CN113770124A - 载带芯片脏污识别清洗设备及清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及载带芯片脏污识别清理技术领域，具体涉及一种载带芯片脏污识别清洗设备及清洗方法。该载带芯片脏污识别清洗设备包括放料系统及收料系统，放料系统与收料系统之间设置清理通道，清理通道上方设置有清洁系统，清洁系统靠近放料系统的一侧设置有检测系统；清洁系统包括等离子表面处理机，等离子表面处理机连接有朝向清理通道设置的等离子枪头；放料系统、收料系统、清洁系统及检测系统均连接控制系统。提供一种对载带芯片表面进行清洗，提高产品合格率的载带芯片脏污识别清洗设备。

Description

载带芯片脏污识别清洗设备及清洗方法
技术领域
本发明涉及载带芯片清理技术领域，具体涉及一种载带芯片脏污识别清洗设备及清洗方法。
背景技术
目前，载带的生产是在电镀槽内完成，电镀完成后会经过循环水洗、超声波清洗以及烘干三道清洁工序，确保载带表面无金属粉尘。在烘干区后根据工艺要求会有一段长达八米、由机械滚轮组成的缓冲区，载带在缓冲区行进的过程中表面会粘一些车间粉尘，甚至在滚轮机械特性不良的情况下会沾染少许油污。后续还有人工质量检测区和分切区，均会沾染一些粉尘和指纹，虽有吹风系统，但因为静电问题粉尘不会清除干净，即使安装等离子清洗机除静电，根据生产线的速度也无法清除油污和指纹。这样在进行外观检测时，有油污或指纹的、沾染粉尘多的芯片会被判定为不合格，降低了产品的良率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种对载带芯片表面进行清洗，提高产品合格率的载带芯片脏污识别清洗设备及清洗方法。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：载带芯片脏污识别清洗设备，包括放料系统及收料系统，所述放料系统与收料系统之间设置清理通道，所述清理通道上方设置有清洁系统，所述清洁系统靠近放料系统的一侧设置有检测系统；
所述清洁系统包括等离子表面处理机，所述等离子表面处理机连接有朝向清理通道设置的等离子枪头；
所述放料系统、收料系统、清洁系统及检测系统均连接控制系统。
本发明使用时，通过控制系统接收信息并发送有关控制指令，载带通过放料系统放料经由清理通道后由收料系统收料。载带在沿清理通道移动过程中，通过检测系统检测载带上是否脏污，然后通过清洁系统进行清理后输出，由收料系统收料。完成了对载带自动检测及自动清理的作业。
所述放料系统及收料系统均包括并列设置的两个载带盘，其中一个载带盘传动连接步进电机，所述步进电连接控制系统。
所述检测系统包括清理通道上方朝向清理通道设置的线扫相机，清理通道的下方朝向线扫相机设置有线扫光源。
所述清理通道的两端各设置一个拉带矫正系统，所述拉带矫正系统包括伺服电机传动连接的载带滚轮，所述载带滚轮的两侧对应载带两侧的穿孔设置有轮齿，所述伺服电机上设置有光栅传感器，光栅传感器连接控制系统。
所述清理通道靠近放料系统的一端设置有吸尘装置。
所述放料系统、收料系统、清理通道、清洁系统、检测系统及拉带矫正系统均固定设置在操作平台上，操作平台内设置有用于供电的配电箱；
所述操作平台上设置有防尘罩，所述清理通道、清洁系统及检测系统均位于保护罩内。
一种载带芯片脏污识别清洗方法，包括以下步骤：
图像采集：将线扫相机线扫速度与载带的行进速度对应，载带沿清理通道运行，采集载带图像；
图像分析：分析图像，判断载带是否存在脏污及污染程度；
载带行进速度调整：针对载带不同的污染程度，相应调整载带的行进速度；
载带脏污清理：对经过的载带进行清洗；
载带输出：输出载带，进行收料。
