CN107087348A - 一种电路板的贴装方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电路板的贴装方法及装置，贴装方法，包括：监测贴装电机在贴装过程中的扭矩反馈值；若监测到所述扭矩反馈值达到设定扭矩，则贴装完成；获取贴装完成时所述贴装电机的当前位置；根据所述当前位置，确定是否贴装成功；相应地，本发明实施例还提供了一种电路板的贴装装置；根据本发明实施例提供的技术方案，可有效监测电路板贴装完成后，贴装是否成功，尤其是能够有效监测贴装完成后是否存在漏贴或者重贴的情况，减少使用电路板的产品出现不良现象，减少物料浪费，而且代替人工监测，减少了人工成本及生产成本。

Description

一种电路板的贴装方法及装置

技术领域

本发明实施例属于加工制作技术领域，具体地说，涉及一种电路板的贴装方法及装置。

背景技术

FPCB全称为Flexible Printed Circuit Board，简称FPCB或FPC，是柔性印刷电路板：是一种利用柔性基材制成的具有图形的印刷电路板，由绝缘基材和导电层构成，绝缘基材和导电层之间可以有粘结剂。FPCB被广泛应用于军工、国防和消费性电子产品如数码相机、手表、笔记本电脑等领域。

因此FPC贴装行业应运而生，在当今FPC贴装行业，“全自动FPC补强机”的使用越来越多。但当使用补强机进行自动贴装时，会导致FPC补强板贴装漏贴、重贴现象。目前漏贴主要由人工肉眼检验，人工肉眼检验往往效率低下且容易出错；重贴的检验则需要采购专用设备进行检验，专用设备虽然能较好的检出重贴，但增加了生产工序，同时也增加了生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种电路板的贴装方法及装置，能够监测电路板是否贴装成功，代替人工监测，节约了生产成本。

