CN114544672B - 一种线路板显影质量检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路板显影质量检测装置及方法，检测装置包括：浸泡池用于浸泡线路板，还设有多个同心设置的回形框架；升降机构，用于升起多个回形框架；输送机构包括滑轨和排列于滑轨底部的若干夹持组件，夹持组件包括长条形吸附板、长条形卡板及排列于长条形卡板底部的若干夹具，夹具用于夹持线路板，长条形吸附板顶部设于滑轨上，底部用于吸附长条形卡板；显影质量检测组件，位于浸泡池外端，当线路板完成浸泡后，用于获取通过输送机构输送而来的线路板的图片，并根据图片检测显影质量是否合格。在电镀、蚀刻工艺之前完成显影质量检测，并且可以自动输送待检的线路板。

Description

一种线路板显影质量检测装置及方法

技术领域

本发明涉及线路板检测技术领域，尤其涉及一种线路板显影质量检测装置及方法。

背景技术

线路板加工工艺中，包括开料、钻孔、沉铜、压膜、曝光、显影等步骤，其中：曝光是先将线路菲林跟压好干膜的线路板对位，然后放在曝光机上，进行曝光，干膜在曝光机灯管的能量下，把线路菲林透明部分充分曝光，线路就转移到了干膜上；显影是用显影机里的显影液把没有被曝光的部分给显影掉，线路板的线路部分就出了黄色铜。

操作中，还需要对线路板的显影质量进行检测，大部分的线路板加工厂确认是否有显影不干净、品质异常的处理方式是：显影后通过操作人员目视或扫描设备对比，确认无异常后送电镀正常生产做首件确认，蚀刻完成后根据正常线路位置是否有缺铜或粗糙来判定显影是否品质真的合格。这种在电镀、蚀刻工艺完成后在进行显影质量检测的方式耗时较长，影响生产进度，同时如果有异常的板也只能做报废处理。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种线路板显影质量检测装置及方法，在电镀、蚀刻工艺之前完成显影质量检测，并且可以自动输送待检的线路板。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种线路板显影质量检测装置，包括：

浸泡池，其内有氯化铜溶液，用于浸泡线路板，还设有多个同心设置的回形框架，且浸泡池、多个回形框架之间都设有预设间距；

升降机构，用于升起多个回形框架，使其呈现阶梯状分布；

输送机构，至少设于浸泡池前侧、后侧中的一侧，每一侧输送机构的数量、位置与升起状态下的回形框架匹配，输送机构输送方向与浸泡池长度方向一致，输送机构包括滑轨和排列于滑轨底部的若干夹持组件，夹持组件包括长条形吸附板、长条形卡板及排列于长条形卡板底部的若干夹具，夹具用于夹持线路板，长条形吸附板顶部设于滑轨上，底部用于吸附长条形卡板，当回形框架升到最高点，长条形卡板自动卡于对应回形框架的顶部；

显影质量检测组件，位于浸泡池外端，当线路板完成浸泡后，用于获取通过输送机构输送而来的线路板的图片，并根据图片检测显影质量是否合格。

进一步的，共设置两个回形框架，升降机构包括转动电机、螺杆、四个齿轮和六个齿条，内侧回形框架两端分别设置一个齿轮，用于与外侧回形框架内壁对应位置设置的一个齿条啮合，外侧回形框架两端分别设置一个齿轮，用于与浸泡池内壁、内侧回形框架外壁对应位置均设置的一个齿条啮合，螺杆竖直设于浸泡池，转动电机的输出轴连接螺杆底部，外侧回形框架底部设有底板，螺杆顶部贯穿底板。

进一步的，一共设置四个输送机构，对称设于浸泡池前侧、后侧，输送机构包括至少三个夹持组件，且间隔预设距离。

进一步的，长条形卡板截面为开口朝下的F型，F型长条形卡板的两个支板用于卡在回形框架顶部。

进一步的，显影质量检测组件包括至少四个摄像头，均设置于支撑架上，支撑架截面为开口朝下的E型，支撑架设置方向与浸泡池长度方向垂直，E型支撑架中间支板位于浸泡池中轴线上，其中两个摄像头对称设于中间支板的两面，用于拍摄线路板的内侧面，另外两个摄像头分别设于E型支撑架两端的支板，用于拍摄线路板的外侧面。

