CN108344752A - 一种pcb外观自动检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB外观自动检测装置，包括相互连接的大板AVI机、水平输送段，水平输送段连接有用于捡取外观不良PCB板的机械手，大板AVI机与机械手电连接，该PCB板外观自动检测装置解决了大板自动在线检测外观的问题，实现了PCB板自动输送、自动检测、自动隔离不良板，实现了人力零投入，降低了PCB板的生产成本，可满足PCB产品生产及品质要求。并且，该PCB外观自动检测装置可同时检测阻焊和字符，与传统人工检测方法相比，效率提高了十倍。还公开了一种自动检测方法，将传统的人工目视检测用自动化程度高的流水线检测替代，降低了操作人员劳动强度、人工成本，提高了生产效率和品质，具有高效、节能的特点。

Description

一种PCB外观自动检测装置及检测方法

技术领域

本发明属于印制电路板生产技术领域，涉及一种PCB阻焊显影后外观自检查装置及检查方法，具体地说涉及一种PCB外观自动在线检测装置及检测方法。

背景技术

印制电路板(PCB)又称印刷电路板、印刷线路板，简称印制板，通常以绝缘板为基材，其上至少附有一个导电图形，并布有如元件孔、紧固孔、金属化孔等孔结构，其用来替代传统电子元器件的底盘，并实现电子元器件的相互连接。随着智能电子产品的迅猛发展和普及，且不断向轻薄化及高密化方向发展，对PCB的产量和质量要求也越来越高，PCB布线越来越密集，从而使得对PCB板的外观要求不断提高，由于印制电路板在生产过程中，受生产工艺、电路板运输环境等因素影响，可能会出现印制线断裂、开路损坏异常等问题，导致PCB无法正常工作，因此在印制电路板生产过程中尤其是阻焊显影工序后，需对PCB板外观进行检查，如有异常则及时返修，以提高产品质量，降低不良率。

传统PCB生产行业内阻焊显影后外观检查工序主要采用人工目视检查，由操作人员借助放大镜或投影仪人工进行查看，这种检查方式工作人员劳动强度大、检查效率低且容易产生漏失，精确性不佳，而且随着电子产品朝着小型化、高集成化发展，印制电路板也密度、精度更高，采用人工检查的方式越来越难以识别出PCB板的短路、断路等问题。目前PCB生产厂家也会采用AVI(Automated Visual Inspection)外观检测机进行外观检测，但是AVI检测机主要用于成品后小板的外观检测，检测的效率同样不高且检测出来的严重外观问题无法进行返工作业，只能直接报废处理，大大提高了PCB的生产成本。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于传统PCB板外观检查方式检测效率低、操作人员劳动轻度大、检测后无法进行返工作业导致生产成本高，从而提出一种自动化、高效率、低成本的PCB外观自动检测装置及检测方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种PCB外观自动检测装置，其包括相互连接的大板AVI机、水平输送段，所述水平输送段连接有用于捡取外观不良PCB板的机械手，所述大板AVI机与所述机械手电连接。

作为优选，还包括待确认工位，所述待确认工位设置于所述水平输送段的一侧，所述机械手将由AVI检测机检测判定不良的PCB板捡取至所述待确认工位进行复核。

作为优选，还包括控制机构，所述控制机构与所述大板AVI机、水平输送段和机械手电连接。

作为优选，所述控制机构为PLC控制器。

作为优选，所述大板AVI机获取阻焊和文字图像并与工程设计资料进行比对，判断检测位置是否为缺陷，其检测像素为20-100，缺陷容忍度为45-105μm。

作为优选，所述大板AVI机的检测参数为红色值不大于65，绿色值不小于27；字符参数比不小于45，检查画面时间为0.3s。

作为优选，所述水平输送段为水平输送辊或传送带。

本发明还提供一种利用如所述PCB外观自动检测装置进行检测的方法，其包括如下步骤：

S1、将阻焊显影后的PCB板输送至大板AVI机，控制大板AVI机自动对PCB板的外观进行检测；

S2、检测后的PCB板由水平输送段输送至收板机构，AVI机将PCB板检测结果传输至机械手，机械手根据检测结果将水平输送段上不良板抓取出并放置于待确认工位进行复核，无异常板由水平输送段向前输送。

作为优选，所述检测装置检测速度为5片/min。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的PCB外观自动检测装置，包括相互连接的大板AVI机、水平输送段，所述水平输送段连接有用于捡取外观不良PCB板的机械手，所述大板AVI机与所述机械手电连接，该PCB板外观自动检测装置解决了大板自动在线检测外观的问题，实现了PCB板自动输送、自动检测、自动隔离不良板，是一条全自动检查线，实现了人力零投入，降低了PCB板的生产成本，可满足PCB产品生产及品质要求。与传统由气缸升降进行送板的只可以单机作业的小板外观检测机相比，所述大板AVI机可水平输送板材，其适用上述全自动检查线，并且，该PCB外观自动检测装置可同时检测阻焊和字符，且检查效率高，每分钟可检查5pnl，与传统人工检测方法相比，效率提高了十倍。

