CN100489510C - 点胶状态的判断系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种点胶状态的判断系统及方法，其应用于具有一胶体存储装置的一点胶装置，该判断系统包括一第一图像提取装置、至少一压力传感器以及一系统主机。该第一图像提取装置是用于提取该点胶装置在点胶过程中的一胶体图像，并随着该点胶装置移动；该压力传感器是用于检测该点胶装置及该胶体存储装置的压力数据；该系统主机是用于接收并分析所提取的该胶体图像及所检测的压力数据。

Description

点胶状态的判断系统及方法

技术领域

本发明涉及一种点胶状态的判断系统及方法，特别涉及一种应用于封装印刷电路板的点胶状态的质量判断系统及方法。

背景技术

在封装印刷电路板(PCB)时常常需要大范围地涂覆胶粘剂，以粘接各层板。为了提高生产效率并增加产量，多半使用点胶机来进行此项工作。然而，点胶机针头的小孔常常因为胶内杂质、干胶硬块、气泡或点胶压力不当......等等因素，致使点胶的质量不稳定，进而影响点胶机台的优良率。为了有效降低生产成本，需要监控点胶质量的下降情况，使系统或操作员可以及时作出最佳调整，以确保生产的优良率。

早期都是由操作员在线直接以目视判断点胶的质量。人工目视虽然可以判断明显的点胶质量问题，然而点胶质量的细微瑕疵以及逐渐下降，则很难用肉眼直接察觉；等到发生明显异常时，已经来不及处理，造成批次生产的工件成为不合格产品，这种情况在大尺寸的面板涂胶尤其容易发生，因为大尺寸的面板点胶距离较长，往往刚开始点胶时，以肉眼判断尚可，但可能点胶到最后时产生不良状况。

为了达到监控点胶质量的目的，如美国专利第4,096,433号、第5,322,706号以及台湾公告第513792号专利，分别提出不同的自动化方式取代人工目视，以监控点胶质量，包括测量涂覆的胶粘剂的重量、记录涂覆的胶面高度或是检测吐胶时点胶机所产生的声音信号等等。

例如，台湾公告第513792号专利公开了一种封装点胶系统，该点胶系统在烘烤装置之后增加一测厚装置，用该测厚装置实时检测每个产品在烘烤后的总厚度。同时该总厚度的测量值可由系统的控制中心判断是否符合生产规格，并决定继续执行或停止相关的制造过程动作。

然而这些技术并不太适合用于较浓稠的胶涂覆于大尺寸面板的工作。例如有些胶因为是半透明状态，若以激光测量胶的高度，将遇到透光的问题，使检测费用过高。而检测每滴吐胶量重量的方式，测量微小重量变化的差异需要较高的灵敏度与准确度，也不太适合应用在大尺寸LCD面板的连续涂覆的状况。

因此，申请人根据现有技术中所存在的问题，研究出了本发明“点胶状态的判断系统及方法”，以下简要说明本发明。

发明内容

本发明提供一种点胶状态的判断系统，以解决点胶质量逐渐下降不易察觉的问题，并通过判断预警的方法降低点胶的不合格率。

本发明的构想是提供一种点胶状态的判断系统，其应用于具有一胶体存储装置的一点胶装置，该判断系统包括一第一图像提取装置、至少一压力传感器以及一系统主机。该第一图像提取装置随着该点胶装置移动，用于提取该点胶装置在点胶过程中的一胶体图像；该压力传感器用于检测该点胶装置及该胶体存储装置的压力数据；该系统主机用于接收并分析所提取的该胶体图像及所检测的压力数据。

依据本发明的一实施例，该胶体图像包括该胶体的宽度以及俯视图相似度的图像。

依据本发明的另一实施例，该判断系统还包括一第二图像提取装置，其设置于该点胶装置的侧面。

优选的，该第二图像提取装置是用于提取该胶体的厚度及侧视图的图像。

依据本发明的另一实施例，该判断系统还包括一控制气压管路，用以调控该点胶装置及该胶体存储装置。

优选的，该压力传感器是设置于该控制气压管路上，以检测压力数据。

依据本发明的另一实施例，该系统主机包括一胶体图像数据库，以分析点胶过程的特征，其中该分析点胶过程的特征，可为胶体的宽度、厚度、视图相似度的图像、压力数据以及任两种的组合之一。