进一步的，还包括与浸泡池结构、尺寸相同的水洗池，水洗池与浸泡池并排设置，用于清洗线路板上的氯化铜溶液。

进一步的，E型支撑架位于水洗池处，水洗池内的回形框架，其前壁、后壁设有窗口，该回形框架上悬挂的线路板在对应回形框架上的投影均处于窗口内。

一种线路板显影质量检测方法，采用上述的线路板显影质量检测装置，包括以下步骤：

S1、夹持输送；

线路板经过显影步骤后，将该线路板均夹持于夹具上；

滑轨将夹持组件输送至浸泡池正上方；

S2、氯化铜溶液浸泡；

升降机构使回形框架上升，呈现阶梯状分布，当回形框架升到最高点，长条形卡板自动卡于对应回形框架的顶部；

长条形吸附板停止吸附长条形卡板，升降机构使回形框架下降至原位，长条形卡板、线路板被下放至浸泡池；

浸泡一段时间，回形框架上升至最高点，长条形吸附板再次吸附长条形卡板；

S3、显影质量检测；

滑轨将夹持组件输送至显影质量检测组件处，显影质量检测组件获取线路板的图片，并根据图片检测显影质量是否合格；

S4、挑拣；

将显影质量不合格的的线路板挑拣出来。

进一步的，步骤S2中，升降机构升起回形框架的方法是：螺杆转动，螺杆与底板螺纹配合使外侧回形框架上升，其两端的齿轮开始转动，这两个齿轮与内侧回形框架上的齿条啮合，使内侧回形框架上升。

进一步的，还包括：S5、水洗；

夹持组件处于水洗池正上方，水洗池内的升降机构使回形框架上升，长条形卡板自动卡于对应回形框架的顶部；

长条形吸附板停止吸附长条形卡板，回形框架下降至原位，长条形卡板、线路板被下放至水洗池；

清洗一段时间，回形框架上升至最高点，长条形吸附板再次吸附长条形卡板。

本发明的有益效果在于：

1、将显影后的线路板浸泡于含有氯化铜溶液的池子中，显影正常的线路板是暗黑色，有缺陷的线路板上会产生异常的发亮点，这样便于利用图像识别设备识别出有缺陷的线路板；在电镀、蚀刻工艺之前就完成了显影质量检测，有利于将显影有缺陷且不能修理的线路板进行褪膜翻洗，缺陷能修理的线路板进行修理；

2、可以自动输送待检的线路板，自动将待检线路板浸泡于氯化铜溶液中，还可以自动输送至线路板图像识别处，自动识别出显影质量不合格的线路板；

3、当升起回形框架时，转动电机使螺杆转动，螺杆与底板螺纹配合使外侧回形框架上升，其两端的齿轮开始转动，这两个齿轮与内侧回形框架上的齿条啮合，使内侧回形框架上升；当下降回形框架时，转动电机使螺杆反向转动即可，结构巧妙，可以使回形框架呈现阶梯状分布。

4、当回形框架升到最高点，长条形卡板自动卡于对应回形框架的顶部，长条形吸附板停止吸附，这样长条形卡板及其上的线路板都会随着回形框架下降至浸泡池内；浸泡完成后，回形框架上升，重新将长条形卡板送回到原位，长条形吸附板重新吸附住长条形卡板；回形框架下降，即可与长条形卡板分离，通过这种结构可以实现待检线路板自动浸泡，结构十分巧妙。