(2)本发明所述的利用所述PCB外观自动检测装置进行检测的方法，物料输送、外观检测、不良板移除均为自动化操作，将传统的人工目视检测用自动化程度高的流水线检测替代，降低了操作人员劳动强度、人工成本，提高了生产效率和品质，具有高效、节能的特点，且该方法可100％检出各种外观不良问题，并通过机械手自动分拣隔离，极大改善了生产品质及生产效率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例所述的PCB外观自动检测装置中大板AVI机的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-大板AVI机。

具体实施方式

实施例

本实施例提供一种PCB外观自动检测装置，其用于自动检测阻焊显影后PCB大板的外观缺陷，所述PCB外观自动检测装置包括相互连接的大板AVI机1(如图1所示)、水平输送段，所述水平输送段还连接有用于捡取外观不良的PCB板的机械手，所述大板AVI机1与所述机械手电连接，还包括控制机构，所述控制机构为PLC控制器，所述PLC控制器与所述大板AVI机1、水平输送段及机械手均电连接，其控制自动输送PCB板、自动检查PCB板及自动隔离不良板，使该检测装置自动化运转，与传统的小板AVI机(其采用气缸升降进行送板，无法水平传送板材，只可单机作业)相比，所述大板AVI机1如图所示，其具有进料口、出料口，进料口与出料口之间具有输送滚轮，可实现在水平方向传送PCB板，其适用于与水平输送段等连线作业。

具体地，所述水平输送段可以为水平方向设置的输送辊或传送带，其用于将经大板AVI机1检测完成的PCB板自动运输至收板机构，所述收板机构为自动收板机。所述水平输送段的一侧设置有机械手，所述大板AVI机1与所述机械手通过电路连接，并可进行信号传输，大板AVI机用于检测PCB板的外观情况，并将检测数据储存及发送至机械手，所述机械手根据检测数据将水平输送段上外观有缺陷的不良板抓取出，放置于设置在水平输送段一侧的待确认工位上，由人工进行再次判定，外观无缺陷的PCB板由水平输送段自动向前运输至收板机构，该装置实现了检查线自动连线生产。

本实施例还提供一种利用所述PCB外观自动检测装置进行检测的方法，其包括如下步骤：

S1、首先将显影阻焊的PCB大板(所述大板的最大尺寸为725*620mm)输送至大板AVI机1，控制大板AVI机1对PCB板自动进行外观检测，检测结果和数据存储于大板AVI机1，检测过程中，大板AVI机1通过CCD摄像头获取阻焊和文字图像，并与存储于大板AVI机1内的工程设计资料进行比对，判断检测位置是否存在缺陷，本实施中，大板AVI机的检测像素为20，其对缺陷容忍度为45μm，大板AVI机在检测过程中的参数设置如下：红色值不大于65，本实施例中为40，绿色值不小于27，本实施例中为30，字符参数比不小于45，本实施例中为50，检查画面停留时间为0.3s，检测时小焊盘面积参数依据BGA的数值设定，当BGA焊点偏差小于或等于0.25μm，小焊盘面积参数设置为38-42，BGA焊点偏差大于0.25μm时，小焊盘面积参数设置为大于或等于35，本实施例中为38。

S2、检测后的PCB板由水平输送段输送至收板机构，设置于水平输送段一侧的机械手接收大板AVI机1传输的检测结果和数据，其自动识别并抓取外观异常PCB板，放置于待确认工位等待人工对检测结果复核，无异常板由水平输送段2自动输送至收板机构进行回收，该检测装置对PCB板的检测速度为5片/min。

该装置和方法实现了PCB大板阻焊显影后外观的自动检测，与传统人工目视检测方法比，检测效果提高了10倍，整个过程为自动化操作，显著降低了劳动强度和人工成本，通过调整大板AVI机1的参数，该装置可100％检出各种外观不良问题，并通过机械手自动进行分拣隔离，产品品质得到了保证，提高了产品的良率。

实施例2

本实施例提供一种利用实施例1所述PCB外观自动检测装置进行检测的方法，其包括如下步骤：

S1、首先将显影阻焊的PCB大板(所述大板的最大尺寸为725*620mm)输送至大板AVI机1，控制大板AVI机1对PCB板自动进行外观检测，检测结果和数据存储于大板AVI机1，检测过程中，大板AVI机1通过CCD摄像头获取阻焊和文字图像，并与存储于大板AVI机1内的工程设计资料进行比对，判断检测位置是否存在缺陷，本实施中，大板AVI机的检测像素为100，其对缺陷容忍度为105μm，大板AVI机在检测过程中的参数设置如下：红色值不大于65，本实施例中为50，绿色值不小于27，本实施例中为35，字符参数比不小于45，本实施例中为55，检查画面停留时间为0.3s，检测时小焊盘面积参数依据BGA的数值设定，当BGA焊点偏差小于或等于0.25μm，小焊盘面积参数设置为38-42，BGA焊点偏差大于0.25μm时，小焊盘面积参数设置为大于或等于35，本实施例中为38。

