CN103228107A - 位置校正装置及使用该位置校正装置的位置校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种位置校正装置与对应的位置校正方法。该位置校正装置包括一个调整基座、两个滑座、一个驱动装置和两个摄影装置。该位置校正方法包括初取板、摄影、定位、校正步骤。本发明位置校正装置和位置校正方法可对准备制作为印刷电路板的板材进行定位，将定位通过摄影装置调整，自动进行校正，本发明可适用于制作各种不同尺寸的印刷电路板，可提高定位的精准度及生产效率。

Description

位置校正装置及使用该位置校正装置的位置校正方法

技术领域

本发明涉及一种用于印刷电路板的生产设备和方法，特别涉及印刷电路板的移动与定位。

背景技术

在印刷电路板的生产中，需要在基底板材进行钻孔以及曝光等印刷制程，由于孔洞与曝光照射位置与电路的连接及分布情形息息相关，需要将基底板材适当定位后才能进行。

传统电路板的生产多以大批量生产为主，由于每块基底板材的尺寸基本相同，仅需设定好板材的尺寸，并将周边设备调整到适当位置，例如对板材定位使用的摄影装置等，即可连续进行生产，而没有太大的定位困扰，也因此，传统生产设备的定位工作，例如上述摄影装置的定位，即以人工手动方式完成。

然而，为满足客制化需求，印刷电路板的尺寸逐渐变得多样化，不同尺寸的基底板材容易在生产线中发生定位问题，而使得每次改变板材尺寸时即需要重新调整生产线，造成不容易更换板材尺寸以及生产效率降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种位置校正装置及使用该位置校正装置的位置校正方法，该板材的定位装置和方法用以对板材进行定位，并可适应于板材的尺寸同时进行校正。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种位置校正装置，其特征在于，它包括：一调整基座；两个滑座，该两个滑座分别滑动地设于该调整基座上而可相对于该调整基座滑动，该两个滑座的滑动方向彼此平行；一驱动装置，该驱动装置固设于该调整基座上并连接该两个滑座，该驱动装置带动该两个滑座沿相反方向滑动而相互靠近或远离；两个摄影装置，该两个摄影装置分别固设于该两个滑座上，各个该摄影装置朝一摄影方向撷取影像，该两个摄影装置的摄影方向相同且垂直于各该滑座的滑动方向。

所述驱动装置包括一动力装置和两个螺杆，该两个螺杆分别与所述两个滑座螺合，该动力装置带动该两个螺杆转动，以带动所述两个滑座沿相反方向滑动。

所述位置校正装置还包括一移动装置和一取板装置，该移动装置包括一垂直移动装置和一移动平台，该垂直移动装置与所述调整基座一同固定，该移动平台设于该垂直移动装置上而受该垂直移动装置带动而移动，且该移动平台的移动方向与各个所述摄影方向平行，该取板装置设于该移动平台上而受该移动平台带动而水平地移动。

一种位置校正方法，其特征在于，它包括以下步骤：

初取板：利用一取板装置取一板材，该板材具有两个辨识点；

摄影：利用两个摄影装置朝向该板材摄影，取得该两个辨识点的位置资讯，各个该摄影装置具有一定位点；

定位：依该两个辨识点与该两个定位点的相对位置，利用一移动平台带动该取板装置水平移动，连带使该板材水平移动，调整该两个辨识点的位置，使该两个摄影装置若摄影时将产生符合以下情形的影像：将该两个摄影装置的影像并列时，该两个辨识点与该两个定位点连成一直线，且各个该辨识点至其邻近定位点的距离彼此相同；

校正：利用一驱动装置带动该两个摄影装置朝相反方向移动，使该两个辨识点在摄影装置所得影像中分别与该两个定位点重合。

在所述校正步骤后还包括以下步骤：

卸除：利用一垂直移动装置带动该取板装置向下移动，并使该取板装置释放该板材，将该移动平台复位至初始位置；

再取板：利用该取板装置再次拿取该板材；

其中，该卸除步骤与再取板步骤未水平移动该板材，使再取板后所述两个辨识点在摄影装置所得影像中仍然分别与所述两个定位点重合。

本发明的优点是：本发明所提供的位置校正装置与位置校正方法可迅速地对板材进行定位，并可针对板材尺寸校正，从而提高生产效率与调整生产线的效率。

附图说明

图1是本发明位置校正装置的立体图。

图2是本发明位置校正装置的局部立体图。

图3是本发明位置校正装置的动作示意图。

图4是本发明中摄影装置所得影像的示意图。

图5是本发明位置校正方法的流程图。

图6至图9是本发明位置校正方法连续步骤中辨识点与定位点的相对位置关系示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种位置校正装置，其主要可供使用于印刷电路板的制造程序中，用以校正所提取的印刷电路板的位置，以供其他机械或设备进行钻孔、曝光或其他加工作业，提高钻孔与印刷电路位置的精密度与准确度，然而，本发明也可适用于其他类似需要精确定位的加工作业中。