5、每一个夹持组件的线路板为一组，浸泡池内同时可以浸泡四组线路板，极大提高生产效率。

附图说明

图1为实施例的输送机构结构图；

图2为实施例的浸泡池的回形框架升起后结构图；

图3为实施例的浸泡池内部结构平面透视图；

图4为实施例的浸泡池俯视图；

图5为实施例的夹持组件结构图；

图6为实施例的显影质量检测装置俯视图；

图7为为图6中A的剖视图；

图8为图7中B的局部放大图；

图9为实施例的水洗池和浸泡池并排结构图；

图10为实施例的水洗池的回形框架升起后结构图；

图11为实施例的支撑架右视图；

图12为实施例的线路板显影质量检测方法流程图；

附图标记：3-浸泡池、5-线路板、31-回形框架、2-输送机构、22-滑轨、21-夹持组件、211-长条形吸附板、212-长条形卡板、213-夹具、11-摄像头、41-转动电机、42-螺杆、43-齿轮、44-齿条、311-底板、7-水洗池、312-窗口、6-支撑架。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种线路板显影质量检测装置，包括浸泡池3、升降机构、输送机构2和显影质量检测组件。

具体的，浸泡池3内有浓度为3%~5%的氯化铜溶液，用于浸泡线路板5，将显影后的线路板浸泡于含有氯化铜溶液的池子中，显影正常的线路板是暗黑色，有缺陷的线路板上会产生异常的发亮点，这样便于利用图像识别设备识别出有缺陷的线路板；与现有技术相比，本实施例在电镀、蚀刻工艺之前就完成了显影质量检测，有利于将显影有缺陷且不能修理的线路板进行褪膜翻洗，缺陷能修理的线路板进行修理。

具体的，如图4所示，浸泡池3还设有两个同心设置的回形框架31，且浸泡池3、两个回形框架31之间都有一定间距。

具体的，如图2所示，升降机构用于升起多个回形框架31，使其呈现阶梯状分布或者说是塔状分布，最内侧的回形框架31处于最高点。

更具体的，如图3所示，升降机构包括转动电机41、螺杆42、四个齿轮43和六个齿条44，内侧回形框架31两端分别设置一个齿轮43，这两个齿轮43并不是位于两端的中点，而是中心对称位置，齿轮43所在的位置上，内侧回形框架31壁上设有通槽，齿轮43前后两面通过轴承连接在通槽内，齿轮43可以转动，外侧回形框架31内壁与这个齿轮43对应位置设置一个齿条44，该齿轮43与对应的这一个齿条44啮合。

更具体的，外侧回形框架31两端分别设置一个齿轮43，同样的，这两个齿轮43并不是位于两端的中点，也是中心对称位置，而且在浸泡池3同一端，外侧回形框架31的齿轮43与内侧回形框架31的齿轮43位于浸泡池3中心的前后两侧。

更具体的，外侧回形框架31的齿轮43所在的位置上，外侧回形框架31壁上也设有通槽，齿轮43前后两面也通过轴承连接在通槽内，齿轮43可以转动，浸泡池3内壁、内侧回形框架31外壁与这个齿轮43对应位置均设置一个齿条44，该齿轮43与对应的这两个齿条44均啮合，螺杆42竖直设于浸泡池3，转动电机41设于浸泡池3底部，且注意防水密封，转动电机41的输出轴连接螺杆42底部，外侧回形框架31底部设有底板311，螺杆42顶部贯穿底板311。

初始状态下，两个回形框架31隐藏在浸泡池3内；当升起回形框架31时，转动电机41使螺杆42转动，螺杆42与底板311螺纹配合使外侧回形框架31上升，其两端的齿轮43开始转动，这两个齿轮43与内侧回形框架31上的齿条44啮合，使内侧回形框架31上升。当下降回形框架31时，转动电机41使螺杆42反向转动即可。

具体的，如图6所示，输送机构2至少设于浸泡池3前侧、后侧中的一侧，每一侧输送机构2的数量、位置与升起状态下的回形框架31匹配，输送机构2输送方向与浸泡池3长度方向一致。

更具体的，一共设置四个输送机构2，对称设于浸泡池3前侧、后侧，输送机构2包括滑轨22和排列于滑轨22底部的若干夹持组件21。

具体的，如图5所示，夹持组件21包括长条形吸附板211、长条形卡板212及排列于长条形卡板212底部的若干夹具213，夹具213可以是柔性夹爪，柔性夹爪充气状态下可以夹持固定线路板5，放气后又能取下线路板5；长条形吸附板211顶部设于滑轨22上，在滑轨22的带动下移动，长条形吸附板211通过真空吸附的方式，可以吸附位于其底部的长条形卡板212。

