CN114608643A - 一种柔性电路板检测装置、柔性电路板检测系统及柔性电路板检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柔性电路板检测装置，包括：用于夹持并固定柔性电路板的夹持结构，以及用于对柔性电路板进行拍摄的检测结构，夹持结构和检测结构之间能相对移动和相对翻转。本发明还提供一种带有该柔性电路板检测装置的检测系统及检测方法。该检测系统在扫描时能够更加全面，提高检测的准确性，避免出现扫描死角，且无需人工进行干预，答复提高了检测效率，有利于实现自动化检测流程，且利于优化调整自动化检测工艺。

Description

一种柔性电路板检测装置、柔性电路板检测系统及柔性电路 板检测方法

技术领域

本发明涉及柔性电路板检测技术领域，特别涉及一种柔性电路板检测装置、带有该检测装置的柔性电路板检测系统及柔性电路板检测方法。

背景技术

柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。简称软板或FPC，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点，且以质量轻、厚度薄、可自由弯曲折叠等优良特性而备受青睐。

目前逐渐开始普及利用视觉自动定位检测装置对柔性电路进行检测，柔性电路板视觉检测通过相机对柔性电路板表面进行拍摄实现，常见的视觉检测装置拍摄结构悬空设置在柔性电路板上方，但该视觉自动定位检测装置的检测角度较为固定，在检测的过程中需要多次进行人为的调整，严重影响检测效率。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种柔性电路板检测装置，及带有该检测装置的柔性电路板检测系统及柔性电路板检测方法。

为实现上述目的，本发明提供一种柔性电路板检测装置，包括：用于夹持并固定柔性电路板的夹持结构，以及用于对柔性电路板进行拍摄的检测结构，夹持结构和检测结构之间能相对移动和相对翻转。

上述技术方案的优选方案为：夹持结构可相对柔性电路板进行翻转，检测结构可沿预设轨道往复移动。

上述技术方案的优选方案为：夹持结构包括底板、支撑板、转轴、夹持板以及用于驱动转轴旋转的第一驱动装置；

底板相对的两侧边对称固定设有支撑板，支撑板的一端部与底板固定连接，支撑板的另一端部设有转轴；

转轴的固定端与支撑板相连接，活动端固定设有夹持板；夹持板可随着旋转轴的旋转而旋转；转轴的固定端还与第一驱动装置相连接。

上述技术方案的优选方案为：检测结构设置于夹持机构上方，检测结构包括顶板、滑动机构和扫描装置；

顶板上设有第一滑槽，第一滑槽中滑动设置有滑块，滑块靠近夹持装置的一侧面固定设有扫描装置，扫描装置上固定设有摄像头；

滑块还与滑动机构相连接，滑动机构推动滑块在第一滑槽内进行往复运动。

上述技术方案的优选方案为：两夹持板相对的侧面上对称设有至少一个固定杆。

上述技术方案的优选方案为：固定杆与夹持板间设有弹性元件。

上述技术方案的优选方案为：固定杆用于夹持柔性电路板的一端部固定设有防滑垫。

上述技术方案的优选方案为：第一驱动装置为电机。

上述技术方案的优选方案为：检测结构上设有工件定位检测器。

上述技术方案的优选方案为：滑动机构包括第二驱动装置和推动装置。

上述技术方案的优选方案为：第二驱动装置为气缸。

上述技术方案的优选方案为：推动装置为液压伸缩杆，气缸固定设置于顶板上，液压伸缩杆一端与气缸相连接，另一端与滑块相连接。

上述技术方案的优选方案为：扫描装置与滑块通过旋转杆相连接。

上述技术方案的优选方案为：底板上固定设置有至少一组照明装置。

本发明还提供一种柔性电路板检测系统，包括如上所述的柔性电路板检测装置、控制操作装置及用于容纳柔性电路板检测装置的收容箱。

上述技术方案的优选方案为：控制操作装置包括操控器及显示屏，操控器与柔性电路板检测装置电连接，可对柔性电路板检测装置进行控制操作；显示屏与操控器相连接，实现可视化操作。

