CN109297988A - 一种集光学检查及返修功能一体化的fpc线路检查机 - Google Patents

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周护朋
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Abstract

本发明提供了一种集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，属于视觉自动检测设备的技术领域；其包括机架、设于该机架上的工作台面和设于该工作台面上方的显示器及下方的工控机；所述机架的两侧分别设有放卷装置、收卷装置，沿着所述放卷装置及所述收卷装置的收、放卷方向，所述工作台面上依次设有光学检测单元和返修台；所述光学检测单元的两侧分别设有一滚筒进给机构；所述显示器设于所述返修台的后端；本发明具有光学视觉检查和返修双重的功能，极大的降低了人工操作时的外观检查漏检率及返修操作时的劳动强度，从而提高了柔性印刷线路板质量稳定性，防止因其缺陷未及时发现及返修给后续加工工序产品带来影响。

Description

一种集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机
技术领域
本发明涉及视觉自动检测设备的技术领域，尤其涉及一种集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机。
背景技术
当前电子设备朝轻薄化、小型化方向发展，导致对柔性印刷线路板需求暴增。目前柔性印刷线路板己大量应用在可穿戴式设备、计算机产品、显示器、消费性电子产品、车载电装零组件、电子仪器、通讯产品及航空航天、网络能源电力、新能源光伏发电、风力发电、半导体LED照明等领域。
柔性印刷线路板质量直接决定电子产品质量。目前国内绝大部分柔性印刷电路板生产厂家还是采用传统的人工用放大镜或投影仪查看的办法进行检测，劳动强度大，漏检率高；虽然国内对于柔性印刷电路板缺陷的自动光学检测系统也有出现，但其研究还处于初期水平，而且随着电子产品朝着小型化、数字化发展，柔性印制电路板也朝着高密度、高精度发展；采用上述检验方法，基本无法满足对更高密度和精度电路板的检验要求；实际生产中，检查出来缺陷点的印刷电路板返修时也需要移动至专用的返修仪器上进行返修，这样给返修带来不便，极大地影响返修效率；现有的检测、返修手段己经不能适应当前柔性印刷线路板的发展趋势，因此市场迫切需要柔性印刷线路板自动检测设备。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机；本发明具有光学视觉检查和返修双重的功能，极大的降低了人工操作时的外观检查漏检率及返修操作时的劳动强度，从而提高了柔性印刷线路板质量稳定性，防止因其缺陷未及时发现及返修给后续加工工序产品带来影响。
该发明提供以下技术方案，一种集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，包括机架、设于该机架上的工作台面和设于该工作台面上方的显示器及下方的工控机；所述机架的两侧分别设有放卷装置、收卷装置，沿着所述放卷装置及所述收卷装置的收、放卷方向，所述工作台面上依次设有光学检测单元和返修台；所述光学检测单元的两侧分别设有一滚筒进给机构；所述显示器设于所述返修台的后端；所述工控机分别与所述显示器、所述放卷装置、所述收卷装置、所述光学检测单元、所述返修台和所述滚筒进给机构电性连接；FPC线路卷材在所述放卷装置及所述收卷装置的放、收卷作用下，依次经所述光学检测单元的光学检测检出NG点并标记和经所述返修台的NG点返修完成FPC线路NG点的自动检出及返修操作。
较佳地，所述光学检测单元包括架设于所述工作台面上的第一安装架及设于该第一安装架上且按照FPC线路卷材输送方向依次设置的光学成像系统和标记机构；所述光学成像系统包括垂直安装于所述第一安装架上的第一框架、设于该第一框架上端的工业相机及镜头和设于该第一框架下端的光源；在所述光源的照射下，所述工业相机通过所述镜头的放大作用清晰的采集FPC线路卷材表面的图像。
较佳地，所述标记机构包括垂直于所述第一安装架的第一支架、设于该第一支架上的线性模组和设于该线性模组上的标记组件；所述标记组件包括安装于所述线性模组上的第一气缸、与该第一气缸连接的标记笔安装架和活动固设于该标记笔安装架上的标记笔；所述线性模组驱动所述第一气缸移动至FPC线路卷材的NG点处，所述第一气缸驱动所述标记笔进行对FPC线路卷材的NG点进行标记。