图像采集步骤中，线扫相机根据载带运行速度对应调整采集线条的频率，线扫相机获取经过的芯片图像。具体地说，放料系统、收料系统上的步进电机连接有编码器，编码器连接线扫相机，编码器会将载带运行的线性速度传送给线扫相机，指示相机采集线条的频率。
图像分析步骤中，包括以下子步骤：
2-1：预先将一组没有任何污染的芯片设定成模板，采用阈值分割的方式提取出PIN区域并对区域内灰度值进行采集，通过根据灰度值确定是否存在污染；本实施例设定灰度值在0~45以及180~255范围为无污染，这样在清洗时设定灰度值在46~179之间为存在污染；
2-2：线扫相机扫描获取经过的芯片图像，通过仿射变换和模板进行基于相关性的匹配，得出灰度值差异；
2-3：在灰度值异常的污染判断方面，通过全局阈值分割的方法判断区域面积与PIN区域面积的大小关系确定污染程度，
若轮廓形状筛选区域面积小于等于PIN区域面积的1/65，则为粉尘污染；若区域面积大于1/65,则为油污或指纹污染；
若粉尘污染总面积大于1/7或存在油污指纹污染会被设定为严重污染，粉尘总面积小于 1/7且没有油污指纹被认定为轻度污染。
所述载带行进速度调整中，载带运行速度包括常规轻污染清扫速度和重污染清扫速度，其中常规轻污染清扫速度＜重污染清扫速度；
若污染程度为轻度污染，控制载带以常规轻污染清扫速度经过清洁系统，若污染程度为严重污染，则控制载带以重污染清扫速度经过清洁系统，当污染区域走出清洁系统时，载带运行速度恢复到常规轻污染清扫速度继续行进。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 通过对卷盘后的载带进行自动放带、收带，采用线扫相机对载带的污染进行检测，根据污染情况对拉带矫正系统进行速度智能控制，使等离子清洗机的功率和速度相匹配，达到彻底洁净的效果；通过对载带移动速度的智能控制，实现变速清洗，在保证高效的情况下对每片载带都能清洗干净，自动化程度高，保证清洗效果。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明拉带矫正系统结构示意图。
图中：1、放料系统；2、收料系统；3、清理通道；4、清洁系统；401、等离子表面处理机；402、等离子枪头；5、检测系统；6、拉带矫正系统；601、伺服电机；602、载带滚轮；7、操作平台；8、线扫相机；9、线扫光源；10、载带盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步描述。
实施例
如图1至图2所示，包括放料系统1及收料系统2，放料系统1与收料系统2之间设置清理通道3，清理通道3上方设置有清洁系统4，清洁系统4靠近放料系统1的一侧设置有检测系统5；
清洁系统4包括等离子表面处理机401，等离子表面处理机401连接有朝向清理通道3设置的等离子枪头402；
放料系统1、收料系统2、清洁系统4及检测系统5均连接控制系统。
放料系统1及收料系统2均包括并列设置的两个载带盘10，其中一个载带盘10传动连接步进电机，步进电连接控制系统。放料系统1连接伺服电机的载带盘10主要起到放载带的目的，收料系统2连接伺服电机的载带盘10主要起到收载带的目的，并列的载带盘10主要起到导向作用，保证载带能够沿清理通道3移动。
检测系统5包括清理通道3上方朝向清理通道3设置的线扫相机8，清理通道3的下方朝向线扫相机8设置有线扫光源9。载带的首片连接有引带，开始时，通过引带在放料系统1及收料系统2的放料收料作用下，拉动载带沿清理通道3移动。
