CN104999791A - 一种基于视觉的电路板印刷与检测装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于视觉的电路板印刷与检测装置及工作方法，包括电路板安装台、电路板定位治具、印刷丝网、相机、相机光源以及检测计算机，所述电路板定位治具固定安装在电路板安装台上，电路板安装台具有前后方向的自由度，所述印刷丝网悬在电路板安装台上面，印刷丝网具有上下、左右两个方向的自由度，且印刷丝网上设置有刮刀；由印刷丝网往上依次安装有相机光源以及相机，所述相机与检测计算机通过数据线相连。本发明用同一个相机不仅能完成电路板位置的精确校正，还能检测电路板有无伤痕、焊盘轮廓形状、以及抗蚀剂的缺陷，印刷装置可根据检测状况对电路板进行进一步的印刷修正，使良品率大大提高，且提高了生产效率。

Description

一种基于视觉的电路板印刷与检测装置及工作方法

技术领域

本发明涉及一种印刷与检测装置，特别是一种针对电路板的印刷与检测装置。

背景技术

用印膏印刷电路板的方法很常见。这种方法应用于如特别是印刷电路板印刷机的印刷装置中，以使用焊膏印刷印刷电路板用于随后装配电气和电子部件。在印刷装置中，电路板相对于印版例如通过基准标志对准，其通过光学采集装置采集且相对于彼此置于希望的相对位置处，其中为了对准，印版和电路板相对于彼此移动，传统的采用机械治具已经难以满足精确定位要求，因此要采用视觉系统对电路板进行精确定位。此外，一般电路板印刷完成后，还要进行后续检测将不良品进行修补，过程繁复效率低，因此最好有一种装置能尽量提高良品率，使检测很修补工作在印刷机内就完成。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于视觉的可完成电路板精确定位与印刷质量检测的电路板印刷与检测装置及其工作方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的基于视觉的电路板印刷与检测装置包括电路板安装台、电路板定位治具、印刷丝网、相机、相机光源以及检测计算机，所述电路板定位治具固定安装在电路板安装台上，电路板安装台具有前后方向的自由度，所述印刷丝网悬在电路板安装台上方，印刷丝网具有上下、左右两个方向的自由度，所述印刷丝网上设置有刮刀，所述刮刀长度与印刷丝网的宽度相同，刮刀下边缘紧贴丝网且刮刀可相对于印刷丝网来回平移；由印刷丝网往上依次安装有相机光源以及相机，所述相机与检测计算机通过数据线相连；所述印刷丝网上设有定位标记，安装在电路板定位治具上的电路板上也设有定位标记。

进一步地，所述相机与相机光源具有前后、左右两个方向的自由度。

进一步地，所述相机光源有四个，四个相机光源发出的颜色分别为白、红、蓝、绿，四个相机光源均为圆环形且均同心安装在一起，四个相机光源直径各不相同安装在一起且互相不干涉；所述相机的镜头与所述四个相机光源同心安装。

进一步地，所述电路板安装台与印刷丝网的平移均由丝杠与伺服电机驱动。

进一步地，所述电路板定位治具为一块开有至少一个电路板容置槽的安装板，所述每个电路板容置槽至少有一个侧边安装有电路板定位装置。

进一步地，所述电路板定位装置包括弹簧和卡片，所述卡片为方形，卡片安装在电路板容置槽上方，横跨电路板容置槽的一个侧边，即卡片的一部分在容置槽范围内，一部分在容置槽范围外，卡片可相对于安装板平移滑动；所述弹簧顶住卡片位于电路板容置槽外的一侧。

进一步地，本装置的工作步骤为：

步骤1：白色相机光源打开，相机对电路板拍照，检测计算机根据照片分析电路板上的定位标记的位置；

步骤2：印刷丝网平移到电路板上方，相机对印刷丝网拍照，检测计算机根据照片分析印刷丝网上的定位标记的位置；

步骤3：检测计算机根据印刷丝网与电路板上定位标记的位置的偏差控制印刷丝网与电路板安装台各轴运动使印刷丝网上的定位标记与电路板上的定位标记在垂直方向上重合，然后印刷丝网垂直下降与电路板贴合，开始印刷，印刷完成后，印刷丝网上升并水平移出；