较佳地，所述滚筒进给机构包括平行设于所述工作台面上的两第二安装架、架设于两所述第二安装架之间的主动轮及从动轮和驱动所述从动轮微调的微调组件；所述微调组件包括活动卡接于所述第二安装架上端开口处的滑块、架设于所述第二安装架上端开口处的上方的第二支架及抵紧块、依次穿过所述第二支架及所述抵紧块与所述滑块连接的螺杆、设于所述第二支架上方且与所述螺杆螺纹配合的调节件和设于所述滑块及所述抵紧块之间的弹簧；所述从动轮两端活动安装于两所述滑块的安装孔内，调节所述调节件可实现微调所述从动轮与所述主动轮之间的间隙；方便快捷地适于不同厚度的FPC线路卷材的供给作用。
较佳地，其中之一所述第二安装架上活动设有滚轮；所述从动轮的一轴端开设有与该滚轮匹配的凹槽，其另一轴端设有手柄；通过所述手柄可手动旋转所述从动轮，使得所述从动轮轴端上的凹槽与所述滚轮可错开；实现所述从动轮与所述主动轮之间的间隙变大。
较佳地，两所述主动轮通过一驱动组件驱动同步转动，所述驱动组件包括驱动其一所述主动轮转动的电机、分别设于两所述主动轮同侧轴端的皮带轮和套设于该两皮带轮上的皮带；所述电机驱动与其连接的所述主动轮转动，与此同时另一所述主动轮通过所述皮带的带动下同步转动；使得处于两所述滚筒进给机构的FPC线路卷材处于平整拉紧的状态。
较佳地，所述放卷装置和所述滚筒进给机构之间设有吸合防偏料架机构，所述吸合防偏料架机构设于所述滚筒进给机构的进料口端，其包括防偏料架组件和设于该防偏料架两端的吸合组件；所述防偏料架组件包括两平行设置的料架板、活动固设于两所述料架板之间的辊棒、可沿所述辊棒滑动的两防偏板和设于防偏板上的卡紧件；实现适用于不同幅宽FPC线路卷材的检查及返修。
较佳地，所述吸合组件呈一箱体结构，所述吸合组件的上端面开设有多个通气孔，其下端面设有吸气口，所述吸气口与吸风机相连；在所述吸风机的作用下，在所述吸合组件上端面移动的FPC线路卷料通过通气孔的吸力作用使得其紧密附着在所述所述吸合组件上端面。
较佳地，所述收卷装置和所述返修台之间设有纠偏器。
较佳地，所述机架的底端设有万向调节脚杯和可固定脚轮。
本发明的有益效果为：采用FPC线路卷材在所述放卷装置及所述收卷装置的放、收卷作用下，依次经所述光学检测单元的光学检测检出NG点并标记和经所述返修台的NG点返修完成FPC线路NG点的自动检出及返修操作；本发明具有光学视觉检查和返修双重的功能，极大的降低了人工操作时的外观检查漏检率及返修操作时的劳动强度，从而提高了柔性印刷线路板质量稳定性，防止因其缺陷未及时发现及返修给后续加工工序产品带来影响。
附图说明
图1为发明所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机的主视图；
图2为发明所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机的立体结构示意图；
图3为发明所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机的光学检测单元立体结构示意图；
图4为发明所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机的光学成像系统结构示意图；
图5为发明所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机的光学成像系统结构示意图；
图6为发明所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机的滚筒进给机构立体示意图；
图7为发明所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机的微调组件立体示意图；
图8为发明所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机的西河防偏料架机构立体示意图；
