一种电路板形变度测量装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电路板形变度测量装置和方法，所述装置包括设备平台、电子测距仪、控制模块、多个顶针和多个固定压块，所述多个顶针竖直安装在设备平台上，所述顶针用于与电路板上的定位点接触，从而承载电路板；所述固定压块的数量和位置均与顶针相对应，所述固定压块用于对电路板上的各定位点所在位置施力，从而使电路板被压紧在顶针上；所述电子测距仪的输出端与控制模块的输入端连接；所述控制模块用于对电子测距仪的测量数据进行处理，计算电路板形变度。本发明专利技术设备结构简单，性能稳定，易于通过自动化实现，能够适应各种不同结构的电路板。本发明专利技术广泛应用于印刷电路板技术领域。

A Device and Method for Measuring the Deformation of PCB

The invention discloses a circuit board deformation measurement device and method, which comprises a device platform, an electronic range finder, a control module, a plurality of ejector pins and a plurality of fixed pressing blocks. The ejector pins are vertically mounted on the equipment platform, and the ejector pins are used for contacting the positioning points on the circuit board to carry the circuit board; the number and position of the fixed pressing blocks are all in phase with the ejector pin. Correspondingly, the fixed pressure block is used to exert force on the position of each positioning point on the circuit board, so that the circuit board is pressed on the ejector pin; the output end of the electronic rangefinder is connected with the input end of the control module; and the control module is used to process the measured data of the electronic rangefinder and calculate the deformation of the circuit board. The device of the invention has simple structure, stable performance, easy realization by automation, and can adapt to various circuit boards with different structures. The invention is widely used in the technical field of printed circuit boards.

【技术实现步骤摘要】
一种电路板形变度测量装置和方法
本专利技术涉及印刷电路板
，尤其是一种电路板形变度测量装置和方法。
技术介绍
术语解释PCBA：印刷电路板组件(PrintedCircuitBoardAssembly)的简称，一般特指表面已经贴装好电子元器件的电路板；PCB：印刷电路板(PrintedCircuitBoard)的简称，作为PCBA的对称时，特指表面未贴装电子元器件的电路板。PCBA是电子设备的重要组成部分，PCBA的质量与电子设备的质量直接相关。实践当中，PCBA的一个最常见的问题是基板发生弯曲变形，导致元件断裂、焊点脱落和线路断开等故障或隐患，严重影响了电子设备的使用。针对PCBA的形变指标，业内有IPC-A-610工艺标准，但是未有广泛应用的有效的PCBA形变度测量方法。当发生变形时，PCBA所受到的负面影响比PCB更大。