CN116008295A - 一种覆铜陶瓷基板检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种覆铜陶瓷基板检测设备，包括上料装置、检测装置、贴标装置以及下料装置，上料装置包括设置在机台上的卡塞上料皮带线、卡塞接驳移动平台、卡塞升降旋转推送机构和基板中转平台；检测装置包括设置在机台上的检测移动平台、取料机械手和顺次排列设置的第一视觉检测模组、第二视觉检测模组、第三视觉检测模组；贴标装置包括设置在机台上的贴标同步传送线、贴标模组和移送皮带线；下料装置包括设置在机台上的下料接驳移动推送平台、取料机械手、卡塞升降旋转载台以及两条卡塞下料皮带线。本设备集上料、多种缺陷检测、打码、贴标、自动分类于一体，能极大提高整体生产效率，完全满足自动化生产线的成本控制。

Description

一种覆铜陶瓷基板检测设备

技术领域

本发明属于自动化检测领域，具体涉及一种覆铜陶瓷基板检测设备。

背景技术

覆铜陶瓷又叫覆铜陶瓷基板，是使用DBC(Direct Bond Copper)技术将铜箔直接烧结在陶瓷基板表面而制成的一种电子基础材料。覆铜陶瓷基板具有极好的热循环性、形状稳定、刚性好、导热率高、可靠性高，覆铜面可以刻蚀出各种图形的特点，并且它是一种无污染、无公害的绿色产品，使用温度相当广泛，可以从-55℃～850℃，热膨胀系数接近于硅，其应用领域十分广泛：可用于半导体致冷器、电子加热器，大功率电力半导体模块，功率控制电路、功率混合电路、智能功率组件，高频开关电源、固态继电器，汽车电子、航天航空及军用电子组件，太阳能电池板组件，电讯专用交换机、接收系统，激光等多项工业电子领域，严格把控陶瓷基板的质量对于覆铜陶瓷基板的应用尤为关键，质量检测过程中，对于基板的外观品质检测作为其中的重要一环，目前主要还是依赖人工对基板进行外观品质检测，如观察基板表面是否有凸起、残铜、污迹、气泡、划痕等缺陷，这种方式不易保证覆铜陶瓷基板缺陷检测准确率，尽管检测过程中会借助一些检测设备，但是此类设备一般功能单一，每检测一类缺陷就要换一台设备，人工搬运转移，该过程效率低，而且检测过程中人为因素造成缺陷的概率也会增大，还会使整体成本增加，影响覆铜陶瓷基板生产效率。

发明内容

鉴于以上，本发明提供一种覆铜陶瓷基板检测设备，将DBC覆铜陶瓷基板盛装于卡塞中后大批量投入该设备进行高效率检测，本设备集上料、多种缺陷检测、打码、贴标、自动分类于一体，能极大提高整体生产效率，完全满足自动化生产线的成本控制。

具体技术方案如下：

一种覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于：包括上料装置、检测装置以及下料装置，检测装置位于上料装置和下料装置的中间，贴标装置位于检测装置和下料装置的中间；

上料装置包括设置在机台上的卡塞上料皮带线、卡塞接驳移动平台、卡塞升降旋转推送机构和基板中转平台，卡塞接驳移动平台位于卡塞上料皮带线的后一工位，接驳卡塞上料皮带线上的满料卡塞传送到卡塞升降旋转推送机构上旋转90度后推料，依次将覆铜陶瓷基板从卡塞中推出至基板中转平台；

检测装置包括设置在机台上的检测移动平台、取料机械手和顺次排列设置的第一视觉检测模组、第二视觉检测模组、第三视觉检测模组，取料机械手将基板中转平台上的覆铜陶瓷基板转移至检测移动平台，再由检测移动平台带动覆铜陶瓷基板依次匀速穿过三组视觉检测模组进行不同缺陷的检测；

贴标装置包括设置在机台上的贴标同步传送线、贴标模组和移送皮带线，贴标同步传送线用于接驳并传输覆铜陶瓷基板，贴标模组架设在贴标同步传送线上方，对传送线上的覆铜陶瓷基板缺陷处贴上标贴，移送皮带线位于贴标同步传送线行进方向的末端，用于将覆铜陶瓷基板传递给下料装置；