优选的，该系统主机还包括一显示屏幕，以显示分析的结果。

依据本发明的另一实施例，该系统主机在点胶过程发生异常时，自动传送一警告信息给使用者。

优选的，该警告信息是为声音、闪光、图表、电子邮件或手机短信。

本发明的另一构想是提供一种点胶状态的判断系统，其应用于具有一胶体存储装置的一点胶装置，该判断系统包括一第一图像提取装置、一第二图像提取装置、一第一压力传感器、一第二压力传感器以及一系统主机。该第一图像提取装置用于提取该点胶装置在点胶过程中的一第一胶体图像；该第二图像提取装置用于提取该点胶装置在点胶过程中的一第二胶体图像；该第一压力传感器用于检测该点胶装置的压力数据；该第二压力传感器用于检测该胶体存储装置的压力数据；该系统主机用于接收并分析所提取的该第一与第二胶体图像及所检测的各压力数据。

依据本发明的一实施例，该第一图像包括该胶体的宽度与相似度。

依据本发明的另一实施例，该第二图像为该胶体的厚度。

依据本发明的另一实施例，该判断系统还包括一控制气压管路，用以调控该点胶装置及该胶体存储装置。

优选的，该第一与第二压力传感器是分别设置于该点胶装置与该胶体存储装置的各所述控制气压管路上，以分别检测各压力数据。

依据本发明的另一实施例，该系统主机包括一胶体图像数据库，以分析该点胶过程的特征。

优选的，该系统主机还包括一显示屏幕，以显示分析的结果。

依据本发明的另一实施例，该系统主机在点胶过程发生异常时，自动传送一警告信息给使用者。

优选的，该警告信息是为声音、闪光、图表、电子邮件或手机短信。

本发明的另一构想是提供一种点胶状态的判断方法，其应用于具有一胶体存储装置的一点胶装置，该判断方法包括：提取该点胶装置在点胶过程中的一胶体图像；检测该点胶装置及该胶体存储装置的压力数据；以及接收并分析所提取的该胶体图像及所检测的压力数据。

依据本发明的一实施例，提取该胶体图像的步骤是由一图像提取装置进行。

依据本发明的另一实施例，该胶体图像是包括该胶体的宽度、厚度或相似度。

依据本发明的另一实施例，该点胶装置还包括一控制气压管路与一压力传感器。

优选的，该压力传感器是用以检测该控制气压管路的压力数据。

依据本发明的另一实施例，该胶体图像是与一胶体图像数据库对比，以分析该点胶过程的特征。

依据本发明的另一实施例，该判断方法，还包含在发生异常时传送一警告信息给使用者的步骤。

为了易于说明，本发明得由下述的较佳实施例及图示而得到充分了解，并使得本领域技术人员可以据以完成，但是本发明的实施形态并不被限制于下列实施例中。

附图说明

图1为现有用于面板封装的点胶机的示意图。

图2为本发明的判断系统的一较佳实施例示意图。

图3为本发明的判断系统的另一较佳实施例的示意图。

图4为本发明的判断方法的一较佳实施例的流程图。

图5为本发明的判断方法的另一较佳实施例的流程图。

附图标记说明：

11 工作平台

12 点胶装置

13 支架

14 点胶枪

15 点胶针头

16 胶体存储筒

17、18 气压控制管

21 第一图像提取装置

22 主压力传感器

23 副压力传感器

24 系统主机

31 第二图像提取装置

具体实施方式

请参阅图1，其为现有用于面板封装的点胶机的示意图。点胶机具有一工作平台11以及一点胶装置12，而点胶装置12是通过一支架13设置于该工作平台11上方。该点胶装置12包括有一点胶枪14及其点胶针头15、一胶体存储筒16。点胶枪14以及胶体存储筒16的气压压力分别通过气压控制管17与18所调控。一般而言，点胶枪14的气压压力(主气压)约在0.4～0.5兆帕(Mpa)之间作调整，胶体存储胶筒16的压力(副压力)则约在0.2～0.3兆帕之间作调整。