清理通道3的两端各设置一个拉带矫正系统6，拉带矫正系统6包括伺服电机601传动连接的载带滚轮602，载带滚轮602的两侧对应载带两侧的穿孔设置有轮齿，伺服电机601上设置有光栅传感器，光栅传感器连接控制系统。为了更为精准的控制载带的移动，设置拉带矫正系统6，载带在进入或移出清理通道3时，都通过拉带矫正系统6、放料系统1及收料系统2同步配合控制。通过拉带矫正系统6保证载带位于清理通道3内移动时保持紧绷状态，避免蜷缩而导致后续的误判。伺服电机601配合光栅传感器，便于控制系统对伺服电机601速度的精准控制，实现载带精准的位移控制。
清理通道3靠近放料系统1的一端设置有吸尘装置。本实施例吸尘装置采用吸尘器连接吸尘管路，吸尘管路的吸尘口朝向载带，载带进入清理通道3前先进行吸尘操作。
放料系统1、收料系统2、清理通道3、清洁系统4、检测系统5及拉带矫正系统6均固定设置在操作平台7上，操作平台7内设置有用于供电的配电箱；
操作平台7上设置有防尘罩，清理通道3、清洁系统4及检测系统5均位于保护罩内。通过配电箱为各个设备供电。参照图1，操作平台7上设置有用于支撑放料系统1、收料系统2、清洁系统4的固定框架，防尘罩通过固定框架支撑，使用时将清理通道3、清洁系统4及检测系统5通过防尘罩罩住，对于载带的清洗作业在防尘罩内进行，保证工作环境。
实施例2
基于实施例1的一种载带芯片脏污识别清洗方法，包括以下步骤：
图像采集：将线扫相机线扫速度与载带的行进速度对应，载带沿清理通道3运行，采集载带图像；
图像分析：分析图像，判断载带是否存在脏污及污染程度；
载带行进速度调整：针对载带不同的污染程度，相应调整载带的行进速度；
载带脏污清理：对经过的载带进行清洗；
载带输出：输出载带，进行收料。
图像采集步骤中，线扫相机8根据载带运行速度对应调整采集线条的频率，线扫相机8获取经过的芯片图像。具体地说，放料系统1、收料系统2上的步进电机连接有编码器，编码器连接线扫相机8，编码器会将载带运行的线性速度传送给线扫相机8，指示相机采集线条的频率。
图像分析步骤中，包括以下子步骤：
2-1：预先将一组没有任何污染的芯片设定成模板，采用阈值分割的方式提取出PIN区域并对区域内灰度值进行采集，通过根据灰度值确定是否存在污染；本实施例设定灰度值在0~45以及180~255范围为无污染，这样在清洗时设定灰度值在46~179之间为存在污染；
2-2：线扫相机8扫描获取经过的芯片图像，通过仿射变换和模板进行基于相关性的匹配，得出灰度值差异；
2-3：在灰度值异常的污染判断方面，通过全局阈值分割的方法判断区域面积与PIN区域面积的大小关系确定污染程度，
若轮廓形状筛选区域面积小于等于PIN区域面积的1/65，则为粉尘污染；若区域面积大于1/65,则为油污或指纹污染；
若粉尘污染总面积大于1/7或存在油污指纹污染会被设定为严重污染，粉尘总面积小于 1/7且没有油污指纹被认定为轻度污染。
载带行进速度调整中，载带运行速度包括常规轻污染清扫速度可设定范围6-8m/min和重污染清扫速度可固定为1.5m/min，其中常规轻污染清扫速度＜重污染清扫速度；
若污染程度为轻度污染，控制载带以常规轻污染清扫速度经过清洁系统4，若污染程度为严重污染，则控制载带以重污染清扫速度经过清洁系统4，当污染区域走出清洁系统4时，载带运行速度恢复到常规轻污染清扫速度继续行进。载带进入检测系统5之前，以常规轻污染清扫速度行进，经过线扫相机8扫描后根据控制系统确定的污染程度相应对行进速度进行上述调整。

Claims (10)

1.一种载带芯片脏污识别清洗设备，其特征在于，包括放料系统（1）及收料系统（2），所述放料系统（1）与收料系统（2）之间设置清理通道（3），所述清理通道（3）上方设置有清洁系统（4），所述清洁系统（4）靠近放料系统（1）的一侧设置有检测系统（5）；
所述清洁系统（4）包括等离子表面处理机（401），所述等离子表面处理机（401）连接有朝向清理通道（3）设置的等离子枪头（402）；