本发明还提供一种柔性电路板检测方法，使用如上所述的柔性电路板检测装置，及如上所述的柔性电路板检测系统，柔性电路板检测检测方法包括如下步骤：

S1、选择与待检测柔性电路板引脚数相同的转接板，并根据引脚定义使转接板与待检测柔性电路板相对应地连接；

S2、将柔性电路板放置在检测装置上，随后用连接线将待检测柔性电路板与控制操作装置相连接；

S3、工件定位检测器探测到待测物运动至扫描装置的扫描中心后，暂停此轮扫描；

S4、曝光机构打开后扫描装置开始新一轮扫描，扫描装置开始对单张图像进行视觉处理，并将结果扫描和输出；

S5、图像采集器接收图像信号后对信号进行处理、分析，并将信号传输至控制操作装置，并在显示屏上显示分析结果；

S6、当待检测柔性电路板完成一面的扫描检测后，第一驱动装置驱动转轴旋转，从而将所述待检测柔性电路板进行翻转，翻转后重复步骤S3-S5。

如上，本发明涉及的柔性电路板检测装置、柔性电路板检测系统及检测方法使得扫描装置在扫描时能够更加全面，提高检测的准确性，避免出现扫描死角，且无需人工进行干预，答复提高了检测效率，有利于实现自动化检测流程，且利于优化调整自动化检测工艺。

附图说明

图1为柔性电路板检测系统的结构示意图。

图2为检测结构的结构示意图。

图3为夹持结构的结构示意图。

图4为收容箱3的结构示意图。

元件标号说明

1 支撑座

2 操作台

3 收容箱

4 操控器

5 显示屏

6 第一门体

7 观察口

8 门把

9 支架

10 万向轮

11 第二门体

12 支撑轴

13 散热孔

14 操控按钮

15 顶板

16 第一滑槽

17 连接板

18 气缸

19 液压伸缩杆

20 滑块

21 旋转杆

22 扫描装置

23 摄像头

24 底板

25 支撑板

26 电机

27 转轴

28 夹持板

29 固定杆

30 防滑垫

31 凹槽

32 弹簧

33 照明装置

34 补光装置

35 第二滑槽

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图3所示，本发明涉及一种柔性电路板检测装置，包括：用于夹持并固定柔性电路板的夹持结构，以及用于对柔性电路板进行拍摄的检测结构，夹持结构和检测结构之间能相对移动和相对翻转，夹持结构和检测结构间可包括下述三种动作关系：1、夹持结构进行直线移动动作，检测结构进行翻转动作；2、夹持机构进行翻转动作，检测结构进行直线移动动作；3、夹持结构和检测结构均能分别进行直线移动和翻转动作。

现以上述第二种情况为例进行详细说明，即：夹持结构可相对柔性电路板进行翻转，检测结构可沿预设轨道往复移动。

进一步地，夹持结构包括底板24、支撑板25、转轴27、夹持板28以及用于驱动转轴27旋转的第一驱动装置；底板24优选为方形板，底板24相对的两侧边对称固定设有支撑板25，支撑板25的一端部与底板24固定连接，支撑板25的另一端部设有转轴27；转轴27优选为“L”型结构，转轴27的两端分别为固定端和活动端(需说明的是，固定及活动为与底板24的相对位置而言)。固定端与支撑板25相连接，在本实施例中，固定端也作为转轴27的旋转中心，转轴27绕固定端转动。活动端固定设有夹持板28，夹持机构设有的两块夹持板28同时作用可对待测的柔性电路板进行夹持作业；夹持板28与旋转轴27固定连接，两者间不可发生相对移动，夹持板28可随着旋转轴27的旋转而旋转。

进一步地，转轴27的固定端还与第一驱动装置相连接，用于驱动转轴27转动。

优选地，第一驱动装置为电机26，可正转或反转，对转轴27的转动方向、角度等进行控制。

进一步地，为了对待测柔性电路板进行更好的夹持，两夹持板28相对的侧面上分别对称设有至少一个固定杆29，在本实施例中，优选在一块夹持板28上设置两个固定杆29，以对待测件进行更好地夹持。

更进一步地，在夹持板28装配固定杆29处开设凹槽31，固定杆29可装配在凹槽31中，固定杆29与夹持板28连接的一端设置弹性元件，如弹簧32，可对待测件进行更好地夹持。

更近一步地，为了提高夹持可靠性，固定杆29用于夹持柔性电路板的一端部固定设有防滑垫30，增大摩擦力，防止在测试过程或翻转过程中柔性电路板掉落。

在本实施例中，检测结构设置于夹持机构上方。检测结构包括顶板15、滑动机构和扫描装置22，顶板15优选固定设置在所述底板24的正上方，顶板15上设有第一滑槽16，第一滑槽16中滑动设置有滑块20，在本实施例中，滑块20通过连接板17卡设在第一滑槽16内，滑块20可在第一滑槽16内滑动；滑块20靠近夹持装置的一侧面上固定设有扫描装置22，扫描装置22上固定设有摄像头23，可对待检测的柔性电路板进行拍摄扫描；为使滑块20在第一滑槽16中运动，滑块20还与滑动机构相连接，滑动机构可推动滑块20在第一滑槽16内进行往复运动。