请参阅图2，其为本发明的判断系统的示意图。依据本发明的一较佳实施例，点胶枪14旁边设置有图像提取装置21，可伴随着点胶枪14同时移动，并在选定的路径上记录胶体的宽度、相似度等形状尺寸的图像信息。可用于本发明的图像提取装置，优选为数字摄像镜头，包括但不限于电荷耦合器件图像传感器(Charge Coupled Device，CCD)或互补性金属氧化物半导体传感器(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)。

点胶枪14的气压控制管17上安装有一主压力传感器22，以监测并记录主压力的变化。在胶体存储筒16的气压控制管18上也安装有另一副压力传感器23，以监测并记录副压力的变化。所记录的胶体图像以及压力数据会实时传送至一系统主机24，以供进一步的分析对比。可用于本发明的系统主机，包括但不限于个人计算机或工作站。

请参阅图3，其为本发明的判断系统的另一较佳实施例的示意图。本实施例中，在点胶枪14的侧面还额外设置另一图像提取装置31。由于设置在点胶枪14的侧面，图像提取装置31可以记录所点放胶体不同方向的图像，例如胶体的高度，以供本发明的判断系统分析使用。

本发明所提供的判断方法请参阅图4所示的流程图。在准备开始进行胶体点放时，即可开始应用本发明的判断方法。在每一次点胶作业正式开始之前，点胶枪14会回到作业平台上的坐标零点并进行步骤101的试点胶的动作，而在坐标零点处另设置有一数字镜头，以检查点胶枪14的吐胶量是否正常，是否因为待机时间过久而影响了点胶针头15的性能；如果发现吐胶量不正常，系统将执行步骤102的动作，主动发出警告以通知操作员进行处理与调整。若是吐胶状态正常，则可以正式进入点胶作业(如步骤103所示)。通常情况下，位于坐标零点的数字镜头即为前述的第二图像提取装置31。

接下来请参阅图5，其为本发明的判断方法的另一较佳实施例的流程图。当步骤103的点胶开始后，图像提取装置21与31分别开始记录点胶的胶体图像并将所记录的胶体图像传送至系统主机24(步骤104)。通过由图像提取装置21与31所输入的原始数字图像，例如胶体的宽度、高度以及相似度，系统主机24会依据步骤107的设定，进行一系列的分析对比演算，以将胶体图像图形转换为可分析比较的数值，包括先对图像滤波，接着进行二值化分离出图像的主题与背景，并设法去除不必要的噪声，再根据测量特征的各种需要，分别加以边缘检测、图像分割、细线化处理及分析，最后求得各项测量数值结果。

在记录图像的同时，点胶机台的另外两个传感器：点胶枪主压力传感器22以及胶体存储筒副压力传感器23会如步骤105与106所示，分别记录压力控制管17与18的压力变化值。图像提取装置21或31、主压力传感器22以及副压力传感器23将分别进行数据收集的调度，所收集的数据，包括胶体图像图、主压力值、副压力值分别传送至系统主机24中，并由数据调度器汇入数据库以进行步骤107的对比及演算。

本发明的判断系统将正常的胶体图像及压力数据记录于一数据库内，而且将异常的胶体图像及压力数据记录于另一个异常数据库内。利用不同的演算方法，本发明的判断系统可通过交叉对比所记录的胶体图像以及压力数据，建立点胶状况的特征，从而可以判断出任一时刻点胶质量的健康信心指数CV值(步骤108)：

CV＝f(V，P)

本发明的判断方法中，是以CV值代表点胶质量的健康信心指数，例如，以1表示最正常的健康状态，数值递减则表示健康状态下降；V值代表由胶体图像所取得的点胶特征值；而P值则代表点胶状况的各压力综合特征值。可用于本发明的判断方法的演算方法，包括但不限于类神经系统、模糊逻辑或专家系统。