更具体的，如图8所示，长条形卡板212截面为开口朝下的F型，F型长条形卡板212一共有三个支板，两个支板开口朝下，用于卡在回形框架31顶部，另一个支板水平朝向，用于连接夹具213。

使用时，滑轨22将夹持组件21整个移动至浸泡池3正上方；当回形框架31升到最高点，长条形卡板212下方的开口自动卡于对应回形框架31的顶部，如图7、图8所示，为长条形卡板212卡在回形框架31顶部的剖面图；长条形吸附板211停止吸附长条形卡板212，长条形卡板212及其上的夹具213都会随着回形框架31下降至浸泡池3内；浸泡完成后，回形框架31上升，重新将长条形卡板212送回到原位，长条形吸附板211重新吸附住长条形卡板212；回形框架31下降，即可与长条形卡板212分离。

具体的，显影质量检测组件位于浸泡池3外端，当线路板5完成浸泡后，用于获取通过输送机构2输送而来的线路板5的图片，并根据图片检测显影质量是否合格。

更具体额，显影质量检测组件包括图像识别设备及多个摄像头11，当线路板5完成浸泡后，输送机构2将线路板5输送至摄像头11处，摄像头11用于给线路板5拍照，图像识别设备具备深度学习的功能，前期将大量显影质量合格的线路板图片输入到图像识别设备中，摄像头11将其拍摄的图片发送到图像识别设备后，图像识别设备就可以分析图片、识别出显影质量不合格的线路板5，并在显示屏上显示线路板5对应的标号或者该线路板5的图片亮度闪烁，便于知道具体哪个线路板5显影有缺陷。

线路板5从夹持、输送、浸泡、再到拍照等一系列过程中，其实相对位置都是不变的，前期就可以给每一个夹具213上线路板5进行标号，并输入到图像识别设备中；比如，位于浸泡池3前侧的两个输送机构2中，位于上层输送机构2的一个夹持组件21可以夹持5个线路板5，就可以标号为1-1、1-2、1-3、1-4、1-5，位于下层的输送机构2的一个夹持组件21可以夹持6个线路板5，就可以标号为2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6，当摄像头11将对应线路板5的照片发送给图像识别设备，若图像识别设备识别出2-4线路板存在显影异常，就将这个2-4的标号显示出来。

更具体的，一个输送机构2包括至少三个夹持组件21，且间隔预设距离，若干夹持组件21位于浸泡池3左端，用于完成夹持固定线路板5的任务，一个位于浸泡池3处完成浸泡，还有一个位于浸泡池3右端，用于完成拍照识别任务，这样可以方便进行流水线生产，极大地提高生产效率。

更具体的，如图11所示，显影质量检测组件包括至少四个摄像头11，均设置于支撑架6上，支撑架6截面为开口朝下的E型，支撑架6设置方向与浸泡池3长度方向垂直，E型支撑架6中间支板位于浸泡池3中轴线上，其中两个摄像头11对称设于中间支板的两面，用于拍摄线路板5的内侧面，另外两个摄像头11分别设于E型支撑架6两端的支板，用于拍摄线路板5的外侧面。

使用时，图像识别设备可以将四个摄像头11拍摄到图片，储存到四个文件包内，分别进行处理分析，这样便于清楚知道哪一个线路板5的哪一面出现了问题，当同一个线路板5的两面都存在问题，图像识别设备上会显示两个相同的标号。

更具体的，如图9所示，还包括与浸泡池3结构、尺寸相同的水洗池7，水洗池7与浸泡池3并排设置，用于清洗线路板5上的氯化铜溶液。

更具体的，E型支撑架6位于水洗池7处，如图10所示，水洗池7内的回形框架31，其前壁、后壁设有窗口312，该回形框架31上悬挂的线路板5在对应回形框架31上的投影均处于窗口312内，窗口312的作用是防止其影响到摄像头11拍摄。