下料装置包括设置在机台上的卡塞升降旋转载台以及两条卡塞下料皮带线，卡塞升降旋转载台用于接收移送皮带线传送过来的覆铜陶瓷基板，并转移给卡塞下料皮带线，两条卡塞下料皮带线分别用来承载由检测装置检测后传送过来的合格基板产品和不合格基板产品。

进一步，第一视觉检测模组包括第一检测相机和双光源，双光源中的第一光源和第一检测相机通过第一相机横梁支架固定在机台上，且横跨于检测移动平台上方，双光源中的第二光源则固定在机台上，位于检测移动平台下方，第一检测相机的镜头中心和双光源的中心位于同一中轴线上；第二视觉检测模组包括第二检测相机和第三光源，通过第二相机横梁支架固定在机台上，横跨于检测移动平台上方且位于第一视觉检测模组后一工位；第三视觉检测模组包括第三检测相机和第四光源，第三检测相机通过第三相机横梁支架固定在机台上，横跨于检测移动平台上方且位于第二视觉检测模组后一工位，第四光源设置在第二相机横梁支架上，且位于第三光源下方，第三检测相机和第四光源呈对角安装，与检测移动平台所在平面呈倾斜角设置，倾斜角度范围在30±5度范围内可调。

进一步，所述第一检测相机为彩色线扫相机，第一光源采用拱形光源照明，固定于检测移动平台上方；第二检测相机为黑白相机，第三光源采用同轴光源照明；第三检测相机为黑白相机，第四光源采用高亮线光源。

进一步，所述检测移动平台包括检测移动模组和载料平台，承载平台搭设在检测移动模组上，并可在检测移动模组上移动，载料平台可承载覆铜陶瓷基板在检测移动导轨上运动，使覆铜陶瓷基板依次经过第一视觉检测模组、第二视觉检测模组和第三视觉检测模组中的检测相机下方，完成覆铜陶瓷基板表面的缺陷检测；另外载料平台上安装有旋转升降轴和物料动板，旋转升降轴固定在载料平台的一端，且与物料动板的一端连接，控制物料动板升降运动。

进一步，所述卡塞上料皮带线设置有至少两条，在机台上纵向平行排列，包括支架和同步传送皮带机构，同步传送皮带机构通过支架固定在机台上，装满覆铜陶瓷基板的卡塞依次放置于同步传送皮带机构上进行传送；卡塞接驳移动平台包括上料移动模组机构和上料转移平台，上料移动模组固定在机台上，上料转移平台设置在上料移动模组上，并可在其上进行移动对接每个卡塞上料皮带线，接驳任意卡塞上料皮带线上输送过来的满料卡塞。

进一步，上料装置上还具有推卡塞机构，是卡塞接驳移动平台的后一工位，与卡塞接驳移动平台一端的延长线交叉并固定于机台上，包括设置在安装支座上的上料直线导轨和上料无杆气缸，上料无杆气缸的滑台上设置有轴承座和旋转气缸，旋转气缸的旋转头穿过轴承座的一端连接有推杆，推杆可在旋转气缸的带动下旋转，安装支座直接固定在机台上，推杆用来将卡塞从卡塞接驳移动平台上推送至卡塞升降旋转推送机构上。

进一步，所述卡塞升降旋转推送机构是推卡塞机构的后一工位，包括上料升降轴组件、上料推基板组件和上料卡塞翻转组件，上料推基板组件包括上料固定座和上料丝杆模组，上料丝杆模组通过上料固定座固定在机台上；上料升降轴组件通过支撑架固定在机台上，并向机台表面下方内部延伸，上料卡塞翻转组件与上料升降轴组件连接，并可在上料升降轴组件的带动下进行升降运动；上料卡塞翻转组件包括旋转框和上料旋转轴座，上料旋转轴座固定在上料升降轴组件上表面相对的两侧边，旋转框的一侧与上料旋转轴座中的旋转轴连接，并可在其带动下进行旋转，旋转框用来固定住卡塞，上料旋转轴座则可带动旋转框旋转90度。令卡塞插料的入口正对上料推基板组件，由上料推基板组件中的上料丝杆模组作为推手伸出依次将覆铜陶瓷基板从卡塞的出料口推出至基板中转平台，每次推出一个覆铜陶瓷基板后上料升降轴组件会带动上料卡塞翻转组件下降一定高度，保证每一片覆铜陶瓷基板的位置高度与上料推基板组件中的推手平齐，以便其推送覆铜陶瓷基板。

