專(zhuān)利名稱(chēng)：電磁式通孔檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電磁檢測(cè)儀器。
目前多用手工操作臺(tái)式鉆床來(lái)加工印刷電路板上的元器件引線孔，這種孔的直徑小、孔數(shù)多，通常把若干相同規(guī)格的印刷電路板疊在一起進(jìn)行鉆孔，以提高工效。在印刷電路板手工鉆孔的過(guò)程中不但要注意避免鉆偏孔位，還要隨時(shí)查看有無(wú)漏鉆孔及未鉆透孔，因此降低了工作效率。帶有疏漏鉆孔缺陷的印刷電路板在鉆孔工序中往往不易被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，這樣會(huì)顯著影響其產(chǎn)品質(zhì)量的保證程度。為了便于鉆孔工序的操作人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和補(bǔ)鉆疏漏的鉆孔，已有的技術(shù)中采用在臺(tái)鉆上設(shè)置機(jī)械式計(jì)數(shù)器的方法將操作移動(dòng)量作為計(jì)數(shù)值自動(dòng)檢出，并由計(jì)數(shù)器上的數(shù)字盤(pán)顯示印刷電路板上被鉆通的孔的累計(jì)數(shù)目。由于機(jī)械式計(jì)數(shù)器用以獲得信號(hào)的機(jī)械接點(diǎn)與伴隨鉆頭軸向運(yùn)動(dòng)相對(duì)位移的鉆床部件相互關(guān)聯(lián)，其檢測(cè)精度受到鉆頭在鉆軋頭中軸向裝夾位置變化的影響，容易漏檢未鉆透孔的數(shù)目。采用機(jī)械式計(jì)數(shù)器檢測(cè)印刷電路板被鉆通孔數(shù)的方法還有以下缺點(diǎn)計(jì)數(shù)用機(jī)械構(gòu)易磨損；計(jì)數(shù)器內(nèi)無(wú)數(shù)字預(yù)置功能因此無(wú)法產(chǎn)生監(jiān)控訊號(hào)；機(jī)械式計(jì)數(shù)器的數(shù)字盤(pán)不能自動(dòng)回零，這些缺點(diǎn)給使用者帶來(lái)不便。
本實(shí)用新型目的是提供一種使用方便，使檢測(cè)精度提高的電磁式通孔檢測(cè)器，可以無(wú)接觸地檢出信號(hào)，能自動(dòng)檢測(cè)印刷電路板等非鐵磁質(zhì)材料被鉆通孔的數(shù)目，檢測(cè)結(jié)果用發(fā)光數(shù)字管和音頻監(jiān)控訊號(hào)指示。
本實(shí)用新型的構(gòu)思如下，參看


圖1和圖3，一個(gè)磁通量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的部件［21］按裝在鉆床工作臺(tái)面板［13］的底部，上述的部件［21］中裝有一個(gè)反映被測(cè)鉆頭［20］軸向位置變化的線圈繞組［1］，它的信號(hào)輸出端與監(jiān)測(cè)裝置［19］中的小信號(hào)放大－－－－抗干擾電路［22］相聯(lián)接。當(dāng)鉆孔過(guò)程中鐵磁質(zhì)的鉆頭［20］以適當(dāng)?shù)妮S向運(yùn)動(dòng)速度接近置于永磁鐵芯上的線圈繞組［1］時(shí)會(huì)使穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈兩端即產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)。轉(zhuǎn)動(dòng)上述的部件［21］上的螺套［10］可以調(diào)整被鉆孔件底面與線圈繞組［1］之間的距離，使線圈繞組［1］在被測(cè)鉆頭穿透孔之后檢出電信號(hào)，這種通孔檢測(cè)信號(hào)的正確性不受被測(cè)鉆頭在鉆軋頭中軸向裝夾位置變化的影響。