请参考图1至图3，本实施例所提供的位置校正装置主要供装设于一出纳库1上方，该出纳库1中则堆叠置放有多个准备制作为印刷电路板的板材11、11’，各该板材具有两个辨识点111，该辨识点111是与电路板其他部分具有不同视觉效果的部分，具体而言，可以是穿孔或类似的镂空部分，或者也可以是涂布漆料或其他材料所形成的辨识点。位置校正装置则包括有一调整基座2、两个滑座3、3’、两个升降装置4、一驱动装置5、两个摄影装置6、一移动装置7与一取板装置8，依实际使用需求，各部件的数量可供任意增减调整。

该调整基座2延伸为横梁状，并于其同一表面的靠近两端部处分设有相互平行且水平延伸的两组滑轨，较佳者，每一组滑轨包括相互平行且并列的两道滑轨21、22。

该两个滑座3、3’分别设于调整基座2的两组滑轨使滑座3、3’可各自相对于调整基座2滑动，且两个滑座3、3’的滑动方向彼此平行，其中，各该滑座可包括有一主滑座31与一副滑座32，主滑座31可滑动地设于调整基座2的滑轨上，副滑座32则可滑动地设于主滑座31上，较佳者，副滑座32与主滑座31之间也具有滑轨，使副滑座32可稳定地相对于主滑座31滑动，其中由于本发明位于出纳库1的上方，副滑座32的滑动方向垂直向下，而与滑座3整体相对于调整基座2的滑动方向垂直。

该两个升降装置4分别设于该两个滑座3上，使各个升降装置4可带动滑座3中的副滑座32上下移动，较佳者，可依讯号指示而带动副滑座32上下移动到特定高度，具体而言，该升降装置4可包括螺杆41以及马达42，利用螺杆41与副滑座32螺合，并将马达42固设于主滑座31上，以马达42带动螺杆41转动，进而使副滑座32移动，作为替代的实施方案，该马达42也可改换为其他类似可产生转动动力的装置，同时，也可以改为将马达42固设于副滑座32上，并将螺杆41改为与主滑座31螺合，仍可以获得相似的使用功能。本实施例的各个图示中，各个升降装置中的螺杆41仅以简单杆体表示，属工程制图中常用的简略表现方式，各个升降装置中的螺杆41应具有螺纹，然而，在本发明其他可能的实施例中，将马达与螺杆改设为推杆与气压缸或油压缸，不具有螺纹，仍可行。

该驱动装置5固设于该调整基座2上并连接该两个滑座3，该驱动装置5可带动该两个滑座3沿相反方向滑动而相互靠近或远离，具体而言，该驱动装置5可包括两个螺杆51、51’以及马达52或类似的动力装置，该两个螺杆51、51’分别与该两个滑座3、3’螺合，马达52则固设于调整基座2上，以马达52带动两个螺杆51、51’转动，进而使各个滑座3、3’移动，其中应注意的是，马达52带动螺杆51、51’转动的方向应与各个螺杆51、51’的螺纹方向配合，藉以适当地带动两个滑座3、3’沿相反方向滑动。在本发明另一实施例中，该驱动装置的螺杆亦可于同一杆体上设置两段相反的螺纹，亦可转动杆体而使螺纹反方向螺旋带动滑座移动，此时，由于两段螺纹相异，而仍将此种情形视为具有两个螺杆。与升降装置相似的是，该驱动装置5的各个螺杆51、51’在图示中仅以简单杆体表示，应具有螺纹，而驱动装置5的马达52与螺杆51、51’也可以改换为适当数量的推杆与气压缸或油压缸，获得相似的使用效果。

该两个摄影装置6分别固设于该两个滑座3、3’上，并朝一摄影方向撷取影像，更明确地说，各个摄影装置6固设于副滑座32上，各个摄影装置6的摄影方向相同，各摄影方向平行于副滑座32的滑动方向且垂直于各滑座3、3’整体的滑动方向，具体而言，各个摄影装置6可包括镜头以及设置于镜头上方的光学感应器，使各个摄影装置可朝下撷取影像。各个摄影装置6具有一定位点61，该定位点可以是直接绘制或成型于镜头的标记，或者可以是影像成像并撷取后再加入于影像中固定位置的标记，如图4所示，而使定位点61从摄影装置所撷取的影像62中显现出来，该定位点61可以是十字标记或是圆形或其他形状的标记。