系统主机24会将所判断的点胶健康状态，如步骤109显示于主机的显示屏幕以供使用者参考，而当点胶健康状态下降时，系统主机24会自动发出判断报告，例如应调整气压压力、调整点胶枪调整钮，及/或应更换针头，并主动以警告信息提醒使用者注意异常现象(步骤110)。警告信息的类型可为声音、闪光、图表、电子邮件或手机短信。

通过本发明的判断系统可以有效地预测点胶针头的寿命，本发明的判断系统并会在最适当的时间，主动提醒操作员对点胶针头、点胶气压压力或点胶枪作适当的调整或更换。经过本发明的点胶质量判断系统的监控以及预先告知，可以减少不合格产品的发生，并可达到最佳的机台效率，避免不适当或过早的调整而浪费生产的时间或费用，同时因为本发明的判断系统可以自动监控点胶的质量，使操作员可以有更多时间照顾生产在线其它工作。

本发明由本领域技术人员所进行的修改，只要不脱离本发明的精神，都在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种点胶状态的判断系统，其应用于具有一胶体存储装置的一点胶装置，其中该判断系统包括：

一第一图像提取装置，该第一图像提取装置随着该点胶装置移动，用于提取该点胶装置在点胶过程中的一胶体图像；

至少一压力传感器，用于检测该点胶装置及该胶体存储装置的压力数据；以及

一系统主机，用于接收并分析所提取的该胶体图像及所检测的压力数据。

2.如权利要求1所述的判断系统，其中该胶体图像包括该胶体的宽度以及俯视图相似度的图像。

3.如权利要求1所述的判断系统，其中还包括一第二图像提取装置，其设置于该点胶装置的侧面，而该第二图像提取装置可用于提取该胶体的厚度以及侧视图相似度的图像。

4.如权利要求1所述的判断系统，其中还包括一控制气压管路，用以调控该点胶装置及该胶体存储装置，而该压力传感器可设置于该控制气压管路上，以检测压力数据。

5.如权利要求1所述的判断系统，其中该系统主机包括一胶体图像数据库，以分析点胶过程的特征，而该系统主机可还包括一显示屏幕，以显示分析的结果。

6.如权利要求5所述的判断系统，其中该分析点胶过程的特征，可为胶体的宽度、厚度、视图相似度的图像、压力数据以及任两种的组合之一。

7.如权利要求1所述的判断系统，其中该系统主机在点胶过程发生异常时，自动传送一警告信息给使用者，而该警告信息可为声音、闪光、图表、电子邮件或手机短信。

8.一种点胶状态的判断系统，其应用于具有一胶体存储装置的一点胶装置，其中该判断系统包括：

一第一图像提取装置，用于提取该点胶装置在点胶过程中的一第一胶体图像；

一第二图像提取装置，用于提取该点胶装置在点胶过程中的一第二胶体图像；

一第一压力传感器，用于检测该点胶装置的压力数据；

一第二压力传感器，用于检测该胶体存储装置的压力数据；以及

一系统主机，用于接收并分析所提取的该第一与第二胶体图像及所检测的各压力数据。

9.如权利要求8所述的判断系统，其中：

该第一胶体图像包括该胶体的宽度与相似度；

该第二胶体图像为该胶体的厚度；及/或

该系统还包括一控制气压管路，用以调控该点胶装置及该胶体存储装置，而该第一与第二压力传感器可分别设置于该点胶装置与该胶体存储装置的各所述控制气压管路上，以分别检测各压力数据。

10.一种点胶状态的判断方法，其应用于具有一胶体存储装置的一点胶装置，其中该判断方法包括：

提取该点胶装置在点胶过程中的一胶体图像；

检测该点胶装置及该胶体存储装置的压力数据；以及

接收并分析所提取的该胶体图像及所检测的压力数据。

11.如权利要求10所述的判断方法，其中：

提取该胶体图像的步骤是由一图像提取装置进行；

该胶体图像包括该胶体的宽度、厚度或相似度；及/或

该点胶装置还包括一控制气压管路与一压力传感器，而该压力传感器可用以检测该控制气压管路的压力数据。

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