由線圈繞組［1］產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)過(guò)傳導(dǎo)線路送至通孔數(shù)目監(jiān)測(cè)裝置［19］，由上述監(jiān)測(cè)裝置中的小信號(hào)放大－－－－抗干擾電路［22］進(jìn)行放大和鑒別。上述的小信號(hào)放大－－－－抗干擾電路［22］分別與上述的監(jiān)測(cè)裝置［19］中的音頻電路［23］以及計(jì)數(shù)及數(shù)字顯示電路［25］相聯(lián)接得到反映被測(cè)通孔的數(shù)量變化的數(shù)字以及音頻監(jiān)控訊號(hào)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方法是這樣的，參看
圖1、圖2和圖3，
圖1中的線圈繞組［1］兩端的引出線［15］通過(guò)聯(lián)結(jié)導(dǎo)線［18］分別與圖2中的集成電路做成的電壓比較器［IC］的同相輸入端［S1］和反相輸入端［S2］相聯(lián)，在輸入端［S2］接入由電位器［W］和固定電阻［R1］分壓后提供的參考直流電源。線圈繞組［1］的一個(gè)端點(diǎn)輸出的電信號(hào)使［IC］的同相輸入端電位高于反相輸入端的設(shè)定電位，［IC］的輸出端即輸出信號(hào)電壓，由此得到放大了的通孔檢測(cè)信號(hào)。由于鉆床電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，因此形成了干擾脈沖，為防止這種脈沖干擾正常的電信號(hào)，采用了以電容器［C1］、［C2］、［C3］和固定電阻［R2］、［R3］構(gòu)成的可鑒別脈沖寬度的抗干擾電路。［IC］輸出的脈沖信號(hào)電壓經(jīng)過(guò)集成電路做成的非門(mén)［F1］、［F2］整形以后一方面通過(guò)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)輸出端［S3］與計(jì)數(shù)及數(shù)字顯示電路相聯(lián)接，記下并顯示鉆通孔的數(shù)目，另一方面經(jīng)過(guò)一個(gè)二極管［D1］以及一個(gè)選擇音頻監(jiān)控訊號(hào)指示方式的開(kāi)關(guān)［K］與音頻電路相聯(lián)接。上述的音頻電路中有一個(gè)集成電路做成的與非門(mén)［YF1］，它的一個(gè)輸入端與上述的開(kāi)關(guān)［K］的一端相聯(lián)，另一個(gè)輸入端與集成電路做成的非門(mén)［F3］以及固定電阻［R5］、電容［C4］構(gòu)成一個(gè)音頻振蕩器，當(dāng)脈沖信號(hào)電壓送至音頻電路時(shí)，音頻振蕩器產(chǎn)生振蕩，由晶體管［BG］放大音頻功率并通過(guò)輸出變壓器［B］驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器［Y］發(fā)出音頻訊號(hào)。設(shè)置耳機(jī)插座［CZ］是為了可外接耳機(jī)來(lái)監(jiān)聽(tīng)音頻訊號(hào)，這樣能利用耳機(jī)遮蔽掉一部分鉆床運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲。一個(gè)置于上述的監(jiān)測(cè)裝置［19］中的單穩(wěn)延時(shí)脈沖電路［27］分別與上述的音頻電路［23］以及計(jì)數(shù)及數(shù)字顯示電路［25］相聯(lián)接。