这是因为，PCBA上已经安装了电子元件，基板变形将会直接对电子元件造成影响。另一方面，不同于PCB具有平整的表面，由于PCBA表明安装了不同种类和型号的电子元件，PCBA的表面是凹凸不平的，这使得PCBA难以在任何平面上平稳放置，更难以对PCBA的形变度进行测量。公开号为CN1508509A的专利文件公开了一种测量印刷电路板变形的方法，其多个实施例均要求电路板上的至少一部分，即电路板的边、角落或者整个面与大理石平台有良好的接触。由于电路板本身不是一个绝对的平面，要保证电路板上的非离散点，即电路板上的线或面与一个平面贴合，会难以避免地造成电路板新的变形，给测量工作带来误差。而且，PCBA上已经贴装了电子元件，PCBA的表面是凹凸不平的，甚至会安装尺寸比基板本身还要大的电容和散热器等元件，因此PCBA很难与大理石平台进行接触，该专利技术实际上难以在PCBA上实施。同时由于该专利技术在测量过程中带来新的变形，可能会对PCBA上的电路造成破坏，使得该专利技术的实用价值被降低。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目在于提供一种电路板形变度测量装置和方法。本专利技术所采取的第一技术方案是：一种电路板形变度测量装置，包括设备平台、电子测距仪、控制模块、多个顶针和多个固定压块；所述多个顶针竖直安装在设备平台上，所述顶针的数量和位置均与电路板上选定的定位点相对应，所述多个顶针的顶端位于同一平面上，所述顶针用于与电路板上的定位点接触，从而承载电路板；所述固定压块的数量和位置均与顶针相对应，所述固定压块用于对电路板上的各定位点所在位置施力，从而使电路板被压紧在顶针上；所述电子测距仪的输出端与控制模块的输入端连接；所述控制模块用于对电子测距仪的测量数据进行处理，计算第一距离和第二距离的差，从而得到电路板形变度；所述第一距离为设置在控制模块中的预设高度，所述第二距离为电路板上选定的测量点与设备平台之间的距离。进一步地，所述第一距离为顶针高度，所述第二距离通过以下方式获得：在判断测量点处于稳定状态后，电子测距仪对所述测量点与设备平台之间的距离测量至少三次，从而获得至少三个读数；控制模块计算所述至少三个读数的平均值作为第二距离。进一步地，所述测量点处于稳定状态的判断通过以下方式进行：电子测距仪对测量点与设备平台之间的距离进行连续多次采样，从而得到多个采样值；控制模块计算所述多个采样值形成的波动，当所述波动处于预设的范围内时，判断测量点处于稳定状态。进一步地，所述电路板的形状为矩形，所述电路板的四个角落分别设有一个定位孔，所述定位点为其中任意三个定位孔，所述测量点为剩余一个定位孔；所述顶针顶端的形状和尺寸与定位孔相匹配。进一步地，所述测量装置还包括气缸和气管，所述气缸通过气管向各固定压块供气，从而驱动固定压块。进一步地，所述测量装置还包括与控制模块连接的显示屏，所述显示屏用于显示控制模块计算所得的电路板形变度。本专利技术所采取的第二技术方案是：一种电路板形变度测量方法，所述方法包括以下步骤：选定电路板上至少三个共面的定位点，对各定位点所在位置施力从而固定电路板；选定电路板上的一个测量点；分别测量第一距离和第二距离；所述第一距离为所述各定位点所在平面与基准平面之间的距离，所述第二距离为所述测量点与基准平面之间的距离；计算第一距离和第二距离的差，从而得到电路板形变度。进一步地，所述第二距离的测量步骤如下：在判断测量点处于稳定状态后，对所述测量点与基准平面之间的距离测量至少三次，从而获得至少三个读数；计算所述至少三个读数的平均值作为第二距离。进一步地，所述测量点处于稳定状态的判断步骤如下：对测量点与基准平面之间的距离进行连续多次采样，从而得到多个采样值；当连续多个采样值形成的波动处于预设的范围内时，判断测量点处于稳定状态。进一步地，所述电路板的形状为矩形，所述电路板的四个角落分别设有一个定位孔，所述定位点为其中任意三个定位孔，所述测量点为剩余一个定位孔。本专利技术的有益效果是：设备结构简单，性能稳定，易于通过自动化实现；测量装置与电路板的接触程度小，能够适应各种不同结构的电路板；具有一定高度的顶针与设备平台之间形成较大空间，使得本专利技术能对安装了复杂元件的PCBA进行精确测量。附图说明图1为本专利技术所测量的电路板的结构图；图2为本专利技术装置的结构图。具体实施方式图1所示为电路板基板的常见结构。电路板基板100一般为矩形，每个角落分别加工得到一个定位孔200，但电路板基板100的形状不影响本专利技术的应用。无论是电路板基板、在基板基础上加工得到的PCB或PCBA，均可以应用本专利技术进行测量。