CN110678003B - Pcb阻焊检测修补一体机及工艺方法 - Google Patents

Pcb阻焊检测修补一体机及工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及印刷线路板制造技术领域，特别涉及PCB阻焊检测修补一体机及工艺方法，摄像装置用于对PCB板表面进行扫描和拍照得到可识别图形，自动光学检测装置用于自动识别判断PCB板的缺陷、确定缺陷位置以及输出缺陷位置对应的阻焊缺陷图形，而且可以及时地根据阻焊缺陷图形进行具体的缺陷区域识别提取和整合，再生成对应的整面PCB板的缺陷修补图形，压电陶瓷喷印及固化装置采用压电陶瓷喷印技术对阻焊缺陷进行修补。与现有技术相比，本发明的PCB阻焊检测修补一体机及工艺方法克服了靠人工操作的不确定性，有效提高工作的准确率，缩短生产流程，节约人力与设备成本，对各种原因造成的阻焊缺陷都可进行修补，实用灵活。

Description

PCB阻焊检测修补一体机及工艺方法
【技术领域】
本发明涉及印刷线路板制造技术领域，特别涉及PCB阻焊检测修补一体机及工艺方法。
【背景技术】
PCB线路板表面的阻焊膜因多数为绿色而俗称绿油，其作用是，防止导体线路之间潮气、化学品等引致的不同程度短路，防止在生产及装配元件过程中因操作不良造成的开路，防止导体部分位置沾锡，它也是线路板的永久性保护层，能起到防潮、防腐蚀、防霉和机械擦伤等作用，以保证线路板良好的电气功能。线路板的阻焊在制作过程中需要对板面进行检查及修复，以确保对不良品控制，如图1所示，目前常用的检测手段为阻焊后端人工目测或设置自动光学检查设备(AOI)来进行检测及不良品分拣，再进行人工手动修复或丝网套印修复，人工对缺陷的识别或读取存在不定因素，对修复人员的技术也存在依赖性，涉及的修复辅具及准备工作复杂，效率低下。
【发明内容】
为了克服上述问题，本发明提出一种可有效解决上述问题的PCB阻焊检测修补一体机及工艺方法。
本发明解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种PCB阻焊检测修补一体机及工艺方法，包括机台、传送机构、自动光学检测装置、压电陶瓷喷印及固化装置，所述传送机构、自动光学检测装置、压电陶瓷喷印及固化装置均设置于所述机台上，所述自动光学检测装置包括摄像装置和处理主机，所述压电陶瓷喷印及固化装置包括喷印固化小车和处理主机，自动光学检测装置的处理主机与压电陶瓷喷印及固化装置的处理主机为同一处理主机，所述摄像装置、喷印固化小车分别与处理主机信号连接，所述摄像装置用于对PCB板表面进行扫描和拍照得到可识别图形，所述自动光学检测装置用于自动识别判断PCB板的缺陷、确定缺陷位置以及输出缺陷位置对应的阻焊缺陷图形，而且可以及时地根据阻焊缺陷图形进行具体的缺陷区域识别提取和整合，再生成对应的整面PCB板的缺陷修补图形，所述压电陶瓷喷印及固化装置采用压电陶瓷喷印技术对阻焊缺陷进行修补。
优选地，所述处理主机包括存储模块，存储模块内预先存储有符合成像要求的标准图形。
优选地，所述处理主机包括对比模块，对比模块用于将摄像装置拍摄的图像信息与符合成像要求的标准图形进行对比。
优选地，所述处理主机包括位置确认模块，位置确认模块用于确定缺陷的位置信息。
优选地，所述处理主机包括缺陷图像显示模块，缺陷图像显示模块用于根据确定的缺陷位置信息输出对应的缺陷图像。
优选地，所述处理主机包括修补图形合成模块，修补图形合成模块用于形成具体的修补图形。
优选地，所述处理主机包括喷印模块，喷印模块用于根据缺陷修补图形数据设置喷印参数，并驱动喷印固化小车对缺陷PCB板进行对应的扫描式喷印修补成形。
优选地，所述喷印固化小车还包括一UV紫外灯，用于对喷射在PCB板面上的阻焊墨水进行及时的固化。
优选地，所述PCB阻焊检测修补一体机可单独离线式生产，或在PCB的阻焊工艺线连字符工艺线间在线式生产。
优选地，所述PCB阻焊检测修补一体机的工艺方法，包括如下步骤：
步骤S1，不良品PCB板被传送机构送入PCB阻焊检测修补一体机的摄像装置下方，在光源装置的照射下，摄像装置对PCB板表面进行扫描和拍照得到可识别图形；