该移动装置7包括一垂直移动装置71与一移动平台72。该垂直移动装置71与该调整基座2一同固定，所述的一同固定，可直接将垂直移动装置71与调整基座2相互固定，或者亦可将垂直移动装置71与调整基座2固定设置于同一基座或无法相对移动的两个不同基座上，使垂直移动装置71与调整基座2之间不会出现预期外的相对移动。

该移动平台72设于该垂直移动装置71上而可受该垂直移动装置71带动而垂直移动，其中，该垂直移动装置71可具有气压缸或油压缸，而可用以将设置于垂直移动装置71的移动平台72及其他部件抬升或下降，且该垂直移动装置71可进一步具有高度感测器711(Z轴光学尺)，可用以感测该垂直移动装置71将其他部件抬升或下降的高度。该移动平台72可具有横向与纵向的滑轨(X轴及Y轴滑轨)及对应的驱动装置，使该移动平台72可带动部件在水平方向任意移动，较佳者，亦可利用横向与纵向的滑轨搭配移动，或另外具有转动滑轨(θ轴滑轨)，而可带动部件转动。

该取板装置8设于该移动平台72上而可受该移动平台72带动而水平地移动，具体而言，该取板装置8可为真空吸盘，于其下表面分布设置多个孔洞，且这些孔洞在该取板装置内部或经由其他装置相互连通，可利用其他装置自孔洞抽取空气，进一步利用真空吸引力或大气压力的原理，将板材11吸附于取板装置8表面，用以提取板材11，然而，改用机械臂或其他方式提取板材者，亦无不可。

由上述装置，请参考图1与图5，本发明进一步提供一种位置校正方法，包括有以下步骤：初取板91、摄影92、定位93与校正94，此外，在校正94之后还可进一步包括卸除95与再取板96的步骤。

所述的初取板91是利用取板装置8取一板材11，为取得板材11，该垂直移动装置71可配合将移动平台72与取板装置8向下移动，使取板装置8触及板材11，该垂直移动装置71并可于此时利用高度感测器711产生一位置讯号。

所述的摄影92是利用摄影装置6朝向板材11摄影，取得该两个辨识点111的位置资讯，由于板材11具有辨识点，摄影装置具有定位点，如图6所示，摄影装置6所撷取获得的影像62中即出现辨识点111与定位点61。为提高辨识点111与定位点61的识别情形，进而提高后续步骤的精确度，可于取板装置8触及板材11时利用升降装置4依板材11及副滑座32的位置带动副滑座32移动，进一步使摄影装置6上下移动，而将摄影装置6与板材11之间的距离调整适当，提高影像撷取时对焦的准确度以及成像的清晰度；较佳者，该升降装置4可依该移动装置7所产生的位置讯号带动该副滑座32移动。依一定的计算进行，该两个摄影装置6在本发明位置校正方法完整的过程中，仅需要进行一次摄影，然而，在本发明其他步骤进行的同时也利用摄影装置6摄影，藉以确定板材11与摄影装置6移动的情形，亦属可行。

所述的定位93是依该两个辨识点111与该两个定位点61的相对位置，利用移动平台72带动取板装置8水平移动，连带使板材11水平移动，从而调整该两个辨识点111的位置，使得由该两个摄影装置观察板材时，板材的两个辨识点111以及摄影装置的两个定位点61连成一直线，如图7所示，并且再进一步使各该辨识点111至邻近的定位点61的距离彼此相同，形成如图8所示的排列情形。就现实而言，两个辨识点111与两个定位点61各自分别出现于两个摄影装置6所产生的两个影像62中，而无所谓一直线的产生，然而，依直观而论，两个摄影装置本就有左右的位置关系，将其所产生的两个影像一同对齐并排放置，即可将两个影像结合，使两个辨识点111与两个定位点61一同并置，形成如图6至图9的排列情形，可识别其是否处于同一直线上。其中，需注意的是，将两个摄影装置的影像并排放置时应直接并列，而不可经过非360度整数倍的任意角度旋转。

所述的校正94是利用驱动装置5带动摄影装置6朝相反方向移动，彼此接近或远离，进而改变摄影装置的定位点61与辨识点111的相对位置关系，使该两个辨识点111在摄影装置所得影像中分别与该两个定位点61重合，形成如图9所示的排列情形。由于辨识点111与定位点61可能有其各自的外形，此处所述的重合并不以完全重叠吻合为限，而是指辨识点111与定位点61的图形中心重叠。