采用撥盤(pán)開(kāi)關(guān)［24］來(lái)預(yù)置欲檢測(cè)孔的額定數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)電路累計(jì)的鉆通孔數(shù)滿足額定數(shù)目時(shí)，從門(mén)控脈沖信號(hào)輸入端［S4］引入控制脈沖至集成電路做成的與非門(mén)［YF2］的一個(gè)輸入端，［YF2］的另一個(gè)輸入端與集成電路做成的非門(mén)［F4］以及固定電阻［R6］、電容器［C5］構(gòu)成單穩(wěn)延時(shí)脈沖電路［27］，它的輸出信號(hào)一方面通過(guò)固定電阻［R7］和復(fù)位脈沖信號(hào)輸出端［S5］與計(jì)數(shù)及數(shù)字顯示電路相聯(lián)接，使預(yù)置的額定計(jì)數(shù)值自動(dòng)復(fù)位，另一方面經(jīng)過(guò)一個(gè)集成電路做成的非門(mén)［F5］以及一個(gè)二極管［D2］與音頻電路相聯(lián)接，使音頻振蕩器維持較長(zhǎng)的振蕩時(shí)間以示鉆通孔數(shù)滿足定額。按鈕開(kāi)關(guān)［AN］用于預(yù)置鉆孔定額數(shù)的手動(dòng)復(fù)位。
圖1是本實(shí)用新型的磁通量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的部件的結(jié)構(gòu)示意圖。1－－－－漆包圓銅線繞制的線圈繞組，2－－－－低碳鋼材料做成的導(dǎo)磁鐵芯，3－－－－強(qiáng)磁性鐵氧體材料做成的環(huán)形永磁體，4－－－－鋁或塑料制成的殼體，5－－－－粘結(jié)材料，6－－－－鋁或塑料制成的導(dǎo)向圓柱，7－－－－平鍵，8－－－－彈性擋圈，9－－－－螺釘，10－－－－鋁或塑料制成的螺套，11－－－－鋁或塑料制成的出屑管，12－－－－粘結(jié)材料，13－－－－鋁或塑料做成的鉆床工作臺(tái)面板，14－－－－螺釘，15－－－－線圈繞組引出線，16－－－－絕緣管，17－－－－接線柱，18－－－－聯(lián)結(jié)導(dǎo)線，19－－－－通孔數(shù)目監(jiān)測(cè)裝置，20－－－－鉆頭。
圖2是本實(shí)用新型的小信號(hào)放大－－－－抗干擾電路和音頻電路以及單穩(wěn)延時(shí)脈沖電路示意圖。S1－－－－電壓比較器的同相輸入端，S2－－－－電壓比較器的反相輸入端，S3－－－－計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)輸出端，S4－－－－門(mén)控脈沖信號(hào)輸入端，S5－－－－復(fù)位脈沖信號(hào)輸出端，S6－－－－直流供電電源的正端，S7－－－－直流供電電源的負(fù)端，IC－－－－電壓比較器，W－－－－電位器，R1～R7－－－－固定電阻，C1～C5－－－－電容器，F(xiàn)1～F5－－－－集成電路做成的非門(mén)，YF1、YF2－－－－集成電路做成的與非門(mén)，D1、D2－－－－二極管，K－－－－選擇音頻監(jiān)控訊號(hào)指示方式的開(kāi)關(guān)，BG－－－－晶體三極管，B－－－－輸出變壓器，Y－－－－揚(yáng)聲器，CZ－－－－耳機(jī)插座，AN－－－－按鈕開(kāi)關(guān)。
圖3是本實(shí)用新型的方框圖。21－－－－磁通量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的部件，22－－－－小信號(hào)放大－－－－抗干擾電路，23－－－－音頻電路，24－－－－預(yù)置欲檢測(cè)孔額定數(shù)目的撥盤(pán)開(kāi)關(guān)，25－－－－計(jì)數(shù)及數(shù)字顯示電路，26－－－－門(mén)控脈沖電路，27－－－－單穩(wěn)延時(shí)脈沖電路。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的一個(gè)具體方案。參看
