CN104949992A - 印刷电路板自动光学检测系统及其印刷电路板载物台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种印刷电路板自动光学检测系统。所述印刷电路板自动光学检测系统包括基台、位移电缸、第一载物台、第二载物台和分拣平台，所述第一载物台和所述分拣平台设置在所述基台，所述第二载物台与所述位移电缸连接，并与所述第一载物台相对设置。本发明提供的印刷电路板自动光学检测系统采用双平台载板和双向气槽，实现抽真空来保证印刷电路板平整性，同时还可以实现吹气功能来形成气床避免板件行进过程中出现铜面刮花，该结构有效的减小了PCB弯曲、板翘对线阵相机成像的影响。本发明还提供一种适用于所述印刷电路板自动光学检测系统的印刷电路板载物台。

Description

印刷电路板自动光学检测系统及其印刷电路板载物台

技术领域

本发明涉及印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)制造领域，特别地，涉及一种印刷电路板自动光学检测(Automated Optical Inspection,AOI)系统以及一种适用于所述AOI系统的印刷电路板载物台。

背景技术

目前PCB在制造流程中，由于PCB两面都存在线路，自动光学检测系统要检测PCB两面线路的缺陷(如线路短路、开路、针孔、擦花、线幼、线粗、犬牙等)，因此，线阵相机需要对PCB两面的线路进行拍照，用于印刷电路板自动光学检测。

现有技术中，线阵相机架设于PCB的上方和下方，线阵相机固定不动，PCB在线阵相机之间移动，PCB处于上下线阵相机之间，用行辘传输PCB，光源位置角度固定，此结构在PCB在行辘移动过程中，受行辘间隔大小，行辘传动齿轮咬合程度，行辘跳动，板的薄厚等诸多因素影响，使板在移动过程中处于颠簸状态，微观上无固定的运动轨迹，很难形成规律，此结构必须同时打开光源拍照，对于薄的PCB，光源容易造成互相干扰，光源反射角也变化无规律，上述因素导致线阵相机不稳定，容易出现误判和漏检。

发明内容

针对现有技术中印刷电路板检测系统的技术问题，本发明提供一种印刷电路板自动光学检测系统及其印刷电路板载物台。

本发明提供的印刷电路板自动光学检测系统，包括基台、位移电缸、第一载物台、第二载物台和分拣平台，所述第一载物台和所述分拣平台设置在所述基台，所述第二载物台与所述位移电缸连接，并与所述第一载物台相对设置；所述第一载物台包括第一工作面和设置在所述第一工作面的多个双向气槽、第一线阵相机和第一线光源，其中所述双向气槽分布式地设置在所述第一载物台的第一工作面，每一个双向气槽包括吹气孔和抽真空孔。

在本发明的一较佳实施例中，所述第一工作面包括第一定位区和第一光学组件区，且所述第一载物台还包括多个定位挡块，所述多个定位挡块设置在所述第一定位区的边缘，并且其中一个定位挡块分隔所述第一定位区和所述第一光学组件区，所述多个双向气槽均匀设置在所述第一定位区，所述第一线阵相机和所述第一线光源依次设置在所述第一光学组件区。

在本发明的一较佳实施例中，所述第二载物台包括第二工作面和设置在所述第二工作面的多个抽真空槽、第二线阵相机和第二线光源。

在本发明的一较佳实施例中，所述第二工作面包括第二定位区和第二光学组件区，所述多个抽真空槽均匀设置在所述第二定位区，所述第二线阵相机和所述第二线光源依次设置在所述第二光学组件区。

在本发明的一较佳实施例中，所述第一载物台的抽真空孔和所述第二载物台的抽真空槽分别设置有独立的止回阀。

在本发明的一较佳实施例中，所述位移电缸包括水平位移电缸和竖直位移电缸，所述竖直位移电缸连接所述第二载物台与所述水平位移电缸，所述水平位移电缸带动所述第二载物台沿水平方向往复移动，所述竖直位移电缸带动所述第二载物台沿竖直方向往复运动。