步骤S2，信号接收模块与摄像装置信号连接，并接收摄像装置扫描和拍照得到可识别图形，对比模块将可识别图形与预先存储于自动光学检测装置内的符合成像要求的标准图形做对比，位置确认模块确定缺陷的位置信息，缺陷图像显示模块根据确定的缺陷位置信息输出对应的缺陷图像；
步骤S3，缺陷区域识别提取模块对各处的缺陷图像进行具体的缺陷区域识别和提取，缺陷区域整合模块将提取到的各处零散缺陷图像并形成整面PCB板完整的缺陷图像，再结合标准的PCB板CAM资料，生成缺陷修补图形；
步骤S4，喷印模块根据缺陷修补图形数据设置对应的喷印参数，并驱动喷印固化小车对缺陷PCB板进行对应的扫描式喷印修补成形，喷印固化小车上的UV紫外灯对喷射在板面上的阻焊墨水进行及时的固化，得到符合标准图形的PCB板。
与现有技术相比，本发明的PCB阻焊检测修补一体机及工艺方法具有以下有益效果：
1、PCB阻焊缺陷检测与修补一体化，在一台设备上就可完成不良板的缺陷识别、缺陷位置确定、缺线位置对应的缺陷图像输出，对缺陷信息进行实时读取与处理，克服了现有技术对这一过程由自动光学检查设备(AOI)将缺陷信息输出到检修机，由人工读取缺陷信息进行人工修补，提高了工作效率；
2、PCB阻焊缺陷检测与修补一体化，除了能自动对不良板进行板面缺陷识别、位置确定以及缺陷图形输出，还能根据输出的缺陷信息进行处理和整合，及时生成对应的整面缺陷修补图形，并由压电陶瓷喷印及固化装置进行智能的实时修补，克服了现有技术靠人工操作的不确定性，有效地提高了工作的准确率；
3、阻焊缺陷修补采用压电陶瓷喷印技术，取代现有的人工手动修补或丝印机丝网套印，节省了繁杂的修复辅具及准备工作，缩短了生产流程，节约人力与设备成本，数字化喷印这种新型、环保的制造工艺取代传统的阻焊丝网印刷工艺，在针对各种不确定的阻焊缺陷进行修补在灵活性和效率上尤其意义重大；
4、本发明PCB阻焊检测修补一体机可做单独的离线式生产，也可在PCB的阻焊工艺线连字符工艺线间做在线式生产，在PCB板的阻焊工艺线连字符工艺线中应用时，可取消现有技术产线生产流程涉及的收板机、转运线，检修机等，缩短了生产流程，节约人力与设备成本；做单独的离线式修补设备时，对于各种原因造成的阻焊缺陷都可进行修补，实用且灵活，满足线路板企业不同的生产需求。
【附图说明】
图1为现有技术的产线流程示意图；
图2为本发明PCB阻焊检测修补一体机在线式生产的产线流程示意图；
图3为本发明PCB阻焊检测修补一体机的结构示意图；
图4为本发明PCB阻焊检测修补一体机的处理主机内部模块处理流程图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图4，本发明的PCB阻焊检测修补一体机，包括机台、传送机构、自动光学检测装置、压电陶瓷喷印及固化装置，所述传送机构、自动光学检测装置、压电陶瓷喷印及固化装置均设置于所述机台上。所述自动光学检测装置包括摄像装置和处理主机，所述压电陶瓷喷印及固化装置包括喷印固化小车和处理主机，自动光学检测装置的处理主机与压电陶瓷喷印及固化装置的处理主机为同一处理主机，所述摄像装置、喷印固化小车分别与处理主机信号连接。
所述摄像装置用于对PCB板表面进行扫描和拍照得到可识别图形；
所述自动光学检测装置用于自动识别判断PCB板的缺陷、确定缺陷位置以及输出缺陷位置对应的阻焊缺陷图形，而且可以及时地根据阻焊缺陷图形进行具体的缺陷区域识别提取和整合，再生成对应的整面PCB板的缺陷修补图形。
所述压电陶瓷喷印及固化装置采用压电陶瓷喷印技术对阻焊缺陷进行修补，修补时喷射墨水采用阻焊油墨水。
所述喷印固化小车还包括一UV紫外灯，用于对喷射在PCB板面上的阻焊墨水进行及时的固化，得到符合标准图形的PCB板。
所述摄像装置为数码相机。
PCB缺陷板通过传送机构在一体机里前进后出依次进行上料、拍照、喷印、下料的工作流程。
本发明PCB阻焊检测修补一体机可做单独的离线式生产，也可在PCB的阻焊工艺线连字符工艺线间做在线式生产。
所述处理主机包括信号接收模块、图像处理模块、对比模块、分析模块、处理模块、位置确认模块、人工智能模型识别模块、缺陷图像显示模块、缺陷区域识别提取模块、缺陷区域整合模块、CAM资料处理模块、修补图形合成模块、喷印模块和存储模块。