圖1、圖2和圖3，在臺(tái)式鉆床的工作臺(tái)面板［13］中間開(kāi)一個(gè)直徑稍大于線圈繞組［1］外徑的通孔，把這個(gè)通孔的頂端做成沉孔，用粘結(jié)材料［12］把一個(gè)圓柱形出屑管［11］固定聯(lián)結(jié)在上述的沉孔內(nèi)，把中間有孔的導(dǎo)磁鐵芯［2］和導(dǎo)向圓柱［6］套在出屑管［11］的外壁上并與外壁保持一定的間隙，在用低碳鋼材料做成的導(dǎo)磁鐵芯［2］的圓柱面上用漆包圓銅線繞制線圈繞組［1］，上述線圈繞組［1］的引出線［15］焊接在穿過(guò)絕緣管［16］的接線柱［17］的一端。用粘結(jié)材料［5］把一個(gè)用強(qiáng)磁性鐵氧體材料做成的環(huán)形永磁體［3］固定聯(lián)結(jié)在上述的導(dǎo)磁鐵芯［2］底部圓盤(pán)的一側(cè)以獲得固定的強(qiáng)磁場(chǎng)，圓盤(pán)的另一側(cè)面與導(dǎo)向圓柱［6］的頂端做成凸緣聯(lián)接，用螺釘［9］把上述的導(dǎo)磁鐵芯［2］與導(dǎo)向圓柱［6］固定聯(lián)結(jié)在一起。導(dǎo)向圓柱［6］可以沿殼體［4］中間的導(dǎo)向圓孔滑動(dòng)，導(dǎo)向圓柱［6］底部軸頸穿過(guò)螺套［10］中間的圓孔，導(dǎo)向圓柱［6］的軸肩部分與嵌入軸頸外圓槽內(nèi)的彈性擋圈［8］之間支承了上述的螺套［10］。這個(gè)螺套與上述的殼體［4］之間用螺紋連接，在殼體［4］和導(dǎo)向圓柱［6］的鍵槽內(nèi)嵌入一個(gè)平鍵［7］，使上述的線圈繞組［1］保持沿其軸向移動(dòng)。線圈繞組［1］的引出線［15］通過(guò)接線柱［17］由聯(lián)結(jié)導(dǎo)線［18］與監(jiān)測(cè)裝置［19］相聯(lián)。采用鋁或塑料做成鉆床工作臺(tái)面板［13］和出屑管［11］、導(dǎo)向圓柱［6］、螺套［10］以及殼體［4］是由于其良好的無(wú)磁性能，可以有效地防止永磁鐵芯漏磁。用螺釘［14］把上述的磁通量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的部件［21］固定在面板［13］的底部，用支架將面板［13］支撐固定后成為鉆床工作臺(tái)，并使面板［13］上的出屑管［11］的內(nèi)孔軸線與鉆頭［20］的軸線對(duì)正。與上述磁通量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的部件［21］相聯(lián)的監(jiān)測(cè)裝置［19］具有以下功能放大和鑒別由線圈繞組［1］檢出的電信號(hào)；可預(yù)置鉆孔定額數(shù)目；自動(dòng)累計(jì)鉆通孔的數(shù)目；輸出反映被測(cè)通孔數(shù)值變化的數(shù)字量信號(hào)和音頻監(jiān)控訊號(hào)。在本實(shí)用新型的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例中采用了四個(gè)撥盤(pán)開(kāi)關(guān)、四個(gè)集成電路做成的二－－－－十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器、四個(gè)集成電路做成的譯碼器以及四位發(fā)光數(shù)字管構(gòu)成上述的計(jì)數(shù)及數(shù)字顯示電路［25］。圖2所示的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)輸出端［S3］與上述的可逆計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入端CPD相聯(lián)，可逆計(jì)數(shù)器的另一個(gè)計(jì)數(shù)輸入端CPU與直流電源的正端相聯(lián)，可逆計(jì)數(shù)器的置數(shù)選通端與圖2所示的復(fù)位脈沖信號(hào)輸出端［S5］相聯(lián)。采用逆計(jì)數(shù)方式是為了直觀地顯示漏鉆孔及未鉆透孔的數(shù)量，使讀數(shù)方便。采用了兩個(gè)集成電路做成的雙四輸入端或非門(mén)和一個(gè)八輸入端多功能門(mén)構(gòu)成上述的門(mén)控脈沖電路［26］。圖2所示的門(mén)控脈沖信號(hào)輸入端［S4］與上述的八輸入端多功能門(mén)的輸出端相聯(lián)。以上的計(jì)數(shù)及數(shù)字顯示電路［25］和門(mén)控脈沖電路［26］的電原理圖參照《無(wú)線電》雜志一九八二年第一期第三十頁(yè)至第三十二頁(yè)中所載《定額－－－－超產(chǎn)自動(dòng)計(jì)數(shù)儀》一文。電磁式通孔檢測(cè)器由小型電源變壓器降壓，半導(dǎo)體二極管整流，阻容濾波獲得直流工作電源，圖2所示直流供電電源的正端［S6］，直流供電電源的負(fù)端［S7］。