附图标记说明：10-机架、11-可调节脚杯、12-可固定脚轮、20-工作台面、210-显示器、220-工控机、30-放卷装置、40-收卷装置、41-纠偏器、230-光学检测单元、240-第一安装架、250-光学成像系统、251-第一框架、252-工业相机、253-镜头、254-光源、260-标记机构、261-第一支架、262-线性模组、263-标记组件、264-第一气缸、265-标记笔安装架、266-标记笔、50-返修台、60-滚筒进料机构、610-第二安装架、620-主动轮、630-从动轮、640-微调组件、641-滑块、642-第二支架、643-抓紧件、644-螺杆、645-调整件、646-弹簧、650-驱动组件、651-电机、652-皮带轮、653-皮带、70-吸合防偏料架机构、710-防偏料架机构、711-料架板、712-辊棒、713-防偏板、714-卡紧件、720-吸合组件、721-通气孔、722-吸气口。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1和图2所示，一种集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，包括机架10、设于该机架上的工作台面20和设于该工作台面上方的显示器210及下方的工控机220；较佳地，所述机架10的底端设有万向调节脚杯11和可固定脚轮12；所述万向调节脚杯11便于整体调节本设备水平的作用，所述可固定脚轮12可实现本设备方便移动至所需位置且定位防移动的功能。
进一步地，所述机架10的两侧分别设有放卷装置30、收卷装置40，沿着所述放卷装置30及所述收卷装置40的收、放卷方向，所述工作台面20上依次设有光学检测单元230和返修台50；较佳地，所述收卷装置40和所述返修台50之间设有纠偏器41，所述纠偏器41对所述收卷装置40的收卷作用起到纠偏作用，以实现收卷后的FPC线路卷料整齐美观从而便于下一工序的使用。
进一步地，所述光学检测单元230的两侧分别设有一滚筒进给机构60；所述显示器210设于所述返修台50的后端；所述工控机220分别与所述显示器210、所述放卷装置30、所述收卷装置40、所述光学检测单元230、所述返修台50和所述滚筒进给机构60电性连接；FPC线路卷材在所述放卷装置30及所述收卷装置40的放、收卷作用下，依次经所述光学检测单元230的光学检测检出NG点并标记和经所述返修台50的NG点返修完成FPC线路NG点的自动检出及返修操作；本发明具有光学视觉检查和返修双重的功能，极大的降低了人工操作时的外观检查漏检率及返修操作时的劳动强度，从而提高了FPC线路卷材质量稳定性，防止因其缺陷未及时发现及返修给后续加工工序产品带来影响。
参看图3和图4所示，所述光学检测单元230包括架设于所述工作台面20上的第一安装架240及设于该第一安装架上且按照FPC线路卷材输送方向依次设置的光学成像系统250和标记机构260；所述光学成像系统250对FPC线路卷材上的NG点进行成像检出后反馈给所述工控机220，所述工控机220接收信号后控制所述标记机构260对NG点进行标记后，所述工控机220把带有NG点标示的成像图片传输至所述显示器210进行显示，从而便于在所述返修台50处准确及时找到NG点进行返修，从而提高了FPC线路卷材质量稳定性；所述光学成像系统250包括垂直安装于所述第一安装架210上的第一框架251、设于该第一框架上端的工业相机252及镜头253和设于该第一框架下端的光源254；在所述光源254的照射下，所述工业相机252通过所述镜头253的放大作用清晰的采集FPC线路卷材表面的图像以供所述工控机220图像算法处理且进行模板对比后找出NG点以供所述标记机构260进行标记。
参看图5所示，所述标记机构260包括垂直于所述第一安装架240的第一支架261、设于该第一支架上的线性模组262和设于该线性模组上的标记组件263；所述工控机220图像算法处理且进行模板对比后找出NG点后控制所述线性模组262运动使得所述标记组件263移动至FPC线路卷材的NG点处，然后所述标记组件263对NG点进行标记以便于所述返修台50返修时的准确及时找到NG点进行返修；所述标记组件263包括安装于所述线性模组262上的第一气缸264、与该第一气缸连接的标记笔安装架265和活动固设于该标记笔安装架上的标记笔266；在所述线性模组262驱动所述第一气缸264移动至FPC线路卷材的NG点处，所述第一气缸264驱动所述标记笔266进行对FPC线路卷材的NG点进行精确标记。