本实施例中，利用夹持组件21夹持线路板5，利用滑轨22可以自动完成夹持组件21、线路板5的输送；每一个夹持组件21的线路板5为一组，浸泡池3内同时可以浸泡四组线路板5，还利用图像识别设备自动识别显影有缺陷的线路板5，极大的提高了生产效率。

实施例2

如图12所示，本实施例提供了一种线路板显影质量检测方法，采用实施例1的线路板显影质量检测装置，包括以下步骤：

S1、夹持输送；

线路板5经过显影步骤后，将该线路板5均夹持于夹具213上；

滑轨22将夹持组件21输送至浸泡池3正上方；

S2、氯化铜溶液浸泡；

螺杆42转动，螺杆42与底板311螺纹配合使外侧回形框架31上升，呈现阶梯状分布，其两端的齿轮43开始转动，这两个齿轮43与内侧回形框架31上的齿条44啮合，使内侧回形框架31上升；

当回形框架31升到最高点，长条形卡板212自动卡于对应回形框架31的顶部；

长条形吸附板211停止吸附长条形卡板212，螺杆42转动反向转动使回形框架31下降至原位，长条形卡板212、线路板5被下放至浸泡池3；

浸泡一段时间，回形框架31上升至最高点，长条形吸附板211再次吸附长条形卡板212；

S3、显影质量检测；

滑轨22将夹持组件21输送至显影质量检测组件处，显影质量检测组件获取线路板5的图片，并根据图片检测显影质量是否合格；

S4、挑拣；

将显影质量不合格的线路板5挑拣出来；

S5、水洗；

夹持组件21处于水洗池7正上方，水洗池7内的升降机构使回形框架31上升，长条形卡板212自动卡于对应回形框架31的顶部；

长条形吸附板211停止吸附长条形卡板212，回形框架31下降至原位，长条形卡板212、线路板5被下放至水洗池7；

清洗一段时间，回形框架31上升至最高点，长条形吸附板211再次吸附长条形卡板212。

本实施例中，滑轨22将线路板输送到浸泡池3，长条形卡板212从滑轨22上脱离，自动连接到回形框架31，从而完成氯化铜溶液浸泡，然后再次连接到滑轨22，随之移动至水洗池7处，以上这种结构十分巧妙，完美配合，可以自动完成输送、浸泡、质量检测、水洗等，极大地提高了生产效率。

以上实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种线路板显影质量检测装置，其特征在于，包括：

浸泡池（3），其内有氯化铜溶液，用于浸泡线路板（5），还设有两个同心设置的回形框架（31），且浸泡池（3）、两个回形框架（31）之间都设有预设间距；

升降机构，包括转动电机（41）、螺杆（42）、四个齿轮（43）和六个齿条（44），内侧回形框架（31）两端分别设置一个齿轮（43），用于与外侧回形框架（31）内壁对应位置设置的一个齿条（44），啮合，外侧回形框架（31）两端分别设置一个齿轮（43），用于与浸泡池（3）内壁、内侧回形框架（31）外壁对应位置均设置的一个齿条（44）啮合，螺杆（42）竖直设于浸泡池（3），转动电机（41）的输出轴连接螺杆（42）底部，外侧回形框架（31）底部设有底板（311），螺杆（42）顶部贯穿底板（311），升降机构用于升起两个回形框架（31），使其呈现阶梯状分布；

输送机构（2），至少设于浸泡池（3）前侧、后侧中的一侧，每一侧输送机构（2）的数量、位置与升起状态下的回形框架（31）匹配，输送机构（2）输送方向与浸泡池（3）长度方向一致，输送机构（2）包括滑轨（22）和排列于滑轨（22）底部的若干夹持组件（21），夹持组件（21）包括长条形吸附板（211）、长条形卡板（212）及排列于长条形卡板（212）底部的若干夹具（213），夹具（213）用于夹持线路板（5），长条形吸附板（211）顶部设于滑轨（22）上，底部用于吸附长条形卡板（212），当回形框架（31）升到最高点，长条形卡板（212）自动卡于对应回形框架（31）的顶部；