本专利技术针对图1所示的常见电路板进行说明，本领域技术人员无需创造性劳动便可以将本专利技术应用到其他形状和结构的电路板。针对图1所示的电路板，本专利技术将定位点选定为电路板上其中三个定位孔，将测量点选定为另外一个定位孔。在不影响使用的情况下，也可以将定位点选定为电路板上定位孔以外的其他位置，或者把测量点选定为其他位置。图2所示为本专利技术装置的其中一种结构，其包括设备平台1、三个顶针2、三个固定压块3、电子测距仪4和控制模块；三个顶针2竖直安装在设备平台1上，顶针2的位置排布使得每根顶针2分别与所要安放的电路板5上的定位孔6一一对应。为了能够更稳定地固定电路板5，顶针2顶端的形状和尺寸应该设计成与定位孔6的形状和尺寸相匹配。三个顶针2的顶端位于同一平面上，也就是在设备平台1为平面的情况下，三个顶针2顶端的高度是相同的。三个顶针2分别对电路板5上的三个定位孔6提供支持力，从而承载电路板5。三个固定压块3与三个顶针2配合使用，三个固定压块3在平面上的位置分布与顶针2相同，且每个固定压块3分别位于对应的顶针2的上方，使得电路板5放置到顶针2上之后，电路板5在垂直高度上位于固定压块3与顶针2之间。固定压块3本身可以施加压力，或者可以另外设置驱动装置驱动固定压块3，令到固定压块3可以对电路板5上的各定位点所在位置施力，从而使电路板5被压紧在顶针2上。电子测距仪4的输出端与控制模块的输入端连接，使得控制模块可以读取电子测距仪4测量到的数据并进行处理。所述第一距离为预先设定在控制模块中的预设高度，优选地预设高度等于定位点平面与设备平台之间的距离，优选的选取顶针高度作为第一距离。如果顶针高度是不可调的，可以在生产本专利技术装置时根据产品规格将顶针高度数据写入控制模块中，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路板形变度测量装置，其特征在于，包括设备平台、电子测距仪、控制模块、多个顶针和多个固定压块；所述多个顶针竖直安装在设备平台上，所述顶针的数量和位置均与电路板上选定的定位点相对应，所述多个顶针的顶端位于同一平面上，所述顶针用于与电路板上的定位点接触，从而承载电路板；所述固定压块的数量和位置均与顶针相对应，所述固定压块用于对电路板上的各定位点所在位置施力，从而使电路板被压紧在顶针上；所述电子测距仪的输出端与控制模块的输入端连接；所述控制模块用于对电子测距仪的测量数据进行处理，计算第一距离和第二距离的差，从而得到电路板形变度；所述第一距离为设置在控制模块中的预设高度，所述第二距离为电路板上选定的测量点与设备平台之间的距离。

【技术特征摘要】
1.一种电路板形变度测量装置，其特征在于，包括设备平台、电子测距仪、控制模块、多个顶针和多个固定压块；所述多个顶针竖直安装在设备平台上，所述顶针的数量和位置均与电路板上选定的定位点相对应，所述多个顶针的顶端位于同一平面上，所述顶针用于与电路板上的定位点接触，从而承载电路板；所述固定压块的数量和位置均与顶针相对应，所述固定压块用于对电路板上的各定位点所在位置施力，从而使电路板被压紧在顶针上；所述电子测距仪的输出端与控制模块的输入端连接；所述控制模块用于对电子测距仪的测量数据进行处理，计算第一距离和第二距离的差，从而得到电路板形变度；所述第一距离为设置在控制模块中的预设高度，所述第二距离为电路板上选定的测量点与设备平台之间的距离。2.根据权利要求1所述的一种电路板形变度测量装置，其特征在于，所述第一距离为顶针高度，所述第二距离通过以下方式获得：在判断测量点处于稳定状态后，电子测距仪对所述测量点与设备平台之间的距离测量至少三次，从而获得至少三个读数；控制模块计算所述至少三个读数的平均值作为第二距离。3.根据权利要求2所述的一种电路板形变度测量装置，其特征在于，所述测量点处于稳定状态的判断通过以下方式进行：电子测距仪对测量点与设备平台之间的距离进行连续多次采样，从而得到多个采样值；控制模块计算所述多个采样值形成的波动，当所述波动处于预设的范围内时，判断测量点处于稳定状态。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种电路板形变度测量装置，所述电路板的形状为矩形，所述电路板的四个角落分别设有一个定位孔，其特征在于，所述定位点为其中任意三个定位孔，所述测量点为剩余一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨坤兴，
申请(专利权)人：广州小鹏汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44