进一步，贴标装置中贴标同步传送线有两条，平行的设置在机台上；贴标装置还包括分料模组，设置在贴标同步传送线之间，与贴标同步传送线垂直分布，位于贴标模组前方，包括分料皮带线载台，分料皮带线载台通过分料无杆气缸设置在机台上，并可在分料无杆气缸的带动下在两个平行的贴标同步传送线之间移动。

贴标模组包括标签机和吸杆气缸组件，吸杆气缸组件通过贴标横梁支架设置在机台上，并可在贴标横梁支架上运动；贴标横梁支架与标签机分别设置在贴标同步传送线的两侧；吸杆气缸组件为若干个吸杆气缸并排组成，通过滑台气缸设置在贴标横梁支架上，并可进行升降运动。

进一步，卡塞升降旋转载台包括下料升降轴组件和下料卡塞翻转组件，下料升降轴组件通过支撑架固定在机台上，并向机台表面下方内部延伸，使下料升降轴组件的外部本体隐藏安装于机台内部，并且为其升降运动提供空间。下料卡塞翻转组件与下料升降轴组件连接，并可在下料升降轴组件的带动下进行升降运动；下料卡塞翻转组件包括旋转夹头和下料旋转轴座，下料旋转轴座固定在下料升降轴组件上表面相对的两侧边，旋转夹头的一侧与下料旋转轴座中的旋转轴连接，并可在下料旋转轴座中的旋转轴带动下进行旋转。其中，旋转夹头用来固定住卡塞，下料旋转轴座则可带动旋转夹头旋转90度，开始令卡塞插料入口的顶端正对移送皮带线，移送皮带线依次将覆铜陶瓷基板传送入卡塞的入料口，每次送入一个覆铜陶瓷基板后下料升降轴组件会带动下料卡塞翻转组件下降一定高度，保证覆铜陶瓷基板顺次叠插入卡塞中而不产生碰撞。

进一步，所述两条卡塞下料皮带线分别为合格产品下料线和不合格产品下料线，结构相同，在机台上纵向平行排列，包括支架、传送皮带机构和勾卡塞运动机构，传送皮带机构通过支架固定在机台上，装满覆铜陶瓷基板的卡塞依次放置于传送皮带机构上进行传送，勾卡塞运动机构设置在支架中间、传送皮带机构下方，并延伸至下料卡塞翻转组件下方，用于将装满覆铜陶瓷基板的卡塞从旋转夹头内勾出到传送皮带机构上。

进一步，所述勾卡塞运动机构包括下料无杆气缸、下料直线导轨和止回组件，下料无杆气缸、下料直线导轨通过下料固定座设置在机台上，止回组件固定在下料无杆气缸的滑台上，包括卡勾座和弹簧卡勾，弹簧卡勾直接设置在卡勾座的卡槽中，弹簧卡勾的勾体端通过弹簧与卡槽底部相连，并凸出于卡勾座表面。

进一步，在第二视觉检测模组和第三视觉检测模组中间或第三视觉检测模组后一工位还具有一个激光打码模组，该激光打码模组包括激光打码器，通过支架设置在机台上，激光打码器可以在覆铜陶瓷基板移动拍照过程中对其表面进行打码标识。

进一步，本发明覆铜陶瓷基板检测设备还包括设置在机台周边的卡塞回流皮带线；所述上料装置和下料装置的机台上还架设有卡塞搬运机械手，分别通过支架固定跨设在卡塞升降旋转推送机构和卡塞升降旋转载台上方，在上料阶段把上料装置中的卡塞升降旋转推送机构上以空的卡塞夹起送至卡塞回流皮带线上，在下料阶段把卡塞回流皮带线上的空卡塞夹起送至下料装置中的卡塞升降旋转载台上。