所述存储模块内预先存储有符合成像要求的标准图形，为对比提供参照；
所述信号接收模块用于连接摄像装置，接收摄像装置扫描和拍摄的图像信息；
所述对比模块用于将摄像装置拍摄的图像信息与符合成像要求的标准图形进行对比；
所述处理模块用于输出摄像装置拍摄的图像信息与符合成像要求的标准图之间的对比结果；
所述位置确认模块用于根据处理模块的对比结果确定缺陷的位置信息；
所述缺陷图像显示模块用于根据确定的缺陷位置信息输出对应的缺陷图像；
所述缺陷区域识别提取模块用于提取PCB板上各处的缺陷图像并传输至缺陷区域整合模块；
所述缺陷区域整合模块用于整合所提取到的各处零散缺陷图像并形成整面PCB板完整的缺陷图像；
所述CAM资料处理模块内存储有标准的PCB板CAM资料，用于跟完整的缺陷图像形成对比；
所述修补图形合成模块用于根据完整的缺陷图像与标准的PCB板CAM资料的对比结果形成具体的修补图形；
所述喷印模块用于根据缺陷修补图形数据设置喷印参数，并驱动喷印固化小车对缺陷PCB板进行对应的扫描式喷印修补成形。
不良品PCB板包括阻焊工艺线后端人工目测或自动光学检查设备(AOI)检测发现分拣出的阻焊缺陷板，也包括阻焊工艺后序工艺线发现的阻焊缺陷或转运过程、元件装配过程或其他原因造成的阻焊缺陷板。
工作时，将不良品PCB板送入PCB阻焊检测修补一体机，在其光源装置的照射下，由其摄像装置对PCB板表面进行扫描、拍照得到可识别图形，自动光学检测装置自动识别所述可识别图形并将其与预先存储于自动光学检测装置内的符合成像要求的标准图形做比对判断和缺陷位置确定，并输出缺陷位置对应的缺陷图形，对缺陷图形进行具体的缺陷区域识别提取和整合，再生成整面对应的缺陷修补图形，自动光学检测装置的后方设置有压电陶瓷喷印及固化装置，检测后的PCB板传送到压电陶瓷喷印及固化装置时，喷印模块根据缺陷修补图形数据设置喷印参数，并驱动压电陶瓷喷印及固化装置对该块PCB板进行对应的修补喷印成形并进行及时的UV紫外灯固化得到符合标准图形的PCB板。
PCB阻焊检测修补一体机的工艺方法，包括如下步骤：
步骤S1，不良品PCB板被传送机构送入PCB阻焊检测修补一体机的摄像装置下方，在光源装置的照射下，摄像装置对PCB板表面进行扫描和拍照得到可识别图形；
步骤S2，信号接收模块与摄像装置信号连接，并接收摄像装置扫描和拍照得到可识别图形，对比模块将可识别图形与预先存储于自动光学检测装置内的符合成像要求的标准图形做对比，位置确认模块确定缺陷的位置信息，缺陷图像显示模块根据确定的缺陷位置信息输出对应的缺陷图像；
步骤S3，缺陷区域识别提取模块对各处的缺陷图像进行具体的缺陷区域识别和提取，缺陷区域整合模块将提取到的各处零散缺陷图像并形成整面PCB板完整的缺陷图像，再结合标准的PCB板CAM资料，生成缺陷修补图形；
步骤S4，喷印模块根据缺陷修补图形数据设置对应的喷印参数，并驱动喷印固化小车对缺陷PCB板进行对应的扫描式喷印修补成形，喷印固化小车上的UV紫外灯对喷射在板面上的阻焊墨水进行及时的固化，得到符合标准图形的PCB板。
与现有技术相比，本发明的PCB阻焊检测修补一体机及工艺方法具有以下有益效果：
1、PCB阻焊缺陷检测与修补一体化，在一台设备上就可完成不良板的缺陷识别、缺陷位置确定、缺线位置对应的缺陷图像输出，对缺陷信息进行实时读取与处理，克服了现有技术对这一过程由自动光学检查设备(AOI)将缺陷信息输出到检修机，由人工读取缺陷信息进行人工修补，提高了工作效率；
2、PCB阻焊缺陷检测与修补一体化，除了能自动对不良板进行板面缺陷识别、位置确定以及缺陷图形输出，还能根据输出的缺陷信息进行处理和整合，及时生成对应的整面缺陷修补图形，并由压电陶瓷喷印及固化装置进行智能的实时修补，克服了现有技术靠人工操作的不确定性，有效地提高了工作的准确率；
3、阻焊缺陷修补采用压电陶瓷喷印技术，取代现有的人工手动修补或丝印机丝网套印，节省了繁杂的修复辅具及准备工作，缩短了生产流程，节约人力与设备成本，数字化喷印这种新型、环保的制造工艺取代传统的阻焊丝网印刷工艺，在针对各种不确定的阻焊缺陷进行修补在灵活性和效率上尤其意义重大；