本實(shí)用新型所取得的效果與現(xiàn)有技術(shù)比較具有檢測(cè)精度高，無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，能夠用數(shù)字和音頻訊號(hào)監(jiān)控鉆孔操作過(guò)程。由于加工印刷電路板元器件引線孔所用的鉆頭直徑一般在0.6毫米至1毫米之間，其質(zhì)量相當(dāng)，因此被測(cè)鉆頭與永磁鐵芯線圈繞組之間的有效檢測(cè)距離可一次調(diào)定，使用方便。依據(jù)本實(shí)用新型所提出的方案，可以設(shè)計(jì)制造出一種新穎的電磁式通孔檢測(cè)器，適用于檢測(cè)印刷電路板以及非鐵磁質(zhì)材料的被鉆通孔數(shù)，克服目前光憑肉眼檢查疏漏鉆孔缺陷的現(xiàn)象，可以提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
權(quán)利要求1.電磁式通孔檢測(cè)器，其特征在于是由下列部件組合構(gòu)成(A)一個(gè)磁通量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的部件[21]，它的信號(hào)輸出端與監(jiān)測(cè)裝置[19]中的小信號(hào)放大----抗干擾電路[22]相聯(lián)接。(B)上述的小信號(hào)放大----抗干擾電路[22]，它分別與上述的監(jiān)測(cè)裝置[19]中的音頻電路[23]以及計(jì)數(shù)及數(shù)字顯示電路[25]相聯(lián)接。(C)一個(gè)置于上述的監(jiān)測(cè)裝置[19]中的單穩(wěn)延時(shí)脈沖電路[27]，它分別與上述的音頻電路[23]以及計(jì)數(shù)及數(shù)字顯示電路[25]相聯(lián)接。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式通孔檢測(cè)器，其特征在于所述的一個(gè)磁通量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的部件［21］有一個(gè)反映被測(cè)鉆頭［20］軸向位置變化的線圈繞組［1］按裝在鉆床工作臺(tái)面板［13］的底部，上述的線圈繞組［1］的一個(gè)端點(diǎn)作為電信號(hào)輸出端。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式通孔檢測(cè)器，其特征在于所述的小信號(hào)放大－－－－抗干擾電路由一個(gè)集成電路電壓比較器和兩個(gè)門(mén)電路通過(guò)電氣連接組成，以放大和鑒別來(lái)自所述線圈繞組［1］的電信號(hào)，上述的小信號(hào)放大－－－－抗干擾電路的輸出信號(hào)一方面與計(jì)數(shù)及數(shù)字顯示電路相聯(lián)接，另一方面經(jīng)過(guò)一個(gè)二極管［D1］以及一個(gè)選擇音頻監(jiān)控訊號(hào)指示方式的開(kāi)關(guān)［K］與音頻電路相聯(lián)接。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式通孔檢測(cè)器，其特征在于所述的單穩(wěn)延時(shí)脈沖電路由兩個(gè)集成電路做成的門(mén)電路通過(guò)電氣連接組成，它的輸入信號(hào)和門(mén)控脈沖電路［26］相聯(lián)接，上述的單穩(wěn)延時(shí)脈沖電路的輸出信號(hào)一方面與計(jì)數(shù)及數(shù)字顯示電路相聯(lián)接，另一方面經(jīng)過(guò)一個(gè)集成電路做成的門(mén)電路［F5］以及一個(gè)二極管［D2］與音頻電路相聯(lián)接。
