CN103676506B

CN103676506B - 菲林对位机用ccd视觉对位方法

Info

Publication number: CN103676506B
Application number: CN201310734093.6A
Authority: CN
Inventors: 张斌; 梁添贵
Original assignee: DONGGUAN HUAHENG INDUSTRY AUTOMATION INTEGRATION Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG HUAHENG INTELLIGENT TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: CN103676506A

Abstract

本发明涉及柔性线路板生产工艺领域，尤其是指一种菲林对位机用CCD视觉对位方法，包括机架、菲林上料机械手、基材上料机械手、成品下料机械手及基材传送单元，所述机架上还装设有XY调整平台及对位装置，所述对位装置包括控制器及不在同一条直线上的N个相机；上菲林、基材及下菲林均设置有N个mark点，先将下菲林放到XY调整平台上的标准位置；再对比后将基材贴合到下菲林；将上菲林贴合到基材上，完成一套产品的对位。对位菲林及基材可利用识别点任意设定，从而有效保障生产出来的FPC的精度；一个对位机构能同时完成菲林+基材+菲林三层贴合，这样保证高效完成每一块正反面菲林对位；实现了柔性线路板生产高效率，高品质的目的。

Description

菲林对位机用CCD视觉对位方法

技术领域

本发明涉及（FPC）柔性线路板生产工艺领域，尤其是指一种菲林对位机用CCD视觉对位方法。

背景技术

在（FPC）柔性线路板制造过程中，曝光前需要对（FPC）柔性线路板与菲林进行对位，然后将对位完成的（FPC）柔性线路板与菲林放入曝光机进行曝光。现有技术中，一般通过销钉进行对位，在（FPC）柔性线路板与菲林的相对应位置冲出对位孔，然后将两者通过将对位孔套在销钉上实现两者的对位操作。上述的对位结构，由于对位孔的孔径不可能完全等于销钉的外径，因此势必会造成两者对位精度偏低，而且需要通过人工对位，效率低。

目前，国内、外（FPC）柔性线路板生产制造行业绝大部分菲林对位仍采用纯手工对位，生产出来的产品品质低，效率低，但其手动对位方式已无法满足高品质、高效率的要求，对位技工难招工且需要长时间培训达到熟练。进口设备虽然具备高精度的要求，但其适用性不高及高昂的价格使广大国内客户难以承受。

中国专利申请号为201310109646.9，名称为PCB板与菲林对位装置7的专利文献公开了一种PCB板与菲林对位装置7，包括机架1及安装于机架1上的下述各部分：X-Y-θ三自由度调整机构；固定于X-Y-θ三自由度调整机构上用于吸附PCB 板的矩形的真空吸附平台，在真空吸附平台的四个角上沿对角线延伸设有透光部；相对设置于真空吸附平台上方的两个两点压紧机构；安装于X-Y-θ三自由度调整机构下方的通过透光部读取PCB板与菲林四个角上的对位标识的四个CCD 镜头，四个CCD镜头呈矩形排列且安装于一个间距调整机构上，四个CCD 镜头与控制器连接，控制器的控制端与X-Y-θ三自由度调整机构连接；用于为四个CCD镜头提供光照度条件的光源。

但只能实现PCB板与菲林对位，难以实现（FPC）柔性线路板与菲林的对位，此外还存在结构复杂，制造成本较高的缺陷，工件夹装工作繁琐，加工效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能自动实现（FPC）柔性线路板与菲林的对位功能，且结构简单精巧、制造成本低、对位精度和品质较高的菲林对位机用CCD视觉对位方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种菲林对位机用CCD视觉对位方法，

包括机架、装设于机架的菲林上料机械手、基材上料机械手、成品下料机械手及基材传送单元，所述机架上还装设有XY调整平台及对位装置，所述对位装置包括控制器及不在同一条直线上的N个CCD；

上菲林、基材及下菲林均设置有N个mark点，对位步骤包括：

第一步，由菲林上料机械手将下菲林抓取到CCD处，N个CCD分别对下菲林的N个mark点拍照，该N个mark点形成一个N边形，所述控制器对这个N边形的边长和角度进行判断，如果下菲林长度和角度超差，就将下菲林退出，如果不超差，则将下菲林放到XY调整平台上的标准位置；