所述的卸除95是利用该垂直移动装置71移动带动该取板装置8向下移动，并使取板装置8释放板材11，随后将移动平台72复位至初始位置。藉此步骤可将移动平台72的位置回正，有利于维持移动平台72的操作性能。

所述的再取板96是在移动平台72复位后利用取板装置8再次拿取板材11，由于卸除步骤与再取板步骤中并未将板材11水平移动，使板材11可维持在定位与校正后的位置，再取板后板材的辨识点111在摄影装置所得影像中仍然与图9所示情形相同，分别与摄影装置的定位点61重合。

利用上述的装置与方法，本发明可以准确地将板材的位置定位，以利于进一步进行其他加工作业，提高产品生产的精准度，获得较高的产品成功率，甚至可因降低印刷电路失准的情形而缩小印刷电路的体积，而对印刷电路板制程的改进具有重大意义。

其次，本发明利用驱动装置带动摄影装置反向移动，可省去手动调整摄影装置的困扰，提高生产设备的自动化层级，获得较佳的生产效率。

再者，又由于本发明是带动摄影装置反向移动，有别于个别调整两个摄影装置或者仅调整单边一个摄影装置，可利用两个摄影装置同时移动而快速完成校正，具有速度快、效率高的使用效果。

此外，本发明特别适用于大小不同尺寸的板材，可随板材的大小自动校正，可适应现今小批量、多种类的生产需求，提供较高的生产效率。

总结以上实施方式，本发明可提高印刷电路板的生产效率，并且可适应多种尺寸的生产需求。

上述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种位置校正装置，其特征在于，它包括：

一调整基座；

两个滑座，该两个滑座分别滑动地设于该调整基座上而可相对于该调整基座滑动，该两个滑座的滑动方向彼此平行；

一驱动装置，该驱动装置固设于该调整基座上并连接该两个滑座，该驱动装置带动该两个滑座沿相反方向滑动而相互靠近或远离；

两个摄影装置，该两个摄影装置分别固设于该两个滑座上，各个该摄影装置朝一摄影方向撷取影像，该两个摄影装置的摄影方向相同且垂直于各该滑座的滑动方向。

2.如权利要求1所述的位置校正装置，其特征在于：所述驱动装置包括一动力装置和两个螺杆，该两个螺杆分别与所述两个滑座螺合，该动力装置带动该两个螺杆转动，以带动所述两个滑座沿相反方向滑动。

3.如权利要求1所述的位置校正装置，其特征在于：还包括一移动装置和一取板装置，该移动装置包括一垂直移动装置和一移动平台，该垂直移动装置与所述调整基座一同固定，该移动平台设于该垂直移动装置上而受该垂直移动装置带动而移动，且该移动平台的移动方向与各个所述摄影方向平行，该取板装置设于该移动平台上而受该移动平台带动而水平地移动。

4.如权利要求2所述的位置校正装置，其特征在于：还包括一移动装置和一取板装置，该移动装置包括一垂直移动装置和一移动平台，该垂直移动装置与所述调整基座一同固定，该移动平台设于该垂直移动装置上而受该垂直移动装置带动而移动，且该移动平台的移动方向与各个所述摄影方向平行，该取板装置设于该移动平台上而受该移动平台带动而水平地移动。

5.一种基于权利要求3或4所述的位置校正装置实现的位置校正方法，其特征在于，它包括以下步骤：

初取板：利用一取板装置取一板材，该板材具有两个辨识点；

摄影：利用两个摄影装置朝向该板材摄影，取得该两个辨识点的位置资讯，各个该摄影装置具有一定位点；

定位：依该两个辨识点与该两个定位点的相对位置，利用一移动平台带动该取板装置水平移动，连带使该板材水平移动，调整该两个辨识点的位置，使该两个摄影装置若摄影时将产生符合以下情形的影像：将该两个摄影装置的影像并列时，该两个辨识点与该两个定位点连成一直线，且各个该辨识点至其邻近定位点的距离彼此相同；

校正：利用一驱动装置带动该两个摄影装置朝相反方向移动，使该两个辨识点在摄影装置所得影像中分别与该两个定位点重合。

6.如权利要求5所述的位置校正方法，其特征在于：在所述校正步骤后还包括以下步骤：

卸除：利用一垂直移动装置带动该取板装置向下移动，并使该取板装置释放该板材，将该移动平台复位至初始位置；

再取板：利用该取板装置再次拿取该板材；

其中，该卸除步骤与再取板步骤未水平移动该板材，使再取板后所述两个辨识点在摄影装置所得影像中仍然分别与所述两个定位点重合。

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