为解决现有技术中的技术问题，本发明实施例提供了一种电路板的贴装方法，包括：

监测贴装电机在贴装过程中的扭矩反馈值；

若监测到所述扭矩反馈值达到设定扭矩，则贴装完成；

获取贴装完成时所述贴装电机的当前位置；

根据所述当前位置，确定是否贴装成功。

可选地，根据所述当前位置，确定是否贴装成功，包括：

获取基准位置；

计算所述当前位置与所述基准位置之间的位置差；

根据所述位置差，确定是否贴装成功；

其中，预设范围为T1～T2；

若所述位置差在预设范围内，则贴装成功；

若所述位置差小于T1，则为遗漏贴装；

若所述位置差大于T2，则为重复贴装。

可选地，所述获取基准位置，包括：

监测贴装电机在校准过程中的扭矩反馈值；

若监测到所述扭矩反馈值达到设定扭矩，则获取所述贴装电机的位置信息；

将所述位置信息记录为所述基准位置。

可选地，还包括：

当所述贴装电机移动至贴装点上方预设距离时，控制所述贴装电机切换为转矩控制模式；

所述贴装电机在所述转矩控制模式下执行所述贴装过程。

可选地，还包括：

根据贴装物料的材质以及所述贴装电机的参数信息，确定所述设定扭矩；其中，根据贴装物料的材质，确定所述设定扭矩，包括：

根据贴装物料的材质确定贴装压力；

根据所述贴装压力及所述贴装电机的参数信息，确定所述设定扭矩。

相应地，本发明实施例中还提供了一种电路板的贴装装置，包括：

监测模块，用于监测贴装电机在贴装过程中的扭矩反馈值，若监测到所述扭矩反馈值达到设定扭矩，则贴装完成；

获取模块，用于获取贴装完成时所述贴装电机的当前位置；

第一确定模块，用于根据所述当前位置，确定是否贴装成功。

可选地，所述第一确定模块，用于获取基准位置；

计算所述当前位置与所述贴装点位置之间的位置差；

根据所述位置差，确定是否贴装成功；

其中，预设范围为T1～T2；

若所述位置差在预设范围内，则贴装成功；

若所述位置差小于T1，则为遗漏贴装；

若所述位置差大于T2，则为重复贴装。

可选地，所述第一确定模块，进一步用于监测贴装电机在校准过程中的扭矩反馈值；

若监测到所述扭矩反馈值达到设定扭矩，则获取所述贴装电机的位置信息；

将所述位置信息记录为所述基准位置。

可选地，还包括：控制模块，用于当所述贴装电机移动至贴装点上方预设距离时，控制所述贴装电机切换为转矩控制模式；

所述贴装电机在所述转矩控制模式下执行所述贴装过程。

可选地，还包括：第二确定模块，用于根据贴装物料的材质以及所述贴装电机的参数信息，确定所述设定扭矩；

其中，用于根据贴装物料的材质确定贴装压力；

根据所述贴装压力及所述贴装电机的参数信息，确定所述设定扭矩。

根据本发明实施例提供的技术方案，通过监测在电路板贴装过程中的扭矩反馈值是否达到设定扭矩，确定是否贴装完成。在贴装完成后，根据贴装电机的当前位置确定是否贴装成功。可有效监测电路板贴装是否成功，尤其是能够有效监测贴装完成后是否存在漏贴或者重贴的情况，减少使用电路板的产品出现不良现象，减少物料浪费，而且代替人工监测，减少了人工成本及生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明实施例的一些实施例，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他的附图。

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明实施例的一部分，本发明实施例的示意性实施例及其说明用于解释本发明实施例，并不构成对本发明实施例的不当限定。

在附图中：

图1为本发明实施例的贴装方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的贴装系统的结构示意图；

图3为本发明实施例的贴装系统的工作流程示意图；

图4为本发明实施例的贴装装置的结构示意图；

图5为本发明实施例的贴装装置的另一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，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他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

在本发明的说明书、权利要求书及上述附图中描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

发明人在实现本发明的过程中发现，目前，检测电路板贴装是否成功的方式包括人工检测和专业设备检测，但是，人工肉眼检验往往效率低下且容易出错，专用设备虽然能较好的检出重贴，但增加了生产工序，同时也增加了生产成本。

因此，为解决现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种电路板的贴装方法及装置，能够监测电路板是否贴装成功，代替人工监测，节约了生产成本。

以下将配合附图及实施例来详细说明本发明实施例的实施方式，藉此对本发明实施例如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施，以下结合附图对本发明的结构做进一步说明。

图1为本发明实施例的贴装方法的流程示意图，如图1所示。

本发明实施例提供了一种电路板的贴装方法，包括：

步骤S101：监测贴装电机在贴装过程中的扭矩反馈值。

本发明实施例中，在贴装过程中，贴装电机是在转矩控制模式下进行运行的，进行贴装时能够反馈贴装电机的扭矩反馈值。这里需要说明的是：本实施提供的贴装方法的执行主体可以为控制器，该控制器可以是但不限定于：可编程逻辑控制器(简称PLC)或单片机。控制器接收贴装电机实时反馈的扭矩反馈值，并对接收到的扭矩反馈值进行监测，以判定该扭矩反馈值是否达到设定扭矩。

步骤S102：若监测到扭矩反馈值达到设定扭矩，则贴装完成。

根据步骤S101监测到的扭矩反馈值与设定扭矩相比较，当反馈值达到设定扭矩时，贴装电机停止，贴装完成。贴装完成后执行步骤S103。

步骤S103：获取贴装完成时贴装电机的当前位置。

贴装电机停止后，获取贴装电机的当前位置，具体地，当前位置就是贴装电机距离贴装点的距离。获取当前位置的方式包括但不限于通过电机编码器的反馈值获得，例如，通过获得电机滚珠丝杠导程的值进行计算贴装电机的当前位置。

步骤S104：根据当前位置，确定是否贴装成功。

一种可实现的技术方案是，通过判断当前位置与成功贴装时的位置是否相同来确定是否贴装成功。比如，当前位置与成功贴装时的位置相同，则可确定为贴装成功；否则，贴装失败。

根据本发明实施例提供的贴装方法，通过监测在电路板贴装过程中的扭矩反馈值是否达到设定扭矩，确定是否贴装完成。在贴装完成后，根据贴装电机的当前位置确定是否贴装成功。可有效监测电路板贴装是否成功，减少使用电路板的产品出现不良现象，减少物料浪费，而且代替人工监测，减少了人工成本及生产成本。

下面对本发明实施例提供的贴装方法做进一步详细的介绍。

对于步骤S104来说，根据当前位置，确定是否贴装成功，包括：

步骤S1041：获取基准位置。

获取基准位置，包括：监测贴装电机在校准过程中的扭矩反馈值，若监测到扭矩反馈值达到设定扭矩，则获取贴装电机的位置信息，将位置信息记录为基准位置。获取到基准位置后执行步骤步骤S1042。