本发明覆铜陶瓷基板检测设备集上料、多种缺陷检测、打码、贴标、自动分类于一体，可自动对DBC覆铜陶瓷基板的多种缺陷进行快速的检测、分类，如第一视觉检测模组采用15K彩色线扫相机，拱形光源照明，还原产品色彩信息，高效的检测覆铜陶瓷基板上存在的短路、断路、凸起、缺损、阻焊不良、切割线不良、瓷污等缺陷，视觉精度可达到12um；第二视觉检测模组使用8K黑白相机成像，同轴光源照明，可以检测基板上的划痕和打痕；第三视觉检测模组使用8K黑白线扫相机，与相机成对角安装高亮线光源照明，相机和光源与检测表面呈倾斜角照射，倾斜角度范围在30±5度范围内可调，以便获取更清晰的检测视野，当覆铜陶瓷基板表面存在气泡的话会产生明显的明暗交替光影效果，清晰直观的就可检测出此类缺陷。再结合贴标装置，覆铜陶瓷基板上由缺陷的部位直接贴上标签，可直观的展示出缺陷的位置，对于后续的复检或溯源等操作，会起到高效的作用，而且对上料装置和下料装置一次性可大批量进行上料和下料操作，实现一机就可满足高效完成覆铜陶瓷基板的整个检测流程，极大地减少生产企业设备采购的成本，同时又降低了公司对人力的需求，满足流水线批量作业需求。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中进一步给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1所示为卡塞示意图：

图2所示为覆铜陶瓷基板检测设备整体结构示意图；

图3所示为覆铜陶瓷基板检测设备整体结构俯视图；

图4所示为上料装置结构示意图；

图5所示为卡塞接驳移动平台示意图；

图6所示为推卡塞机构示意图；

图7所示为卡塞升降旋转推送机构结构示意图；

图8所示为检测装置结构示意图；

图9所示为检测移动平台结构示意图；

图10所示为检测装置平面配合示意图；

图11所示为三组视觉检测模组位置搭配示意图；

图12所示为贴标装置结构示意图；

图13所示为贴标装置结构俯视示意图；

图14所示为吸杆气缸组件结构示意图；

图15所示为分料模组结构示意图；

图16所示为下料装置结构示意图；

图17所示为卡塞升降旋转载台示意图；

图18所示为勾卡塞运动机构示意图；

图19所示为取料机械手示意图；

其中，1-卡塞，2-机台，3-取料机械手，31-支架，32-机械手，4-卡塞搬运机械手，5-卡塞回流皮带线，6-覆铜陶瓷基板，

上料装置中：100-上料装置，110-卡塞上料皮带线，120-卡塞接驳移动平台，121-上料移动模组，122-上料转移平台，130-卡塞升降旋转推送机构，131-上料升降轴组件，1311-丝杆，1312-导向轴，1313-电机，1314-安装板，132-上料推基板组件，1321-上料固定座，1322-上料丝杆模组，133-上料卡塞翻转组件，1330-上料旋转轴座中的旋转轴，1331-旋转框，1332-上料旋转轴座，134-支撑架，140-基板中转平台，150-推卡塞机构，151-安装支座，152-上料直线导轨，153-上料无杆气缸，154-轴承座，155-旋转气缸，156-推杆；

检测装置中：200-检测装置，210-检测移动平台，211-检测移动模组，212-载料平台，213-旋转升降轴，214-物料动板，220-第一视觉检测模组，221-第一检测相机，222-第一相机横梁支架，223-第一光源，224-第二光源，230-第二视觉检测模组，231-第二检测相机，232-第二相机横梁支架，233-第三光源，240-第三视觉检测模组，241-第三检测相机，242-第三相机横梁支架，243-第四光源，250-激光打码模组；

贴标装置中：300-贴标装置，301-贴标同步传送线，302-分料模组，3021-分料皮带线载台，3022-分料无杆气缸，303-标签机，304-吸杆气缸组件，3041-贴标横梁支架，3042-吸杆气缸，3043-滑台气缸，3044-吸杆固定件，3045-吸嘴，3046-吸杆安装板，305-移送皮带线，3051-夹爪支架，306-扫码枪，3061-扫码枪横梁支架；

下料装置中：400-下料装置，420-卡塞升降旋转载台，421-下料升降轴组件，422-下料卡塞翻转组件，4221-旋转夹头，4222-下料旋转轴座，4220-下料旋转轴座中的旋转轴，430-合格产品下料皮带线，440-不合格产品下料皮带线，450-勾卡塞运动机构，451-下料无杆气缸，452-下料直线导轨，353-下料固定座，454-滑台，455-卡勾座，456-弹簧卡勾，457-卡槽。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，是可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义的。

参照图2示出了本发明覆铜陶瓷基板检测设备的一种实施例示意图，也是一种优选实施例示意图。结合图1-图3所示，一种覆铜陶瓷基板检测设备，包括上料装置100、检测装置200、贴标装置300以及下料装置400，检测装置200位于上料装置100和下料装置400的中间，贴标装置300位于检测装置200和下料装置400的中间。