步骤4：红色相机光源打开，相机对电路板拍照，检测计算机根据照片分析电路板的焊盘表面有无伤痕、焊盘有无凹凸、焊盘轮廓有无缺陷；

步骤5：绿色相机光源打开，相机对电路板拍照，检测计算机根据照片分析电路板的焊盘表面的变色；

步骤6：蓝色相机光源打开，相机对电路板拍照，检测计算机根据照片分析电路板的抗蚀剂有无剥离、有无油墨积存缺陷；

步骤7：检测计算机根据步骤4至步骤6的分析得出有无缺陷的结论，若无缺陷电路板安装台滑出人工取走成品并换上下一个电路板；若有缺陷，判断能否修复，若不能修复电路板安装台滑出，检测计算机报警为瑕疵品，人工取走瑕疵品并换上下一个电路板；若能修复则重复步骤1至步骤7的流程，直至电路板满足要求。

有益效果：本发明用同一个相机不仅能完成电路板位置的精确校正，还能检测电路板有无伤痕、焊盘轮廓形状、以及抗蚀剂的缺陷，印刷装置可根据检测状况对电路板进行进一步的印刷修正，使良品率大大提高，且提高了生产效率。

附图说明

附图1为基于视觉的电路板印刷与检测装置的结构示意图；

附图2为相机光源的示意图；

附图3为电路板定位治具的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示的基于视觉的电路板印刷与检测装置包括电路板安装台1、电路板定位治具2、印刷丝网3、相机4、相机光源5以及检测计算机6，所述电路板定位治具2固定安装在电路板安装台1上，电路板安装台1具有前后方向的自由度，所述印刷丝网3悬在电路板安装台上面，印刷丝网3具有上下、左右两个方向的自由度，所述印刷丝网3上设置有刮刀7，所述刮刀7长度与印刷丝网3的宽度相同，刮刀7下边缘紧贴印刷丝网3且刮刀7可相对于印刷丝网3来回平移；由印刷丝网3往上依次安装有相机光源5以及相机4，所述相机4与检测计算机6通过数据线相连；所述电路板安装台1与印刷丝网3的平移均由丝杠与伺服电机驱动。

如附图2所示，相机光源5有四个，四个相机光源发出的颜色分别为白、红、蓝、绿，四个相机光源5均为圆环形且均同心安装在一起，四个相机光源直径各不相同安装在一起互相不干涉；所述相机4的镜头与所述四个相机光源5同心安装。相机4与相机光源5具有前后、左右两个方向的自由度。

如附图3所示，电路板定位治具2为一块开有至少一个电路板容置槽的安装板21，所述每个电路板容置槽至少有一个侧边安装有电路板定位装置。电路板定位装置包括弹簧22和卡片23，所述卡片23为方形，卡片23安装在电路板容置槽上方，横跨电路板容置槽的一个侧边，即卡片23的一部分在容置槽范围内，一部分在容置槽范围外，卡片23在容置槽内的部分的上下侧边均有圆弧倒角且卡片23可相对于安装板21平移滑动；所述弹簧22顶住卡片23位于电路板容置槽外的一侧。

本装置的工作过程如下：

步骤1：白色相机光源打开，相机4对电路板拍照，检测计算机6根据照片分析电路板上的定位标记的位置；

步骤2：印刷丝网平移到电路板上方，相机4对印刷丝网拍照，检测计算机6根据照片分析印刷丝网3上的定位标记的位置；

步骤3：检测计算机根据印刷丝网3与电路板上定位标记的位置的偏差控制印刷丝网3与电路板安装台1各轴运动使印刷丝网3上的定位标记与电路板上的定位标记在垂直方向上重合，然后印刷丝网3垂直下降与电路板贴合，开始印刷，印刷完成后，印刷丝网3上升并水平移出；

步骤4：红色相机光源打开，相机4对电路板拍照，检测计算机6根据照片分析电路板的焊盘表面有无伤痕、焊盘有无凹凸、焊盘轮廓有无缺陷；

步骤5：绿色相机光源打开，相机4对电路板拍照，检测计算机6根据照片分析电路板的焊盘表面的变色；

步骤6：蓝色相机光源打开，相机4对电路板拍照，检测计算机6根据照片分析电路板的抗蚀剂有无剥离、有无油墨积存缺陷；

步骤7：检测计算机6根据步骤4至步骤6的分析得出有无缺陷的结论，若无缺陷电路板安装台1滑出人工取走成品并换上下一个电路板；若有缺陷，判断能否修复，若不能修复电路板安装台1滑出，检测计算机6报警为瑕疵品，人工取走瑕疵品并换上下一个电路板；若能修复则重复步骤1至步骤7的流程，直至电路板满足要求。