具体举例说明，在贴装工作前要获取每个贴装点的基准位置，贴装平台上放置一张基准FPC板，也可以是正常贴装FPC板。启动贴装电机进行基准位置校准，贴装电机按照实际贴装模式去给每个贴装点上的基准FPC板进行试贴装。在校准过程中，监测贴装电机的扭矩反馈值，当扭矩反馈值达到设定扭矩时，贴装电机停止，获取停止后的贴装电机的位置信息，将该位置信息作为基准位置并记录，保存在数据库中。根据贴装点的不同以及校准时使用的基准FPC板的不同，能够获得与基准FPC板相对应的多个不同的基准位置。

需要说明的是，当贴装点为多个时，一种获取基准位置的方式是，按照贴装点进行贴装的顺序进行基准位置的获取，例如，第一贴装点与第一基准位置相对应，在进行第一贴装点的贴装时，获取第一基准位置，第二贴装点与第二基准位置相对应，在进行第二贴装点的贴装时，获取第二基准位置，以此类推。另一种获取基准位置的方式是，在校准过程中，建立贴装点的位置信息与基准位置的对应关系，在对贴装点进行贴装时，获取与该贴装点的位置信息相对应的基座位置。

步骤S1042：计算当前位置与基准位置之间的位置差。

步骤S1043：根据位置差，确定是否贴装成功。

具体实施时，可判断位置差是否在预设范围内，若位置差在预设范围内，则贴装成功。

若位置差不在在预设范围内，则贴装失败。具体分为两种情况，一种情况是位置差超过了预设范围的上限，另一种情况是位置差超过了预设范围的下限。为描述方便，本发明实施例中定义预设范围为T1～T2，其中，T1为预设范围的下限，T2为预设范围的上限。具体地，若位置差小于T1，则为遗漏贴装。若位置差大于T2，则为重复贴装。本发明实施例中，可选地，预设范围为0.5～1.5倍的贴装物料(如补强板)的厚度。

本发明实施例中，确定贴装是否成功的一个关键点在于在贴装过程中，通过扭矩反馈值确定是否贴装完成。也就是说在贴装过程中，贴装电机为转矩控制模式即可，其余过程可转为其他控制模式。因此，在本发明实施例中，可选地，还包括：当贴装电机移动至贴装点上方预设距离时，控制贴装电机切换为转矩控制模式，贴装电机在转矩控制模式下执行贴装过程。

具体举例说明，在位置控制模式下，贴装电机先快速走到贴装点上方预设距离，然后贴装电机切换成转矩控制模式，开始贴装，并把电机速度设定到慢速，让贴装电机一直朝着贴装点方向移动，当扭矩反馈值达到设定扭矩时，贴装电机就会停止，完成贴装操作。其中，预设距离为：2～4mm。在本发明实施例中，预设距离选为3mm。

本发明实施例中，在贴装过程以及获取基准位置过程，均需要判定贴装是否完成，判定贴装是否完成在于扭矩反馈值是否达到设定扭矩，因此如何确定设定扭矩是贴装成功的一个重要因素。

本发明实施例中，确定设定扭矩包括根据贴装物料的材质以及贴装电机的参数信息，确定设定扭矩。具体地，根据贴装物料的材质确定贴装压力，根据贴装压力及贴装电机的参数信息，确定设定扭矩。

具体举例说明，贴装电机选定额定输出功率为100W，额定转矩为Tn＝0.318(N.m)，根据实测得到贴装电机负载运动部重量m＝3.2Kg，滚珠丝杠导程P_B＝0.01m，联轴节采用直接连接，减速比R＝1，摩擦系数μ＝0.2，取机械效率η＝0.9(90％)。

当前使用的补强板材质主要为PET板(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、FR4板(FR-4是一种耐燃材料等级的代号，所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它不是一种材料名称，而是一种材料等级)和钢片等，料厚普遍在0.12mm-0.25mm之间。当补强板为PET板、FR4板时，设定贴装压力F＝10N左右；当补强板为钢片时设定贴装压力F＝20N左右。

故使用PET板、FR4时负载转矩为：

此时通过PLC设定贴装电机扭矩限定值为：

使用钢片时，负载转矩为

此时通过PLC设定贴装电机扭矩限定值为：

参数说明：

注：在贴装时可以根据实际贴装效果，对贴装压力F进行调节。

下面通过使用具体的贴装系统对本发明实施例提供的贴装方法进行举例说明。

图2为本发明实施例的贴装系统的结构示意图，参见图2。贴装系统包括PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)、伺服驱动器、贴装电机以及贴装平台，其中，PLC与伺服驱动器耦接，伺服驱动器与贴装电机耦接，PLC控制伺服驱动器为贴装电机提供贴装动力。