其中，上料装置100包括设置在机台2上的卡塞上料皮带线110、卡塞接驳移动平台120、卡塞升降旋转推送机构130和基板中转平台140，卡塞接驳移动平台120位于卡塞上料皮带线110的后一工位，接驳卡塞上料皮带线110上的装满陶瓷基板物料的卡塞1传送到卡塞升降旋转推送机构130上旋转90度后推料，依次将覆铜陶瓷基板6从卡塞1中推出至基板中转平台140。

检测装置200包括设置在机台2上的检测移动平台210、取料机械手3和顺次排列设置的第一视觉检测模组220、第二视觉检测模组230、第三视觉检测模组240，取料机械手3将基板中转平台140上的覆铜陶瓷基板转移至检测移动平台210，再由检测移动平台210带动覆铜陶瓷基板6依次穿过三组视觉检测模组进行不同缺陷的检测。

贴标装置300包括设置在机台2上的贴标同步传送线301、贴标模组和移送皮带线305，贴标同步传送线301用于接驳并传输覆铜陶瓷基板，贴标模组架设在贴标同步传送线301上方，对传送线上的覆铜陶瓷基板6缺陷处贴上标贴，移送皮带线305位于贴标同步传送线301行进方向的末端，用于将覆铜陶瓷基板传递给下料装置400。

下料装置400包括设置在机台2上的卡塞升降旋转载台420以及两条卡塞下料皮带线，两条卡塞下料皮带线分别用来承载检测后传送过来的合格基板产品和不合格基板产品。

其中取料机械手3如图19所示，包括支架31和机械手32，机械手32通过支架31固定在机台2上用于传送检测覆铜陶瓷基板产品，此处不对取料机械手3做过多赘述和限制，主张使用现有的机械手能实现运料功能即可。

进一步，本发明更为具体的实现方式以下结合附图作具体展开：

优选的，如图8、图10、图11所示，第一视觉检测模组220包括第一检测相机221和双光源，双光源中的第一光源223和第一检测相机221通过第一相机横梁支架222固定在机台2上，且第一相机横梁支架222横跨于检测移动平台210上方，双光源中的第二光源224位于检测移动平台210下方固定在机台2上，具体第二光源224的外部本体隐藏安装于机台2内部，第一检测相机221的镜头中心和双光源的中心位于一条竖直中轴线上。其中第一检测相机221为15K彩色线扫相机，第一光源223采用拱形光源照明，固定于检测移动平台210上方，在检测时能够很好的还原检测移动平台210上放置的产品色彩信息，再加上第二光源从检测移动平台210下方向上照射承载的产品，进一步增加亮度，有利于第一检测相机221更清晰的获取产品上的线路情况。第一视觉检测模组220主要能够检测短路、断路、铜面污迹/氧化、缺损、阻焊不良、切割线不良、瓷污等缺陷。

第二视觉检测模组230包括第二检测相机231和第三光源233，通过第二相机横梁支架232固定在机台2上，第二相机横梁支架232横跨于检测移动平台210上方且位于第一视觉检测模组220后一工位，其中第二检测相机231为黑白相机，第三光源233采用同轴光源照明。第二视觉检测模组230主要检测划痕、打痕、铜缺等缺陷。

第三视觉检测模组240包括第三检测相机241和第四光源243，第三检测相机241通过第三相机横梁支架242固定在机台2上，第三相机横梁支架242横跨于检测移动平台210上方且位于第二视觉检测模组230后一工位，第四光源243设置在第二相机横梁支架232上，且位于第三光源233下方，第三检测相机241和第四光源243呈对角安装，与检测移动平台210所在平面呈倾斜角设置，倾斜角度最优选30度，范围在正负5度范围内亦可调，此第三检测相机241和第四光源243成对角设置，第三检测相机241为黑白相机，第四光源243采用高亮线光源，当被测基板产品表面有气泡或凸起缺陷时，第三检测相机241就可以获取到明显的3D光影效果，即能观测到明显的明暗条纹交替现象，因此第三视觉检测模组240主要检测烧结气泡，边缘气泡，皱皮，疙瘩，镀层不良，油墨玷污，阻焊针孔等缺陷。