第二步，基材传送单元将基材放到CCD处，菲林上料机械手将其抓起，N个CCD分别对基材的N个mark点拍照，N个mark点形成N边形；对mark点直径判断，如果直径和下菲林符合，则是同一型号产品的部件，再对N边形边长和角度进行判断，如果基材长度和角度超差，就将基材退出，如果基材长度和角度在误差范围内，则将基材贴合到下菲林；

第三步，菲林上料机械手将上菲林抓取到CCD处，N个CCD分别对上菲林的N个mark点拍照，N个mark点也形成N边形。对mark点直径判断，如果直径和下菲林符合，则是同一型号产品的部件，再对N边形边长和角度进行判断，如果基材长度和角度超差，就将上菲林退出，如果上菲林长度和角度在误差范围内，则进行对位，再将其贴合到基材上，完成一套产品的对位。

所述N大于等于三。

优选的，所述N等于四，所述对位装置还包括两个安装杆及与控制器电连接的四个CCD，两个安装杆各装设两个CCD。

其中，所述两个安装杆相互平行，安装杆上的其中一个CCD与该安装杆的一端固定连接，安装杆上的另一个CCD与该安装杆通过松紧可调装置连接。

另一优选的，所述N等于三。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种菲林对位机用CCD视觉对位方法，对位菲林及基材可利用识别点任意设定从而实现生产出来的FPC的精度有效保障；一个对位机构能同时完成菲林+基材+菲林三层贴合，这样保证高效完成每一块正反面菲林对位；本发明自动菲林对位机可以多种料同时生产，并自动识别良品，操作人员易培训上岗，且生产效率高转换生产型号、料号快且其设备结构紧凑、占用空间小、为客户解决了很多行业的难题，实现了（FPC）柔性线路板生产高效率，高品质的目的。

附图说明

图1为本发明实施例一的菲林对位机的俯视结构示意图。

图2为本发明菲林对位方法的逻辑原理框图。

图3为本发明实施例二中用作判断的对位基准位置的坐标信息示意图。

图4为实施例二中对四个mark点拍照后采集的坐标信息示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1和图2所示为本发明所述菲林对位机用CCD视觉对位方法的实施例一，包括机架1、装设于机架1的菲林上料机械手2、基材上料机械手3、成品下料机械手4及基材传送单元5，所述机架1上还装设有XY调整平台6及对位装置7，所述对位装置7包括控制器及不在同一条直线上的N个CCD；

上菲林、基材及下菲林均设置有N个mark点，本实施例中，N等于四，其对位步骤包括：

第一步，由菲林上料机械手2将下菲林抓取到CCD处，四个CCD72分别对下菲林的四个mark点拍照，该四个mark点形成一个四边形，所述控制器对这个四边形的边长和角度进行判断，如果下菲林长度和角度超差，就将下菲林退出，如果不超差，则将下菲林放到XY调整平台6上的标准位置；

第二步，基材传送单元5将基材放到CCD处，菲林上料机械手2将其抓起，四个CCD72分别对基材的四个mark点拍照，四个mark点形成四边形；对mark点直径判断，如果直径和下菲林符合，则是同一型号产品的部件，再对四边形边长和角度进行判断，如果基材长度和角度超差，就将基材退出，如果基材长度和角度在误差范围内，则将基材贴合到下菲林；

第三步，菲林上料机械手2将上菲林抓取到CCD处，四个CCD72分别对上菲林的四个mark点拍照，四个mark点也形成四边形。对mark点直径判断，如果直径和下菲林符合，则是同一型号产品的部件，再对四边形边长和角度进行判断，如果基材长度和角度超差，就将上菲林退出，如果上菲林长度和角度在误差范围内，则进行对位，再将其贴合到基材上，完成一套产品的对位。

本发明提供了一种菲林对位机用CCD视觉对位方法，对位菲林及基材可利用识别点任意设定从而实现生产出来的FPC的精度有效保障；一个对位机构能同时完成菲林+基材+菲林三层贴合，这样保证高效完成每一块正反面菲林对位；本发明自动菲林对位机可以多种料同时生产，并自动识别良品，操作人员易培训上岗，且生产效率高转换生产型号、料号快且其设备结构紧凑、占用空间小、为客户解决了很多行业的难题，实现了（FPC）柔性线路板生产高效率，高品质的目的。