参看图6和图7所示，所述滚筒进给机构60包括平行设于所述工作台面20上的两第二安装架610、架设于两所述第二安装架之间的主动轮620及从动轮630和驱动所述从动轮630微调的微调组件640；所述微调组件640可使得所述从动轮630与所述主动轮620处于弹性压紧力状态以便于对FPC线路卷材进给作用；所述微调组件640包括活动卡接于所述第二安装架610上端开口处的滑块641、架设于所述第二安装架610上端开口处的上方的第二支架642及抵紧块643、依次穿过所述第二支架610及所述抵紧块643与所述滑块641连接的螺杆644、设于所述第二支架642上方且与所述螺杆644螺纹配合的调节件645和设于所述滑块641及所述抵紧块643之间的弹簧646；所述从动轮630两端活动安装于两所述滑块641的安装孔内，调节所述调节件645可实现微调所述从动轮630与所述主动轮620之间的间隙，与此同时所述弹簧646可使得所述从动轮630与所述主动轮620处于弹性压紧力状态；通过所述调节件645的调节作用，可使得所述从动轮630与所述主动轮620方便快捷地弹性压紧不同厚度的FPC线路卷材以实现供给作用。
进一步地，其中之一所述第二安装架610上活动设有滚轮647；所述从动轮630的一轴端开设有与该滚轮匹配的凹槽，其另一轴端设有手柄631；通过所述手柄631可手动旋转所述从动轮630，使得所述从动轮630轴端上的凹槽与所述滚轮647错开，从而实现所述从动轮630与所述主动轮620之间的间隙变大，以便于调试、预生产的情况下FPC线路卷材放入所述从动轮630及所述主动轮620之间。
参看图6所示，两所述主动轮620通过一驱动组件650驱动同步转动，所述驱动组件650包括驱动其一所述主动轮620转动的电机651、分别设于两所述主动轮620同侧轴端的皮带轮652和套设于该两皮带轮上的皮带653；所述电机651驱动与其连接的所述主动轮620转动，与此同时另一所述主动轮620通过所述皮带653的带动下同步转动；从而实现处于两所述滚筒进给机构60的FPC线路卷材处于平整拉紧的状态以便于所述光学成像系统250对FPC线路卷材上的NG点进行成像检出及所述标记笔266对NG点进行准确标记。
参看图8所示，所述放卷装置30和所述滚筒进给机构60之间设有吸合防偏料架机构70，所述吸合防偏料架机构70设于所述滚筒进给机构60的进料口端，其包括防偏料架组件710和设于该防偏料架两端的吸合组件720；FPC线路卷材经所述放卷装置30放卷后，FPC线路卷料经所述防偏料架组件710纠偏的作用及所述吸合组件720吸住FPC线路卷料平铺其上的作用，以便使得所述FPC线路卷料全部处于所述光学成像系统250可采集的范围内；所述防偏料架组件710包括两平行设置的料架板711、活动固设于两所述料架板711之间的辊棒712、可沿所述辊棒712滑动的两防偏板713和设于该防偏板上的卡紧件714；根据FPC线路卷材的幅宽，手动松开所述卡紧件714，手动滑动两所述防偏板713以使得两所述防偏板713沿着所述辊棒712相向或相反方向移动以调整到符合FPC线路卷材的幅宽要求。
进一步地，所述吸合组件720呈一箱体结构，所述吸合组件720的上端面开设有多个通气孔721，其下端面设有吸气口722，所述吸气口722与吸风机(未画出)相连；在吸风机(未画出)的作用下，在所述吸合组件720上端面移动的FPC线路卷料通过所述通气孔721的吸力作用使得其紧密附着在所述吸合组件720上端面，进一步避免FPC线路卷料出现偏离情况。
本发明的工作原理为：启动所述放卷装置30及所述收卷装置40电源，FPC线路卷料在所述放卷装置30及所述收卷装置40作用下收、放卷，FPC线路卷料沿着收、放卷方向依次通过所述光学成像系统250和所述标记机构260，所述光学成像系统250对FPC线路卷材上的NG点进行成像检出后反馈给所述工控机220，所述工控机220接收信号后控制所述标记机构260对NG点进行标记后，所述工控机220把带有NG点标示的成像图片传输至所述显示器210进行显示，当带有NG点标示的FPC线路卷材进入所述返修台50范围内，所述工控机250控制关闭所述放卷装置30、所述收卷装置40电源及使得所述滚筒进给机构60停止进给使得FPC线路卷材不移动，从而便于在所述返修台50上准确及时找到NG点进行返修，返修好后启动所述放卷装置30及所述收卷装置40电源，以便于所述收卷装置40对FPC线路卷料的收卷。
综上所述，本发明具有光学视觉检查和返修双重的功能，极大的降低了人工操作时的外观检查漏检率及返修操作时的劳动强度，从而提高了柔性印刷线路板质量稳定性，防止因其缺陷未及时发现及返修给后续加工工序产品带来影响。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，包括机架、设于该机架上的工作台面和设于该工作台面上方的显示器及下方的工控机；其特征在于：所述机架的两侧分别设有放卷装置、收卷装置，沿着所述放卷装置及所述收卷装置的收、放卷方向，所述工作台面上依次设有光学检测单元和返修台；所述光学检测单元的两侧分别设有一滚筒进给机构；所述显示器设于所述返修台的后端；所述工控机分别与所述显示器、所述放卷装置、所述收卷装置、所述光学检测单元、所述返修台和所述滚筒进给机构电性连接；FPC线路卷材在所述放卷装置及所述收卷装置的放、收卷作用下，依次经所述光学检测单元的光学检测检出NG点并标记和经所述返修台的NG点返修完成FPC线路NG点的自动检出及返修操作。