5.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁式通孔檢測(cè)器，其特征在于所述的一個(gè)磁通量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的部件由以下構(gòu)件做成用鋁或塑料做成鉆床工作臺(tái)面板［13］，在上述面板的中間開(kāi)一個(gè)直徑稍大于上述線圈繞組［1］外徑的通孔，把上述通孔的頂端做成沉孔，用粘結(jié)材料［12］把一個(gè)圓柱形出屑管［11］固定聯(lián)結(jié)在上述的沉孔內(nèi)，把中間有孔的導(dǎo)磁鐵芯［2］和導(dǎo)向圓柱［6］套在上述出屑管［11］的外壁上并與外壁保持一定的間隙，在用低碳鋼材料做成的導(dǎo)磁鐵芯［2］的圓柱面上用漆包圓銅線繞制線圈繞組［1］。上述線圈繞組［1］的引出線［15］焊接在穿過(guò)絕緣管［16］的接線柱［17］的一端，用粘結(jié)材料［5］把一個(gè)用強(qiáng)磁性鐵氧體材料做成的環(huán)形永磁體［3］固定聯(lián)結(jié)在上述的導(dǎo)磁鐵芯［2］底部圓盤(pán)的一側(cè)以獲得固定的強(qiáng)磁場(chǎng)，用螺釘［9］把上述的導(dǎo)磁鐵芯［2］與導(dǎo)向圓柱［6］固定聯(lián)接在一起，上述的導(dǎo)向圓柱［6］可以沿殼體［4］中間的導(dǎo)向圓孔滑動(dòng)，導(dǎo)向圓柱［6］底部軸頸穿過(guò)螺套［10］中間的圓孔，導(dǎo)向圓柱［6］的軸肩部分與嵌入軸頸外圓槽內(nèi)的彈性擋圈［8］之間支承了上述的螺套［10］，這個(gè)螺套與上述的殼體［4］之間用螺紋連接，在殼體［4］和上述的導(dǎo)向圓柱［6］的鍵槽內(nèi)嵌入一個(gè)平鍵［7］，使上述的線圈繞組［1］保持沿其軸向移動(dòng)，線圈繞組［1］的引出線［15］通過(guò)接線柱［17］由聯(lián)結(jié)導(dǎo)線［18］與上述的監(jiān)測(cè)裝置［19］相聯(lián)。
6.據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁式通孔檢測(cè)器，其特征在于所述的殼體［4］、導(dǎo)向圓柱［6］、螺套［10］以及出屑管［11］由鋁或塑料制成。
專(zhuān)利摘要一種電磁式通孔檢測(cè)器，采用置于鉆床工作臺(tái)面板底部的永磁鐵芯線圈獲取信號(hào)。調(diào)整被鉆孔件底面與檢測(cè)線圈之間的距離可以使線圈在被測(cè)鉆頭穿透孔之后檢出電信號(hào)，具有小信號(hào)放大——抗干擾電路和數(shù)值監(jiān)控電路。檢測(cè)精度高，無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，能夠用數(shù)字和音頻訊號(hào)監(jiān)控鉆孔操作過(guò)程，使用方便，適用于檢測(cè)印刷電路板等非鐵磁質(zhì)材料的被鉆通孔數(shù)，可以提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號(hào)B23B49/00GK2034487SQ8820228
公開(kāi)日1989年3月22日 申請(qǐng)日期1988年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月25日
發(fā)明者龔堅(jiān) 申請(qǐng)人:龔堅(jiān)