在本发明的一较佳实施例中，还包括控制分析服务器，所述控制分析服务器连接至所述位移电缸、第一载物台、第二载物台和分拣平台，并控制所述位移电缸、所述第一载物台、所述第二载物台和所述分拣平台的工作状态。

本发明提供的印刷电路板载物台包括设置在载物台工作面的双向气槽、线阵相机和线光源，其中，所述载物台工作面包括定位区和光学组件区，所述线阵相机和所述线光源依序设置在所述光学组件区，而所述双向气槽分布式地设置在所述定位区；每一个双向气槽分别包括吹气孔和抽真空孔，所述吹气孔为印刷电路板提供气床，所述抽真空孔通过真空吸附方式固定所述印刷电路板。

在本发明的一较佳实施例中，每一个抽真空孔分别设置有独立的止回阀。

在本发明的一较佳实施例中，还包括设置在所述载物台工作面的多个定位挡块，所述多个定位挡块分别设置在所述定位区的边缘，并且其中一个定位挡块分隔所述第位区和所述光学组件区。

相较于现有技术，本发明提供的印刷电路板自动光学检测系统采用双平台载板和双向气槽，可以实现抽真空来保证印刷电路板平整性，同时还可以实现吹气功能来形成气床避免板件行进过程中出现铜面刮花，该结构有效的减小了PCB弯曲、板翘对线阵相机成像的影响。特别的，对于PCB薄板，双平台分别打开光源拍照，避免了光源之间的互相干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的印刷电路板自动光学检测系统一种实施例的立体结构示意图；

图2是图1所示的印刷电路板自动光学检测系统第二载物台的立体结构示意图；

图3a-3h是图1所示的印刷电路板自动光学检测系统的工作原理示意图。

图4是本发明提供的印刷电路板载物台一种实施例的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开一种印刷电路板自动光学检测系统，请同时参阅图1和图2，其中，图1是本发明提供的印刷电路板自动光学检测系统的立体结构示意图；图2是图1所示的印刷电路板自动光学检测系统第二载物台的立体结构示意图。所述印刷电路板自动光学检测系统1包括基台11、位移电缸12、第一载物台13、第二载物台14、分拣平台15和控制分析服务器(图未示)，所述控制分析服务器与所述位移电缸12、第一载物台13、第二载物台14和所述分拣平台15线路连接，其控制所述第一载物台13、第二载物台14和分拣平台15的工作状态，所述第一载物台13和所述分拣平台15与所述基台11的顶面连接设置。所述位移电缸12设置在所述基台11顶部，所述第二载物台14与所述位移电缸12连接，并与所述第一载物台13和分拣平台15平行间隔设置。

所述第一载物台13包括第一工作面131、多个双向气槽132、第一线阵相机133、第一线光源134和多个定位挡块135。所述第一工作面131包括第一定位区137和第一光学组件区138，所述定位挡块135设置在所述第一定位区137的边缘，并且其中一个定位挡块135分隔所述第一定位区137和所述第一光学组件区138。所述多个双向气槽132分布式地设置在所述第一定位区137，所述第一线阵相机133和第一线光源134依次设置在所述第一光学组件区138。

所述第二载物台14包括第二工作面141、抽真空槽142、第二线阵相机143和第二线光源144，所述第二工作面141包括第二定位区145和第二光学组件区146，所述多个抽真空槽142均匀设置在所述第二定位区145，所述第二线阵相机143和第二线光源144依次设置在所述第二光学组件区146。所述第一工作面131和第二工作面141相对设置，并且所述第一定位区137和第一光学组件区138分别与第二定位区145和第二光学组件区146位置对应设置。