2.如权利要求1所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，其特征在于：所述光学检测单元包括架设于所述工作台面上的第一安装架及设于该第一安装架上且按照FPC线路卷材输送方向依次设置的光学成像系统和标记机构；所述光学成像系统包括垂直安装于所述第一安装架上的第一框架、设于该第一框架上端的工业相机及镜头和设于该第一框架下端的光源。
3.如权利要求2所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，其特征在于：所述标记机构包括垂直于所述第一安装架的第一支架、设于该第一支架上的线性模组和设于该线性模组上的标记组件；所述标记组件包括安装于所述线性模组上的第一气缸、与该第一气缸连接的标记笔安装架和活动固设于该标记笔安装架上的标记笔；所述线性模组驱动所述第一气缸移动至FPC线路卷材的NG点处，所述第一气缸驱动所述标记笔进行对FPC线路卷材的NG点进行标记。
4.如权利要求1所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，其特征在于：所述滚筒进给机构包括平行设于所述工作台面上的两第二安装架、架设于两所述第二安装架之间的主动轮及从动轮和驱动所述从动轮微调的微调组件；所述微调组件包括活动卡接于所述第二安装架上端开口处的滑块、架设于所述第二安装架上端开口处的上方的第二支架及抵紧块、依次穿过所述第二支架及所述抵紧块与所述滑块连接的螺杆、设于所述第二支架上方且与所述螺杆螺纹配合的调节件和设于所述滑块及所述抵紧块之间的弹簧；所述从动轮两端活动安装于两所述滑块的安装孔内，调节所述调节件可实现微调所述从动轮与所述主动轮之间的间隙。
5.如权利要求4所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，其特征在于：其中之一所述第二安装架上活动设有滚轮；所述从动轮的一轴端开设有与该滚轮匹配的凹槽，其另一轴端设有手柄；通过所述手柄可手动旋转所述从动轮，使得所述从动轮轴端上的凹槽与所述滚轮可错开。
6.如权利要求5所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，其特征在于：两所述主动轮通过一驱动组件驱动同步转动，所述驱动组件包括驱动其一所述主动轮转动的电机、分别设于两所述主动轮同侧轴端的皮带轮和套设于该两皮带轮上的皮带；所述电机驱动与其连接的所述主动轮转动，与此同时另一所述主动轮通过所述皮带的带动下同步转动。
7.如权利要求1所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，其特征在于：所述放卷装置和所述滚筒进给机构之间设有吸合防偏料架机构，所述吸合防偏料架机构设于所述滚筒进给机构的进料口端，其包括防偏料架组件和设于该防偏料架两端的吸合组件；所述防偏料架组件包括两平行设置的料架板、活动固设于两所述料架板之间的辊棒、可沿所述辊棒滑动的两防偏板和设于防偏板上的卡紧件。
8.如权利要求7所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，其特征在于：所述吸合组件呈一箱体结构，所述吸合组件的上端面开设有多个通气孔，其下端面设有吸气口，所述吸气口与吸风机相连；在所述吸风机的作用下，在所述吸合组件上端面移动的FPC线路卷料通过通气孔的吸力作用使得其紧密附着在所述所述吸合组件上端面。
9.如权利要求1所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，其特征在于：所述收卷装置和所述返修台之间设有纠偏器。
10.如权利要求1所述的集光学检查及返修功能一体化的FPC线路检查机，其特征在于：所述机架的底端设有万向调节脚杯和可固定脚轮。
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