所述放料系统（1）、收料系统（2）、清洁系统（4）及检测系统（5）均连接控制系统。
2.根据权利要求1所述的载带芯片脏污识别清洗设备，其特征在于，所述放料系统（1）及收料系统（2）均包括并列设置的两个载带盘（10），其中一个载带盘（10）传动连接步进电机，所述步进电连接控制系统。
3.根据权利要求1所述的载带芯片脏污识别清洗设备，其特征在于，所述检测系统（5）包括清理通道（3）上方朝向清理通道（3）设置的线扫相机（8），清理通道（3）的下方朝向线扫相机（8）设置有线扫光源（9）。
4.根据权利要求1所述的载带芯片脏污识别清洗设备，其特征在于，所述清理通道（3）的两端各设置一个拉带矫正系统（6），所述拉带矫正系统（6）包括伺服电机（601）传动连接的载带滚轮（602），所述载带滚轮（602）的两侧对应载带两侧的穿孔设置有轮齿，所述伺服电机（601）上设置有光栅传感器，光栅传感器连接控制系统。
5.根据权利要求1或2所述的载带芯片脏污识别清洗设备，其特征在于，所述清理通道（3）靠近放料系统（1）的一端设置有吸尘装置。
6.根据权利要求4所述的载带芯片脏污识别清洗设备，其特征在于，所述放料系统（1）、收料系统（2）、清理通道（3）、清洁系统（4）、检测系统（5）及拉带矫正系统（6）均固定设置在操作平台（7）上，操作平台（7）内设置有用于供电的配电箱；
所述操作平台（7）上设置有防尘罩，所述清理通道（3）、清洁系统（4）及检测系统（5）均位于保护罩内。
7.一种载带芯片脏污识别清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
图像采集：将线扫相机线扫速度与载带的行进速度对应，载带沿清理通道（3）运行，采集载带图像；
图像分析：分析图像，判断载带是否存在脏污及污染程度；
载带行进速度调整：针对载带不同的污染程度，相应调整载带的行进速度；
载带脏污清理：对经过的载带进行清洗；
载带输出：输出载带，进行收料。
8.根据权利要求7所述的高效智能等离子清洗方法，其特征在于，图像采集步骤中，线扫相机（8）根据载带运行速度对应调整采集线条的频率，线扫相机（8）获取经过的芯片图像。
9.根据权利要求8所述的高效智能等离子清洗方法，其特征在于，图像分析步骤中，包括以下子步骤：
2-1：预先将一组没有任何污染的芯片设定成模板，采用阈值分割的方式提取出PIN区域并对区域内灰度值进行采集，通过根据灰度值确定是否存在污染；本实施例设定灰度值在0~45以及180~255范围为无污染，这样在清洗时设定灰度值在46~179之间为存在污染；
2-2：线扫相机（8）扫描获取经过的芯片图像，通过仿射变换和模板进行基于相关性的匹配，得出灰度值差异；
2-3：在灰度值异常的污染判断方面，通过全局阈值分割的方法判断区域面积与PIN区域面积的大小关系确定污染程度，
若轮廓形状筛选区域面积小于等于PIN区域面积的1/65，则为粉尘污染；若区域面积大于1/65,则为油污或指纹污染；
若粉尘污染总面积大于1/7或存在油污指纹污染会被设定为严重污染，粉尘总面积小于 1/7且没有油污指纹被认定为轻度污染。
10.根据权利要求8所述的高效智能等离子清洗方法，其特征在于，所述载带行进速度调整中，载带运行速度包括常规轻污染清扫速度和重污染清扫速度，其中常规轻污染清扫速度＜重污染清扫速度；
若污染程度为轻度污染，控制载带以常规轻污染清扫速度经过清洁系统（4），若污染程度为严重污染，则控制载带以重污染清扫速度经过清洁系统（4），当污染区域走出清洁系统（4）时，载带运行速度恢复到常规轻污染清扫速度继续行进。
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