本实施例中，所述对位装置7包括控制器、两个安装杆71及与控制器电连接的四个CCD72，两个安装杆71各装设两个CCD72，该四个CCD72形成一个四边形，用于对位于CCD处的原料上的四个mark点拍照，并由控制器对该四个mark点形成的四边形的边长和角度进行判断处理。

本实施例中，所述两个安装杆71相互平行，安装杆71上的其中一个CCD72与该安装杆71的一端固定连接，安装杆71上的另一个CCD72与该安装杆71通过松紧可调装置连接。

当需要进行菲林对位加工的柔性线路板规格发生变化之后，比如大小和形状改变之后，通过调节另一个CCD72在安装杆71上的位置以使四个CCD72的位置与柔性线路板的形状大小相适应，从而能实现统一台机可对位不同规格柔性线路板的需求，无需更换对位装置7，经过简单调节即可，适用性较广，实用性更强，上述松紧可调装置为现有的便于松开和紧固的连接装置，通过松开夹紧或抵紧部件后，即可使该另一个CCD72沿着安装杆71左右滑动，随后再锁紧夹紧或抵紧部件即可。

本发明还可以有另一种对位方式，如图3和图4所示的实施例二，下菲林的坐标信息为基准，mark点形成的对角线和CCD坐标系夹角为θ1，θ2，基材或者上菲林的夹角为θ1'， θ2'，差值为Δθ1，Δθ2，调整台调整角度为（Δθ1+Δθ2）/2，下菲林四个mark点的中点为（X0，Y0），基材四个mark点的中点为（X0'，Y0'），将两个中心点重合完成对位。

所述控制器对四边形的对角线交点和角度进行判断时，即将图4的信息与图3的信息进行四边形的边长和角度的比较，比较差值超过误差范围，同样可以视为角度超差，需要将当前材料退出。

在实施例三中，所述N等于三，可以适用于形状为三角形或圆形的（FPC）柔性线路板，以满足特定形状需求的柔性线路板制造场合，需要比较处理的数据更好，对位效率更高。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.菲林对位机用CCD视觉对位方法，包括机架（1）、装设于机架（1）的菲林上料机械手（2）、基材上料机械手（3）、成品下料机械手（4）及基材传送单元（5），其特征在于：所述机架（1）上还装设有XY调整平台（6）及对位装置（7），所述对位装置（7）包括控制器及不在同一条直线上的N个CCD；

上菲林、基材及下菲林均设置有N个mark点，对位步骤包括：

第一步，由菲林上料机械手（2）将下菲林抓取到CCD处，N个CCD（72）分别对下菲林的N个mark点拍照，该N个mark点形成一个N边形，所述控制器对这个N边形的边长和角度进行判断，如果下菲林长度和角度超差，就将下菲林退出，如果不超差，则将下菲林放到XY调整平台（6）上的标准位置；

第二步，基材传送单元（5）将基材放到CCD处，菲林上料机械手（2）将其抓起，N个CCD（72）分别对基材的N个mark点拍照，N个mark点形成N边形；对mark点直径判断，如果直径和下菲林符合，则是同一型号产品的部件，再对N边形边长和角度进行判断，如果基材长度和角度超差，就将基材退出，如果基材长度和角度在误差范围内，则将基材贴合到下菲林；

第三步，菲林上料机械手（2）将上菲林抓取到CCD处，N个CCD（72）分别对上菲林的N个mark点拍照，N个mark点也形成N边形；

对mark点直径判断，如果直径和下菲林符合，则是同一型号产品的部件，再对N边形边长和角度进行判断，如果基材长度和角度超差，就将上菲林退出，如果上菲林长度和角度在误差范围内，则进行对位，再将其贴合到基材上，完成一套产品的对位；所述N大于等于三。

2.根据权利要求1所述的菲林对位机用CCD视觉对位方法，其特征在于：所述N等于四，所述对位装置（7）还包括两个安装杆（71）及与控制器电连接的四个CCD（72），两个安装杆（71）各装设两个CCD（72）。

3.根据权利要求2所述的菲林对位机用CCD视觉对位方法，其特征在于：所述两个安装杆（71）相互平行，安装杆（71）上的其中一个CCD（72）与该安装杆（71）的一端固定连接，安装杆（71）上的另一个CCD（72）与该安装杆（71）通过松紧可调装置连接。

4.根据权利要求1所述的菲林对位机用CCD视觉对位方法，其特征在于：所述N等于三。