优选的，如图9所示，检测移动平台210包括检测移动模组211和载料平台212，载料平台212可承载覆铜陶瓷基板在检测移动模组211上运动，使覆铜陶瓷基板依次经过第一视觉检测模组220、第二视觉检测模组230和第三视觉检测模组240中的检测相机下方，完成覆铜陶瓷基板表面的缺陷检测；另外载料平台212还包括旋转升降轴213和物料动板214，物料动板214可在旋转升降轴213的带动下进行升降运动，进而可以适应调整被测覆铜陶瓷基板与视觉检测模组的距离，当有变形产品时，调节距离，使镜头到产品的景深保持一致，从而拍到最清晰图片。在其他实施例中，根据需求可以在载料平台212下方的横梁支架上设置视觉检测相机，实现产品上下面同时拍照检测。

优选的，如图4所示，上料装置100中卡塞上料皮带线110设置有至少两条，在机台2上纵向平行排列，包括支架和同步传送皮带机构，同步传送皮带机构通过支架固定在机台2上，装满覆铜陶瓷基板6的卡塞1依次放置于同步传送皮带机构上进行传送。卡塞接驳移动平台120与卡塞上料皮带线110上料端的延长线交叉，并固定于机台上，如图5所示，卡塞接驳移动平台120包括上料移动模组121和上料转移平台122，上料移动模组121固定在机台2上，上料转移平台122设置在上料移动模组121上，并可在其上进行移动对接每个卡塞上料皮带线110，接驳任意卡塞上料皮带线110上输送过来的装满物料覆铜陶瓷基板的卡塞1。

优选的，结合参照图6，上料装置100上还具有推卡塞机构150，设置于卡塞接驳移动平台120的后一工位，包括设置在安装支座151上的上料直线导轨152和上料无杆气缸153，上料无杆气缸153的滑台上设置有轴承座154和旋转气缸155，旋转气缸155的旋转头穿过轴承座154的一端连接有推杆156，推杆156可在旋转气缸155的带动下旋转，推杆156用来将卡塞1从卡塞接驳移动平台120上推送至卡塞升降旋转推送机构130上。

优选的，结合参照图7，卡塞升降旋转推送机构130位于推卡塞机构150的后一工位，包括上料升降轴组件131、上料推基板组件132和上料卡塞翻转组件133，上料推基板组件132包括上料固定座1321和上料丝杆模组1322，上料丝杆模组1322通过上料固定座1321固定在机台2上。上料升降轴组件131通过支撑架134固定在机台2上，并向机台2表面下方内部延伸，使上料升降轴组件131得外部本体隐藏安装于机台2内部，并且为其升降运动提供空间。上料卡塞翻转组件133与上料升降轴组件131连接，并可在上料升降轴组件131的带动下进行升降运动。上料卡塞翻转组件133包括旋转框1331和上料旋转轴座1332，上料旋转轴座1332固定在上料升降轴组件131上表面相对的两侧边，旋转框1331的一侧与上料旋转轴座中的旋转轴1330连接，并可在其带动下进行旋转，自然地旋转轴要与旋转电机和减速机连接，为旋转提供动力，此处不做赘述亦可理解。旋转框1331用来固定住卡塞1，上料旋转轴座1332则可带动旋转框1331旋转90度，令卡塞1插料的入口正对上料推基板组件132，由上料推基板组件132中的上料丝杆模组1322作为推手伸出，依次将覆铜陶瓷基板从卡塞1的出料口推出至基板中转平台140，每次推出一个覆铜陶瓷基板后上料升降轴组件131会带动上料卡塞翻转组件133下降一定高度，保证每一片覆铜陶瓷基板的位置高度与上料推基板组件132中的推手平齐，以便其推送覆铜陶瓷基板。其中，在本实施例中上料升降轴组件131包括丝杆1311、导向轴1312和电机1313，导向轴1312通过轴承安装在支撑架134底板的四角，丝杆1311连通设置在支撑架134底板的中间，丝杆1311和导向轴1312的顶部设有安装板1314，上料旋转轴座1332固定在安装板1314上，丝杠1311在电机1313的驱动下进行旋转升降运动，从而带动整体上料升降轴组件131整体进行升、降。