有益效果：本发明用同一个相机不仅能完成电路板位置的精确校正，还能检测电路板有无伤痕、焊盘轮廓形状、以及抗蚀剂的缺陷，印刷装置可根据检测状况对电路板进行进一步的印刷修正，使良品率大大提高，且提高了生产效率。

本发明用同一个相机不仅能完成电路板位置的精确校正，还能检测电路板有无伤痕、焊盘轮廓形状、以及抗蚀剂的缺陷，印刷装置可根据检测状况对电路板进行进一步的印刷修正，使良品率大大提高，且提高了生产效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于视觉的电路板印刷与检测装置，其特征在于：包括电路板安装台、电路板定位治具、印刷丝网、相机、相机光源以及检测计算机，所述电路板定位治具固定安装在电路板安装台上，电路板安装台具有前后方向的自由度，所述印刷丝网悬在电路板安装台上方，印刷丝网具有上下、左右两个方向的自由度，所述印刷丝网上设置有刮刀，所述刮刀长度与印刷丝网的宽度相同，刮刀下边缘紧贴丝网且刮刀可相对于印刷丝网来回平移；由印刷丝网往上依次安装有相机光源以及相机，所述相机与检测计算机通过数据线相连；所述印刷丝网上设有定位标记，安装在电路板定位治具上的电路板上也设有定位标记。

2.根据权利要求1所述的基于视觉的电路板印刷与检测装置，其特征在于：所述相机与相机光源具有前后、左右两个方向的自由度。

3.根据权利要求1或2所述的基于视觉的电路板印刷与检测装置，其特征在于：所述相机光源有四个，四个相机光源发出的颜色分别为白、红、蓝、绿，四个相机光源均为圆环形且均同心安装在一起，四个相机光源直径各不相同安装在一起且互相不干涉；所述相机的镜头与所述四个相机光源同心安装。

4.根据权利要求1或2所述的基于视觉的电路板印刷与检测装置，其特征在于：所述电路板安装台与印刷丝网的平移均由丝杠与伺服电机驱动。

5.根据权利要求1或2所述的基于视觉的电路板印刷与检测装置，其特征在于：所述电路板定位治具为一块开有至少一个电路板容置槽的安装板，所述每个电路板容置槽至少有一个侧边安装有电路板定位装置。

6.根据权利要求5所述的基于视觉的电路板印刷与检测装置，其特征在于：所述电路板定位装置包括弹簧和卡片，所述卡片为方形，卡片安装在电路板容置槽上方，横跨电路板容置槽的一个侧边，即卡片的一部分在容置槽范围内，一部分在容置槽范围外，卡片可相对于安装板平移滑动；所述弹簧顶住卡片位于电路板容置槽外的一侧。

7.一种基于视觉的电路板印刷与检测装置的工作方法，其特征在于：工作步骤为：

步骤1：白色相机光源打开，相机对电路板拍照，检测计算机根据照片分析电路板上的定位标记的位置；

步骤2：印刷丝网平移到电路板上方，相机对印刷丝网拍照，检测计算机分析印刷丝网上的定位标记的位置；

步骤3：检测计算机根据印刷丝网与电路板上定位标记的位置的偏差控制印刷丝网与电路板安装台各轴运动使印刷丝网上的定位标记与电路板上的定位标记在垂直方向上重合，然后印刷丝网垂直下降与电路板贴合，开始印刷，印刷完成后，印刷丝网上升并水平移出；

步骤4：红色相机光源打开，相机对电路板拍照，检测计算机根据照片分析电路板的焊盘表面有无伤痕、焊盘有无凹凸、焊盘轮廓有无缺陷；

步骤5：绿色相机光源打开，相机对电路板拍照，检测计算机根据照片分析电路板的焊盘表面的变色；

步骤6：蓝色相机光源打开，相机对电路板拍照，检测计算机根据照片分析电路板的抗蚀剂有无剥离、有无油墨积存缺陷；

步骤7：检测计算机根据步骤4至步骤6的分析得出有无缺陷的结论，若无缺陷电路板安装台滑出人工取走成品并换上下一个电路板；若有缺陷，判断能否修复，若不能修复电路板安装台滑出，检测计算机报警为瑕疵品，人工取走瑕疵品并换上下一个电路板；若能修复则重复步骤1至步骤7的流程，直至电路板满足要求。