显影质量检测组件，位于浸泡池（3）外端，当线路板（5）完成浸泡后，用于获取通过输送机构（2）输送而来的线路板（5）的图片，并根据图片检测显影质量是否合格。

2.根据权利要求1所述的线路板显影质量检测装置，其特征在于，一共设置四个输送机构（2），对称设于浸泡池（3）前侧、后侧，输送机构（2）包括至少三个夹持组件（21），且间隔预设距离。

3.根据权利要求1或2所述的线路板显影质量检测装置，其特征在于，长条形卡板（212）截面为开口朝下的F型，F型长条形卡板（212）的两个支板用于卡在回形框架（31）顶部。

4.根据权利要求3所述的线路板显影质量检测装置，其特征在于，显影质量检测组件包括至少四个摄像头（11），均设置于支撑架（6）上，支撑架（6）截面为开口朝下的E型，支撑架（6）设置方向与浸泡池（3）长度方向垂直，E型支撑架（6）中间支板位于浸泡池（3）中轴线上，其中两个摄像头（11）对称设于中间支板的两面，用于拍摄线路板（5）的内侧面，另外两个摄像头（11）分别设于E型支撑架（6）两端的支板，用于拍摄线路板（5）的外侧面。

5.根据权利要求4所述的线路板显影质量检测装置，其特征在于，还包括与浸泡池（3）结构、尺寸相同的水洗池（7），水洗池（7）与浸泡池（3）并排设置，用于清洗线路板（5）上的氯化铜溶液。

6.根据权利要求5所述的线路板显影质量检测装置，其特征在于，E型支撑架（6）位于水洗池（7）处，水洗池（7）内的回形框架（31），其前壁、后壁设有窗口（312），该回形框架（31）上悬挂的线路板（5）在对应回形框架（31）上的投影均处于窗口（312）内。

7.一种线路板显影质量检测方法，其特征在于，采用权利要求6的线路板显影质量检测装置，包括以下步骤：

S1、夹持输送；

线路板（5）经过显影步骤后，将该线路板（5）均夹持于夹具（213）上；

滑轨（22）将夹持组件（21）输送至浸泡池（3）正上方；

S2、氯化铜溶液浸泡；

升降机构使回形框架（31）上升，呈现阶梯状分布，当回形框架（31）升到最高点，长条形卡板（212）自动卡于对应回形框架（31）的顶部；

长条形吸附板（211）停止吸附长条形卡板（212），升降机构使回形框架（31）下降至原位，长条形卡板（212）、线路板（5）被下放至浸泡池（3）；

浸泡一段时间，回形框架（31）上升至最高点，长条形吸附板（211）再次吸附长条形卡板（212）；

S3、显影质量检测；

滑轨（22）将夹持组件（21）输送至显影质量检测组件处，显影质量检测组件获取线路板（5）的图片，并根据图片检测显影质量是否合格；

S4、挑拣；

将显影质量不合格的线路板（5）挑拣出来。

8.根据权利要求7所述的线路板显影质量检测方法，其特征在于，步骤S2中，升降机构升起回形框架（31）的方法是：螺杆（42）转动，螺杆（42）与底板（311）螺纹配合使外侧回形框架（31）上升，其两端的齿轮（43）开始转动，这两个齿轮（43）与内侧回形框架（31）上的齿条（44）啮合，使内侧回形框架（31）上升。

9.根据权利要求7或8所述的线路板显影质量检测方法，其特征在于，还包括：S5、水洗；

夹持组件（21）处于水洗池（7）正上方，水洗池（7）内的升降机构使回形框架（31）上升，长条形卡板（212）自动卡于对应回形框架（31）的顶部；

长条形吸附板（211）停止吸附长条形卡板（212），回形框架（31）下降至原位，长条形卡板（212）、线路板（5）被下放至水洗池（7）；

清洗一段时间，回形框架（31）上升至最高点，长条形吸附板（211）再次吸附长条形卡板（212）。

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