图3为本发明实施例的贴装系统的工作流程示意图，参见图3。

在进行贴装之前需要对基准位置进行校准，过程如下：

1、首先将基准FPC板放到贴装平台上，确定好设定扭矩等参数，在PLC的控制页面上点击“基准位置校准”按钮；

2、贴装电机不吸取贴装物料(补强板)，根据设定的贴装点顺序，去各个贴装点进行校准；

3、贴装电机先以高速移动到贴装点上方3mm左右；

4、将贴装电机切换成“转矩控制模式”，电机速度设定为10mm/s左右的慢速，让贴装电机一直朝着贴装点方向移动，当扭矩反馈值达到设定扭矩时伺服驱动器就会停止，贴装电机停止；

5、电机编码器将反馈值反馈至伺服驱动器，伺服驱动器输出反馈信号，将贴装电机当前位置反馈给PLC，PLC按照贴装点顺序，将基准位置信息记录到数据库中；

6、判断校准数据是否正确，正确则校准完成，若不正确，则执行步骤1重新校准。

校准完成后，可进行电路板的贴装，如下：

(1)“基准位置校准”完成后，在PLC的机控制页面选择“正常贴装”模式；

(2)贴装电机正常吸取贴装物料(补强板)，然后根据设定的贴装点顺序，去贴装点贴装补强板；

(3)贴装电机先以高速移动到贴装点上方3mm左右；

(4)将贴装电机切换成“转矩控制模式”，电机速度设定为10mm/s左右的慢速，让贴装电机一直朝着贴装点方向移动，当扭矩反馈值达到设定值时伺服驱动器就会停止，完成贴装；

(5)电机编码器将反馈值反馈至伺服驱动器，伺服驱动器输出反馈信号，将贴装电机当前位置反馈给PLC，PLC将当前位置数据与数据库中与贴装点相对应的基准位置数据进行比较，获取二者的位置差；

(6)判断位置差是否在0.5～1.5倍的贴装物料厚度之间，若在则贴装成功；

(7)若不在，则位置差<0.5倍的物料厚度判定为漏贴，位置差>1.5倍的料厚判定为重贴。

另外在本发明实施例中，还提供了另一种贴装时的实现方式，在执行步骤(7)时，当监测到贴装不成功为漏贴时，返回步骤(2)，重新为监测处漏贴的贴装点进行重贴，或者在将所有贴装点完成贴装之后，为贴装过程中漏贴的贴装点重新贴装。