S2、检测后的PCB板由水平输送段输送至收板机构，设置于水平输送段一侧的机械手接收大板AVI机1传输的检测结果和数据，其自动识别并抓取外观异常PCB板，放置于待确认工位等待人工对检测结果复核，无异常板由水平输送段2自动输送至收板机构进行回收，该检测装置对PCB板的检测速度为5片/min。

该装置和方法实现了PCB大板阻焊显影后外观的自动检测，与传统人工目视检测方法比，检测效果提高了10倍，整个过程为自动化操作，显著降低了劳动强度和人工成本，通过调整大板AVI机1的参数，该装置可100％检出各种外观不良问题，并通过机械手自动进行分拣隔离，产品品质得到了保证，提高了产品的良率。

实施例3

本实施例提供一种利用实施例1所述PCB外观自动检测装置进行检测的方法，其包括如下步骤：

S1、首先将显影阻焊的PCB大板(所述大板的最大尺寸为725*620mm)输送至大板AVI机1，控制大板AVI机1对PCB板自动进行外观检测，检测结果和数据存储于大板AVI机1，检测过程中，大板AVI机1通过CCD摄像头获取阻焊和文字图像，并与存储于大板AVI机1内的工程设计资料进行比对，判断检测位置是否存在缺陷，本实施中，大板AVI机的检测像素为80，其对缺陷容忍度为70μm，大板AVI机在检测过程中的参数设置如下：红色值不大于65，本实施例中为55，绿色值不小于27，本实施例中为32，字符参数比不小于45，本实施例中为52，检查画面停留时间为0.3s，检测时小焊盘面积参数依据BGA的数值设定，当BGA焊点偏差小于或等于0.25μm，小焊盘面积参数设置为38-42，BGA焊点偏差大于0.25μm时，小焊盘面积参数设置为大于或等于35，本实施例中为38。

S2、检测后的PCB板由水平输送段输送至收板机构，设置于水平输送段一侧的机械手接收大板AVI机1传输的检测结果和数据，其自动识别并抓取外观异常PCB板，放置于待确认工位等待人工对检测结果复核，无异常板由水平输送段2自动输送至收板机构进行回收，该检测装置对PCB板的检测速度为5片/min。

该装置和方法实现了PCB大板阻焊显影后外观的自动检测，与传统人工目视检测方法比，检测效果提高了10倍，整个过程为自动化操作，显著降低了劳动强度和人工成本，通过调整大板AVI机1的参数，该装置可100％检出各种外观不良问题，并通过机械手自动进行分拣隔离，产品品质得到了保证，提高了产品的良率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种PCB外观自动检测装置，其特征在于，包括相互连接的大板AVI机、水平输送段，所述水平输送段连接有用于捡取外观不良PCB板的机械手，所述大板AVI机与所述机械手电连接。

2.根据权利要求1所述的PCB外观自动检测装置，其特征在于，还包括待确认工位，所述待确认工位设置于所述水平输送段的一侧，所述机械手将由AVI检测机检测判定不良的PCB板捡取至所述待确认工位进行复核。

3.根据权利要求2所述的PCB外观自动检测装置，其特征在于，还包括控制机构，所述控制机构与所述大板AVI机、水平输送段和机械手电连接。

4.根据权利要求3所述的PCB外观自动检测装置，其特征在于，所述控制机构为PLC控制器。

5.根据权利要求4所述的PCB外观自动检测装置，其特征在于，所述大板AVI机获取阻焊和文字图像并与工程设计资料进行比对，判断检测位置是否存在缺陷，其检测像素为20-100，缺陷容忍度为45-105μm。

6.根据权利要求5所述的PCB外观自动检测装置，其特征在于，所述大板AVI机的检测参数为红色值不大于65，绿色值不小于27；字符参数比不小于45，检查画面停留时间为0.3s。

7.根据权利要求6所述的PCB外观自动检测装置，其特征在于，所述水平输送段为水平输送辊或传送带。

8.一种利用如权利要求1-7任一项所述PCB外观自动检测装置进行检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将阻焊显影后的PCB板输送至大板AVI机，控制大板AVI机自动对PCB板的外观进行检测；

S2、检测后的PCB板传输至水平输送段，AVI机将PCB板检测结果传输至机械手，机械手根据检测结果将水平输送段上不良板抓取出并放置于待确认工位进行复核，无异常板由水平输送段输送至一收板机构。

9.根据权利要求8所述的利用所述PCB外观自动检测装置进行检测的方法，其特征在于，所述检测装置检测速度为5片/min。