所述第一载物台13的双向气槽132内部设置有吹气孔和抽真空孔(图未示)，其中每一个抽真空孔可以分别设置有独立的止回阀；而所述第二载物台14的抽真空槽142内部可以同样设置有止回阀(图未示)。采用上述结构可以防止小板面PCB不能全部覆盖到所有抽气孔，影响抽真空速度和真空度，有效减少了PCB弯曲及翘板对成像的影响。

所述双向气槽132内部的吹气孔可以PCB朝所述第一载物台13水平移动过程中通过吹气以形成气床，使PCB接近悬浮状态，从而使PCB依靠前一级行辘微小的摩擦力就能驱动PCB在所述第一载物台13上前进，避免PCB的铜面与所述第一载物台13因重力作用产生刮擦现象。

所述位移电缸12包括水平位移电缸121和竖直位移电缸122，所述水平位移电缸121沿所述基台11方向设置，所述竖直位移电缸122连接所述第二载物台14与所述水平位移电缸121，所述水平位移电缸121带动所述第二载物台14沿所述基台11的设置方向往复移动，所述竖直位移电缸122带动所述第二载物台14沿与所述基台11垂直的方向往复运动。

在本实施例中，所述水平位移电缸121和竖直位移电缸122为直线伺服电缸，其可提高位移精度至0.005㎜，减小PCB位移过程中，颤抖对成像的影响，同时速度均匀，确保单位时间成像与实务位移比例的一致性，即同步扫描，提高成像质量。

为更好地理解本发明提供的印刷电路板自动光学检测系统1，以下结合图3a-3h来对图1所示的印刷电路板自动光学检测系统1的工作过程进行介绍。

首先，请参阅图3a，PCB首先，将PCB2水平传送至印刷电路板自动光学检测系统3的第一载物台32的一端待检测；

当所述PCB2进入所述第一载物台32时，所述第一载物台32的双向气槽321内的吹气孔开始工作进行吹气，形成气床，使所述PCB2以悬浮状态前进。

其次，请同时参阅图3b-3c，当所述PCB2完全进入所述第一载物台32的第一线阵相机322有效拍摄区域时，所述双向气槽321内的抽真空孔开始工作进行吸气，使所述双向气槽321与PCB2间形成真空，由此所述PCB2便可以通过真空吸附方式固定到所述第一载物台32的表面。

接着，请参阅图3d，所述印刷电路板自动光学检测系统3的第二载物台33在水平位移电缸带动下水平位移至所述第一载物台32的正上方，并且所述第二载物台33的水平移动过程中，所述第二载物台33的第二线阵相机332对所述PCB2的顶面进行自动光学检测，完成所述PCB2顶层线路的图像采集。

请参阅图3e，在所述PCB2顶层线路的图像采集完成之后，所述第二载物台33在竖直位移电缸的带动下下降至所述PCB2表面，并且此时所述第二载物台33的抽真空槽331进行吸气操作，使所述抽真空槽331与PCB2间形成真空，由此所述PCB2便可以通过真空吸附方式固定到所述第二载物台33的表面。

进一步地，请参阅图3f，所述第二载物台33在所述竖直位移电缸带动下上升并达到所述第一线阵相机322的固定焦距后，所述第一载物台32的第一线阵相机322对所述PCB2的底面进行自动光学检测，完成所述PCB2底层线路的图像采集。

请同时参阅图3g-3h，在所述PCB2底层线路的图像采集完成之后，所述第二载物台33在所述水平位移电缸的带动下水平移动至分拣平台34的上方，此后所述第二载物台33关闭其抽真空槽331而实现真空释放，所述PCB2自由下落至所述分拣平台34。

最后，所述分拣平台根据所述PCB2的顶层线路和底层线路的光学检测结果，PCB将所述PCB2份分拣至不同区域内，完成对印刷电路板的自动光学检测。

本发明还公开一种印刷电路板载物台，应用在印刷电路板自动光学检测系统，请参阅图4，是印刷电路板载物台的立体结构示意图。所述印刷电路板载物台4包括设置在载物台工作面的双向气槽41、线阵相机42、线光源43和多个定位挡块44。