滑动机构包括第二驱动装置和推动装置。在本实施例中，第二驱动装置优选采用气缸18、推动装置优选采用液压伸缩杆19，气缸18固定设置于顶板15上，液压伸缩杆19一端与气缸18相连接，另一端与滑块20相连接，具体实施时，气缸18驱动液压伸缩杆19伸缩，从而推动滑块20在第一滑槽16中进行往复运动。

进一步地，检测结构上设有工件定位检测器，可对待测物的位置进行检测。当工件定位检测器探测到待测物运动之接近扫描装置22的视野中心时，进入下一作业步骤。

更进一步地，扫描装置22与滑块20通过旋转杆21相连接，可在扫描时增大扫瞄装置的扫描范围。

在本发明中，优选在底板24上固定设置有至少一组照明装置33，照明装置33可提高瑕疵辨识度，优化检测精度。

在检测过程中，将柔性电路板放置在四个固定杆29之间，固定杆29一侧的弹簧32使得固定杆29能够对柔性电路板进行更可靠的夹持；待工件定位检测器检测到待测柔性电路板到达扫描视野中心时，扫描装置22启动；当需要检测另一面时，第一驱动装置驱动转轴27转动即可实现柔性电路板的翻转。

本发明还提供一种柔性电路板检测系统，包括如上所述的柔性电路板检测装置、控制操作装置及用于容纳柔性电路板检测装置的收容箱3。所述收容箱3及控制操作装置均固定放置于操作台2上。

具体地，柔性电路板检测装置设置在收容箱3内，收容箱3优选为带有第一门体6的箱体，第一门体6可带有观察口7，可随时对检测过程进行观察、监控；第一门体6上还设有门把8，方便第一门体6的开启与关闭；顶板15固定于箱体顶部，底板24固定于箱体底部，可在收容箱3内完成对柔性电路板的检测工作。

进一步地，优选在操作台2下设置带有第二门体11的支撑座1，支撑座1具有支撑、收纳、防尘、美观的作用，还可防止人员触碰电器设备，发生意外。在实际操作过程中，优选在操作台2下侧面的两端部设置用于支撑操作台2的支架9，从而保证当操作台2的长度大于支撑座1的长度，即操作台2两侧从支撑座1两侧伸出时操作台2的可靠性。

更进一步地，控制操作装置包括操控器4及显示屏5，操控器4与柔性电路板检测装置电连接，通过操控器4上的操控按钮14对检测程序、检测过程进行控制，从而实现对柔性电路板检测装置的控制操作。为防止操控器4过热，操控器4上还设有散热孔13。

进一步地，为实现可视化操作，检测系统还设置显示屏5，显示屏5与操控器4相连接，实现可视化操作。在本实施例中，显示器通过支撑轴12固定在操作台2上，支撑轴12可绕旋转轴27转动，从而带动显示屏5转动，方便在检测过程中变换角度，方便观测。

优选地，在支撑座1底部设置多个万向轮，实现检测装置的便携性。

如图4所示，在本发明中，优选在收容箱3的底部内侧表面开设第二滑槽35，底板24的底面上对应设置有可在第二滑槽35内滑动的滑动结构，方便待测工件的取放。

进一步地，在收容箱3的顶部内侧设有一个或多个补光装置34，可提高检测时的环境亮度，提高检测的准确性。

本发明还提供一种柔性电路板检测方法，使用如上所述的柔性电路板检测装置，及如上所述的柔性电路板检测系统，柔性电路板检测检测方法包括如下步骤：

S1、选择与待检测柔性电路板引脚数相同的转接板，并根据引脚定义使转接板与待检测柔性电路板相对应地连接；

S2、将柔性电路板放置在检测装置上，随后用连接线将待检测柔性电路板与控制操作装置相连接；

S3、工件定位检测器探测到待测物运动至扫描装置22的扫描中心后，暂停此轮扫描；

S4、位于人机交互界面，用于修改检测参数的曝光机构打开后，扫描装置22开始新一轮扫描，扫描装置22开始一帧图像的扫描和输出，即对对单张图片进行视觉处理，处理后将结果扫描和输出；

S5、设置在操控器4内的图像采集器接收图像信号后对信号进行处理、分析，并将信号传输至控制操作装置，并在显示屏5上显示分析结果。

S6、当待检测柔性电路板完成一面的扫描检测后，第一驱动装置驱动转轴27旋转，从而将所述待检测柔性电路板进行翻转，翻转后重复步骤S3-S5，完成对待测柔性电路板另一面的扫描检测。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (17)

