемента будет О.

Предположим, что некоторые, напри5 мер вторая, четвертая, дорожки платы 58 замкнуты между собой. Тогда 1 со второго выхода распределителя 31 через вторую дорожку платы 58 и далее через диоды 54-1 и 54-2 поступит на первый вход элемента И

0 52-3 в блоке 33. На его второй вход это напряжение поступит через четвертую дорожку платы 58. Элемент выдаст 1, которая через элемент ИЛИ 34 и диод 36 поступит на вход ждущего мультивибратора

5 39 и заставит сработать ключ 47, который включит электромагнит 26.

Диод 35 предотвращает ложное срабатывание ждущего мультивибратора 39 при контроле платы 58 на наличие разрывов в дорожках, так как 1 в этом случае с выхода

элемента З7 не попядзит нч вход мупь п/тиб- 39, а грез диод 3G шунтмруется (за- мькмсзтс;;) ма общую му:ну через открытое плочо триггера 37, , которому подключен ею т: рвии выход.

При использование изобретения достигав гсм уатпматчз ция контроля пе- 4,:i i ных пла г и отсортировка дефект ных плат

ОТ ИСПРАВНЫХ. n03blL TSf:TC T при ЭТОМ ПООИЗнодмтелм-юо п, работы по Сравнению с про- ку воемя смены плат о Ши;ст нескольких единиц ыо исключается ручной п-;с-.-еукциу. повышает нэ- тг;о v, делает его гЗопсе де

v; a -:. б п е сея и я ./ д./.г.- тематического KCHI- , параметров печатных с корпус, механизм прижима нечйтных ;TJU. к контактному блоку, соединенный с поииодом, электрические викчючат ми :; .I;O:K контроля, о т л и ч а ю- щ e e с я тем, что. с целью повышен; ) чпоизиодительнистн в работе, корпус яы- iioni-iSi-i v виде прямоугольной каморы с од- г:ой входной и друм;.- щлходными прорезями и снабжйп з..тр.омяп-:итом, из якоре которого за1феплсчг: пллстипа напротив одного н..-;)оэдньг-; от( ;;:р ::т - :й, при этом /механизм нрижм/ ; па;;;1т;;ь:х гпзт, контактньгй блок, .блок кснтропи -. лок.имческчй блок с вторым триггером. сточгП. Псог-.1; питания и элек- тр .1Ч5гк1« : реле лламйщены внутри камеры, грмчем кмнйглатмчоо сзя связь между при- )--;1л :ны; /1 злрмег.то-.: механизма прижима и приводогл вь полпеня в амде редуктора че- Р ::з виггг-гайку, соединенного с прижимной пластиной, а электрический кнопки размещены одна ма контактном блоке, а другая оппозитно на стенке камеры.

2. Устройство по п.1, отличающее- с я тем. что блок контроля содержит высокочастотный генерптоп, пыход которого со- едирзн с первмм оходом распределителя импульсов, а его п выходов подключены соответственно к анодам п диодов первой диодной сборки, катоды которых подключены к первым п входам контактной платы, вторые п пходы которой подключены к п блока совпадений, п-1 выходы которого со- одине- ы с п-1 входлми элемента ИЛИ, выход которого соед лпен с анодами первого м второго диодо, к.-ггод пе(звого диода подключен к пер нему выходу первого симметричного триггера и к управляющему входу i lepeot C зпектрснного ключа, катод аторого диода - к входу ждущего мупьт вибрзтора, выход гйрвого электронного ключ:э соединен с упр;1кл ющпр. 1 нxo1i;1o : высокочастотного генератора, второй выход первого симметричного триггера подключен ко второму входу распределителя импульсов, к рнодам г диодов второй диодной сборки, катоды которых объединены :; катодами первой диодной сборки, и через nepsyio интегрирующую цепочку с первым входом элемента И, п ходы блока совпадений соответственно подключены к п входам эломэнтз И, аыход которого через вторую интегрирующую цепочку соединен со пторым и.ходом первого симметричного триггера, я инвертор - со оторым входом элемента И, иыход которого соединен с анодом третьего диода, который катодом подключс - :. входу ждущего мульт:лЕ1ибра 1 орз, сыход мультивибратора соединен с упрааляшщщ.-: входим второго G/iexTpoiiiioro ключа, f b-ход которого подключай :. обмотке элект 5:омагнмга. згорым выводом подключенного к источнику пита- .HI/HI, первый вход первого симметричного триггера, через ди фарснцирующую цепь и

ЦРПРЛ П

рез первую пару замыкающих контактов первой электрической кнопки соединен с

источником питания, а через вторую пару замыкающих контактов вывод источника питания соединен с первым входом второго симметричного триггера, второй еход которого соединен с источником гштзнмя через

замыкающие контакты второй электрической кнопки, (с выходу второго.симметричного триггера подключена обмотка реле, другой вывод которой соединен с общей шиной, я через дг-е переключающих

контактов реле источник, питания соединен с обмоткой электромагнита.

3. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем. что блок совпадения выполнен из п-1 ячеек, каждая из которых содержит двухвходовый элемент И и два диода, аноды которых соединены соответственно с входами элемента И, а их катоды объединены и подкшочены к первому входу элемента И последующей ячейки, нее ВХОДУ и выходы

элементов I блока совпадений являются соответственно входами и выходами этого блока,

А. Устройство по п.1, о т л и ч з ю щ е е- с л тем. что прижимной элемент механизма

прижима выполнен Т-образной формы из двух пластин, соединенных между собой и планки, шарнмрно закрепленной на вертикальной пластине, при этом на горизонтальной пластине рь-полняна прорезь для

прохода платы, а на вертикальной пластине в ы пол и е s ь; о т ве peril n.

Б. Устройство по п,, о ли ч з ю щ е е- с и том. что оно снебхсано нрирасляющими. желобами, размещенные/ caepxv и снизу от корпуса.

S5

Изобретение относится к контрольно- испытательной технике и служит для обнаружения и отсортировки дефектных печатных плат от исправных. Цель изобретения - повышение производительности в работе - достигается за счет того, что в устройстве для автоматического контроля электрических параметров печатных плат, содержащем корпус 1, механизм прижима печатных плат к контактному блоку соединенный с приводом 4, эпектричсские выключатели и блок контроля, корпус выполнен в виде прямоугольной камеоы с одной входной 23 и двумя выходными 24, 25 прорезя ми, и снабжен электромагнитом 26, нз опоре которого закреплена плзсгинэ 27 напротив одного из выходных отверстий 25, при этом механизм прижима печатных плат контактный блок 16, блок контроля и электрический блок 18с вторым триггерам 19, источником 20 v электрическим реле 21 размещены внутри корпус, примем кинематическая связь между прижимным элементом механизма прижима и приводом выполнена в виде редуктора через винт-гайку, соединенного с прижимной пластиной, а электрические кнопки размешены одна на контактном блоке, а другая оппозитно на стенке корпуса. 4 з п. ф-лы, 5 ил

фиг. 4 d

fr

|Ь

/5

VV7 -

/

jBi y-JBB-,,jaMU-- ati,,, ч

-0..-ЈLL9 G3 (0(0

$&Ј/«. 5

Составитель М. Леонова Редактор А. Калениченко Техред М.МоргенталКорректор Э. Лончакова

58 59