实施例2

图4为本发明实施例的贴装装置的结构示意图，参见图4。

相应地，本发明实施例中还提供了一种电路板的贴装装置，包括：

监测模块10，用于监测贴装电机在贴装过程中的扭矩反馈值，若监测到扭矩反馈值达到设定扭矩，则贴装完成。

获取模块20，用于获取贴装完成时贴装电机的当前位置。

获取模块20与监测模块10耦接，在贴装完成后，获取贴装电机的当前位置并发送至第一确定模块30。

第一确定模块30，用于根据当前位置，确定是否贴装成功。

第一确定模块30与获取模块20耦接，接收到获取模块20发来的贴装电机的当前位置后，根据贴装电机的当前位置确定贴装是否成功。

可选地，第一确定模块30，用于获取基准位置；

计算当前位置与贴装点位置之间的位置差；

根据位置差，确定是否贴装成功；

其中，预设范围为T1～T2；

若位置差在预设范围内，则贴装成功；

若位置差小于T1，则为遗漏贴装；

若位置差大于T2，则为重复贴装。

可选地，第一确定模块30，进一步用于监测贴装电机在校准过程中的扭矩反馈值；

若监测到扭矩反馈值达到设定扭矩，则获取贴装电机的位置信息；

将位置信息记录为基准位置。

图5为本发明实施例的贴装装置的另一结构示意图，参见图5。

可选地，还包括：控制模块40，用于当贴装电机移动至贴装点上方预设距离时，控制贴装电机切换为转矩控制模式；

贴装电机在转矩控制模式下执行贴装过程。

可选地，还包括：第二确定模块50，用于根据贴装物料的材质以及贴装电机的参数信息，确定设定扭矩。

其中，根据贴装物料的材质确定贴装压力；

根据贴装压力及贴装电机的参数信息，确定设定扭矩。

实施例2中的装置可以执行实施例1中的方法，实现原理和技术效果参考实施例1，方法与装置特征相对应，可以相互参照，此处不再一一赘述。

综上所述，本发明实施例提供的技术方案，通过监测在电路板贴装过程中的扭矩反馈值是否达到设定扭矩，确定是否贴装完成。在贴装完成后，根据贴装电机的当前位置确定是否贴装成功。可有效监测电路板贴装是否成功，尤其是能够有效监测贴装完成后是否存在漏贴或者重贴的情况，减少使用电路板的产品出现不良现象，减少物料浪费，而且代替人工监测，减少了人工成本及生产成本。

需要说明的是，虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本发明的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属于本发明的保护范围。

本发明实施例的示例旨在简明地说明本发明实施例的技术特点，使得本领域技术人员能够直观了解本发明实施例的技术特点，并不作为本发明实施例的不当限定。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

上述说明示出并描述了本发明实施例的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明实施例并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明实施例的精神和范围，则都应在本发明实施例所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电路板的贴装方法，其特征在于，包括：

监测贴装电机在贴装过程中的扭矩反馈值；

若监测到所述扭矩反馈值达到设定扭矩，则贴装完成；

获取贴装完成时所述贴装电机的当前位置；

根据所述当前位置，确定是否贴装成功。

2.根据权利要求1所述的电路板的贴装方法，其特征在于，根据所述当前位置，确定是否贴装成功，包括：

获取基准位置；

计算所述当前位置与所述基准位置之间的位置差；

根据所述位置差，确定是否贴装成功；

其中，预设范围为T1～T2；

若所述位置差在预设范围内，则贴装成功；

若所述位置差小于T1，则为遗漏贴装；

若所述位置差大于T2，则为重复贴装。

3.根据权利要求2所述的电路板的贴装方法，其特征在于，所述获取基准位置，包括：

监测贴装电机在校准过程中的扭矩反馈值；

若监测到所述扭矩反馈值达到设定扭矩，则获取所述贴装电机的位置信息；

将所述位置信息记录为所述基准位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板的贴装方法，其特征在于，还包括：

当所述贴装电机移动至贴装点上方预设距离时，控制所述贴装电机切换为转矩控制模式；

所述贴装电机在所述转矩控制模式下执行所述贴装过程。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板的贴装方法，其特征在于，还包括：

根据贴装物料的材质以及所述贴装电机的参数信息，确定所述设定扭矩；

其中，根据贴装物料的材质，确定所述设定扭矩，包括：

根据贴装物料的材质，确定贴装压力；

根据所述贴装压力及所述贴装电机的参数信息，确定所述设定扭矩。

6.一种电路板的贴装装置，其特征在于，包括：

监测模块，用于监测贴装电机在贴装过程中的扭矩反馈值，若监测到所述扭矩反馈值达到设定扭矩，则贴装完成；

获取模块，用于获取贴装完成时所述贴装电机的当前位置；

第一确定模块，用于根据所述当前位置，确定是否贴装成功。

7.根据权利要求6所述的电路板的贴装装置，其特征在于，所述第一确定模块，用于获取基准位置；

计算所述当前位置与所述贴装点位置之间的位置差；

根据所述位置差，确定是否贴装成功；

其中，预设范围为T1～T2；

若所述位置差在预设范围内，则贴装成功；

若所述位置差小于T1，则为遗漏贴装；

若所述位置差大于T2，则为重复贴装。

8.根据权利要求7所述的电路板的贴装装置，其特征在于，所述第一确定模块，进一步用于监测贴装电机在校准过程中的扭矩反馈值；

若监测到所述扭矩反馈值达到设定扭矩，则获取所述贴装电机的位置信息；

将所述位置信息记录为所述基准位置。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的电路板的贴装装置，其特征在于，还包括：控制模块，用于当所述贴装电机移动至贴装点上方预设距离时，控制所述贴装电机切换为转矩控制模式；

所述贴装电机在所述转矩控制模式下执行所述贴装过程。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的电路板的贴装装置，其特征在于，还包括：第二确定模块，用于根据贴装物料的材质以及所述贴装电机的参数信息，确定所述设定扭矩；

其中，根据贴装物料的材质确定贴装压力；

根据所述贴装压力及所述贴装电机的参数信息，确定所述设定扭矩。