4、本发明PCB阻焊检测修补一体机可做单独的离线式生产，也可在PCB的阻焊工艺线连字符工艺线间做在线式生产，在PCB板的阻焊工艺线连字符工艺线中应用时，可取消现有技术产线生产流程涉及的收板机、转运线，检修机等，缩短了生产流程，节约人力与设备成本；做单独的离线式修补设备时，对于各种原因造成的阻焊缺陷都可进行修补，实用且灵活，满足线路板企业不同的生产需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.PCB阻焊检测修补一体机，其特征在于，包括机台、传送机构、自动光学检测装置、压电陶瓷喷印及固化装置，所述传送机构、自动光学检测装置、压电陶瓷喷印及固化装置均设置于所述机台上，所述自动光学检测装置包括摄像装置和处理主机，所述压电陶瓷喷印及固化装置包括喷印固化小车和处理主机，自动光学检测装置的处理主机与压电陶瓷喷印及固化装置的处理主机为同一处理主机，所述摄像装置、喷印固化小车分别与处理主机信号连接；
所述摄像装置用于对PCB板表面进行扫描和拍照得到可识别图形；
所述自动光学检测装置用于自动识别判断PCB板的缺陷、确定缺陷位置以及输出缺陷位置对应的阻焊缺陷图形，而且可以及时地根据阻焊缺陷图形进行具体的缺陷区域识别提取和整合，再生成对应的整面PCB板的缺陷修补图形；
所述压电陶瓷喷印及固化装置采用压电陶瓷喷印技术对阻焊缺陷进行修补。
2.如权利要求1所述的PCB阻焊检测修补一体机，其特征在于，所述处理主机包括存储模块，存储模块内预先存储有符合成像要求的标准图形。
3.如权利要求2所述的PCB阻焊检测修补一体机，其特征在于，所述处理主机包括对比模块，对比模块用于将摄像装置拍摄的图像信息与符合成像要求的标准图形进行对比。
4.如权利要求1所述的PCB阻焊检测修补一体机，其特征在于，所述处理主机包括位置确认模块，位置确认模块用于确定缺陷的位置信息。
5.如权利要求4所述的PCB阻焊检测修补一体机，其特征在于，所述处理主机包括缺陷图像显示模块，缺陷图像显示模块用于根据确定的缺陷位置信息输出对应的缺陷图像。
6.如权利要求1所述的PCB阻焊检测修补一体机，其特征在于，所述处理主机包括修补图形合成模块，修补图形合成模块用于形成具体的修补图形。
7.如权利要求6所述的PCB阻焊检测修补一体机，其特征在于，所述处理主机包括喷印模块，喷印模块用于根据缺陷修补图形数据设置喷印参数，并驱动喷印固化小车对缺陷PCB板进行对应的扫描式喷印修补成形。
8.如权利要求1所述的PCB阻焊检测修补一体机，其特征在于，所述喷印固化小车还包括一UV紫外灯，用于对喷射在PCB板面上的阻焊墨水进行及时的固化。
9.如权利要求1所述的PCB阻焊检测修补一体机，其特征在于，所述PCB阻焊检测修补一体机或单独离线式生产，或在PCB的阻焊工艺线连字符工艺线间在线式生产。
10.PCB阻焊检测修补一体机的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，不良品PCB板被传送机构送入PCB阻焊检测修补一体机的摄像装置下方，在光源装置的照射下，摄像装置对PCB板表面进行扫描和拍照得到可识别图形；
步骤S2，信号接收模块与摄像装置信号连接，并接收摄像装置扫描和拍照得到可识别图形，对比模块将可识别图形与预先存储于自动光学检测装置内的符合成像要求的标准图形做对比，位置确认模块确定缺陷的位置信息，缺陷图像显示模块根据确定的缺陷位置信息输出对应的缺陷图像；
步骤S3，缺陷区域识别提取模块对各处的缺陷图像进行具体的缺陷区域识别和提取，缺陷区域整合模块将提取到的各处零散缺陷图像并形成整面PCB板完整的缺陷图像，再结合标准的PCB板CAM资料，生成缺陷修补图形；
步骤S4，喷印模块根据缺陷修补图形数据设置对应的喷印参数，并驱动喷印固化小车对缺陷PCB板进行对应的扫描式喷印修补成形，喷印固化小车上的UV紫外灯对喷射在板面上的阻焊墨水进行及时的固化，得到符合标准图形的PCB板。
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