1.一种柔性电路板检测装置，其特征在于，包括：用于夹持并固定柔性电路板的夹持结构，以及用于对柔性电路板进行拍摄的检测结构，所述夹持结构和检测结构之间能相对移动和相对翻转。

2.根据权利要求1所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述夹持结构可相对所述柔性电路板进行翻转，所述检测结构可沿预设轨道往复移动。

3.根据权利要求2所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述夹持结构包括底板(24)、支撑板(25)、转轴(27)、夹持板(28)以及用于驱动所述转轴(27)旋转的第一驱动装置；

所述底板(24)相对的两侧边对称固定设有支撑板(25)，所述支撑板(25)的一端部与所述底板(24)固定连接，所述支撑板(25)的另一端部设有转轴(27)；

所述转轴(27)的固定端与所述支撑板(25)相连接，活动端固定设有夹持板(28)；所述夹持板(28)可随着所述旋转轴(27)的旋转而旋转；所述转轴(27)的固定端还与所述第一驱动装置相连接。

4.根据权利要求2所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述检测结构设置于所述夹持机构上方，所述检测结构包括顶板(15)、滑动机构和扫描装置(22)；

所述顶板(15)上设有第一滑槽(16)，所述第一滑槽(16)中滑动设置有滑块(20)，所述滑块(20)靠近所述夹持装置的一侧面固定设有扫描装置(22)，扫描装置(22)上固定设有摄像头(23)；

所述滑块(20)还与所述滑动机构相连接，所述滑动机构推动所述滑块(20)在所述第一滑槽(16)内进行往复运动。

5.根据权利要求3所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：两所述夹持板(28)相对的侧面上对称设有至少一个固定杆(29)。

6.根据权利要求5所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述固定杆(29)与所述夹持板(28)间设有弹性元件。

7.根据权利要求6所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述固定杆(29)用于夹持所述柔性电路板的一端部固定设有防滑垫(30)。

8.根据权利要求3所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述第一驱动装置为电机(26)。

9.根据权利要求4所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述检测结构上设有工件定位检测器。

10.根据权利要求4所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述滑动机构包括第二驱动装置和推动装置。

11.根据权利要求10所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述第二驱动装置为气缸(18)。

12.根据权利要求11所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述推动装置为液压伸缩杆(19)，所述气缸(18)固定设置于所述顶板(15)上，所述液压伸缩杆(19)一端与所述气缸(18相连接，另一端与所述滑块(20)相连接。

13.根据权利要求4所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述扫描装置(22)与所述滑块(20)通过旋转杆(21)相连接。

14.根据权利要求3所述的柔性电路板检测装置，其特征在于：所述底板(24)上固定设置有至少一组照明装置(33)。

15.一种柔性电路板检测系统，其特征在于：包括如权利要求1-14中任一项所述的柔性电路板检测装置、控制操作装置及用于容纳所述柔性电路板检测装置的收容箱(3)。

16.根据权利要求15所述的柔性电路板检测系统，其特征在于：所述控制操作装置包括操控器(4)及显示屏(5)，所述操控器(4)与所述柔性电路板检测装置电连接，可对所述柔性电路板检测装置进行控制操作；所述显示屏5与所述操控器(4)相连接，实现可视化操作。

17.一种柔性电路板检测方法，其特征在于：使用如权利要求1-14中任一项所述的柔性电路板检测装置，及如权利要求15-16中任一项所述的柔性电路板检测系统，所述柔性电路板检测检测方法包括如下步骤：

S1、选择与所述待检测柔性电路板引脚数相同的转接板，并根据引脚定义使转接板与待检测柔性电路板相对应地连接；

S2、将柔性电路板放置在检测装置上，随后用连接线将所述待检测柔性电路板与所述控制操作装置相连接；

S3、所述工件定位检测器探测到所述待检测柔性电路板运动至所述扫描装置(22)的扫描中心后，暂停此轮扫描；

S4、曝光机构打开后所述扫描装置(22开始新一轮扫描，所述扫描装置(22)开始对单张图像进行视觉处理，并将结果扫描和输出；

S5、所述图像采集器接收图像信号后对信号进行处理、分析，并将信号传输至控制操作装置，并在所述显示屏(5)上显示分析结果；

S6、当所述待检测柔性电路板完成一面的扫描检测后，所述第一驱动装置驱动转轴(27)旋转，从而将所述待检测柔性电路板进行翻转，后重复步骤S3-S5。

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