所述载物台工作面包括定位区45和光学组件区46，所述多个定位挡块44设置在所述定位区45的边缘，并且其中一个定位挡块44分隔所述定位区45和所述光学组件区46，所述线阵相机42和所述线光源43依序设置在所述光学组件区46，而所述双向气槽41分布式地设置在所述定位区45；每一个双向气槽41分别包括吹气孔和抽真空孔(图未示)，所述吹气孔为印刷电路板提供气床，所述抽真空孔通过真空吸附方式固定所述印刷电路板，更具体的，每一个双向气槽41的抽真空孔设置有独立的止回阀。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种印刷电路板自动光学检测系统，其特征在于，包括基台、位移电缸、第一载物台、第二载物台和分拣平台，所述第一载物台和所述分拣平台设置在所述基台，所述第二载物台与所述位移电缸连接，并与所述第一载物台相对设置；所述第一载物台包括第一工作面和设置在所述第一工作面的多个双向气槽、第一线阵相机和第一线光源，其中所述双向气槽分布式地设置在所述第一载物台的第一工作面，每一个双向气槽包括吹气孔和抽真空孔。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板自动光学检测系统，其特征在于，所述第一工作面包括第一定位区和第一光学组件区，且所述第一载物台还包括多个定位挡块，所述多个定位挡块设置在所述第一定位区的边缘，并且其中一个定位挡块分隔所述第一定位区和所述第一光学组件区，所述多个双向气槽均匀设置在所述第一定位区，所述第一线阵相机和所述第一线光源依次设置在所述第一光学组件区。

3.根据权利要求2所述的印刷电路板自动光学检测系统，其特征在于，所述第二载物台包括第二工作面和设置在所述第二工作面的多个抽真空槽、第二线阵相机和第二线光源。

4.根据权利要求3所述的印刷电路板自动光学检测系统，其特征在于，所述第二工作面包括第二定位区和第二光学组件区，所述多个抽真空槽均匀设置在所述第二定位区，所述第二线阵相机和所述第二线光源依次设置在所述第二光学组件区。

5.根据权利要求3所述的印刷电路板自动光学检测系统，其特征在于，所述第一载物台的抽真空孔和所述第二载物台的抽真空槽分别设置有独立的止回阀。

6.根据权利要求1所述的印刷电路板自动光学检测系统，其特征在于，所述位移电缸包括水平位移电缸和竖直位移电缸，所述竖直位移电缸连接所述第二载物台与所述水平位移电缸，所述水平位移电缸带动所述第二载物台沿水平方向往复移动，所述竖直位移电缸带动所述第二载物台沿竖直方向往复运动。

7.根据权利要求1所述的印刷电路板自动光学检测系统，其特征在于，还包括控制分析服务器，所述控制分析服务器连接至所述位移电缸、第一载物台、第二载物台和分拣平台，并控制所述位移电缸、所述第一载物台、所述第二载物台和所述分拣平台的工作状态。

8.一种印刷电路板载物台，其特征在于，包括设置在载物台工作面的双向气槽、线阵相机和线光源，其中，所述载物台工作面包括定位区和光学组件区，所述线阵相机和所述线光源依序设置在所述光学组件区，而所述双向气槽分布式地设置在所述定位区；每一个双向气槽分别包括吹气孔和抽真空孔，所述吹气孔为印刷电路板提供气床，所述抽真空孔通过真空吸附方式固定所述印刷电路板。

9.根据权利要求8所述的印刷电路板载物，其特征在于，每一个抽真空孔分别设置有独立的止回阀。

10.根据权利要求8所述的印刷电路板载物，其特征在于，还包括设置在所述载物台工作面的多个定位挡块，所述多个定位挡块分别设置在所述定位区的边缘，并且其中一个定位挡块分隔所述第位区和所述光学组件区。