优选的，参照图12和图13，贴标装置300中贴标同步传送线301有两条，平行的设置在机台2上。贴标装置300还包括分料模组302，设置在贴标同步传送线301之间，与贴标同步传送线301垂直分布，位于贴标模组前方，包括分料皮带线载台3021，如图15所示，分料皮带线载台3021通过分料无杆气缸3022设置在机台2上，并可在分料无杆气缸3022的带动下在两个平行的贴标同步传送线301之间移动，当检测的覆铜陶瓷基板有缺陷时，分料模组302将基板引入有贴标模组一侧的贴标同步传送线301上，当检测的覆铜陶瓷基板没有缺陷时，分料模组302则将合格的基板引入另一条贴标同步传送线301上，然后直接顺着该贴标同步传送线301末端的移送皮带线305传送至下料装置中的合格产品下料皮带线330。移送皮带线305两侧设置有夹爪支架3051，辅助覆铜陶瓷基板6传送入下料装置中卡塞升降旋转载台420上的卡塞。

进一步，贴标模组包括标签机303和吸杆气缸组件304，标签机303为输出标贴的设备，支架和吸杆气缸组件304通过贴标横梁支架3041设置在机台2上，并可在贴标横梁支架3041上运动；贴标横梁支架3041与标签机303分别设置在贴标同步传送线301的两侧；吸杆气缸组件304为若干个吸杆气缸3042并排组成，通过吸杆固定件3044排列固定在滑台气缸3043上，数量可根据产品的尺寸进行选择，再通过滑台气缸3043设置在贴标横梁支架3041上，并可进行升降运动，滑台气缸3043通过吸杆安装板3046设置在贴标横梁支架3041上。此处的贴标横梁支架3041由X轴直线运动模组和Y轴直线运动模组组成，此结构无须赘述亦可理解。从而吸杆气缸组件304可在贴标横梁支架3041上进行横向和纵向的运动，吸杆气缸组件304移动到标签机303上吸取标贴，再移动至贴标同步传送线301上的覆铜陶瓷基板6上方，每个吸杆气缸3042的吸嘴3045端可单独升降，落在缺陷所在处将标贴贴于其上再移走。

优选的贴标模组在本实施例中设置两组，可以对一块覆铜陶瓷基板6分区进行贴标，满足生产速率，在其他实施例中也可设置一组或多组。在本实施例中，还可设置有扫码枪306，通过扫码枪横梁支架3061设置在贴标装置300的机台2上，可以扫描检测覆铜陶瓷基板上具有的二维码是否正常，能否被正确识别出。

优选的，结合参照图16和图17，卡塞升降旋转载台420包括下料升降轴组件421和下料卡塞翻转组件422，下料升降轴组件421通过支撑架134固定在机台2上，并向机台2表面下方内部延伸，使下料升降轴组件421的外部本体隐藏安装于机台2内部，并且为其升降运动提供空间。下料卡塞翻转组件422与下料升降轴组件421连接，并可在下料升降轴组件421的带动下进行升降运动，下料卡塞翻转组件422包括旋转夹头4221和下料旋转轴座4222，下料旋转轴座4222固定在下料升降轴组件上表面相对的两侧边，旋转夹头4221的一侧与下料旋转轴座中的旋转轴4220连接，并可在下料旋转轴座中的旋转轴4220带动下进行旋转，此处旋转轴4220连接旋转电机和减速机，为旋转提供动力，不做赘述亦可理解。旋转夹头4221用来固定住空的卡塞，下料旋转轴座4222则可带动旋转夹头3221旋转90度，开始令卡塞插料入口的顶端正对移送皮带线移送皮带线305，移送皮带线305依次将覆铜陶瓷基板6传送入卡塞的入料口，每次送入一个覆铜陶瓷基板6后下料升降轴组件421会带动下料卡塞翻转组件422下降一定高度，保证覆铜陶瓷基板6顺次叠插入卡塞中而不产生碰撞，当卡塞内装满覆铜陶瓷基板后旋转夹头4221由竖直方向旋转90度至水平状态，勾卡塞机构450移至下料卡塞翻转组件422下方将以装满的卡塞勾出至下料流水线。其中，下料升降轴组件421在本实施例中可参照上料升降轴组件的结构设置。合格产品下料线430和不合格产品下料线440的前端各设置一个卡塞升降旋转载台420。

进一步，两条卡塞下料皮带线分别为合格产品下料皮带线430和不合格产品下料皮带线440，结构相同，在机台2上纵向平行排列，当从检测装置200检测完成的产品在贴标装置300中的分料模组302分流后，分别通过卡塞升降旋转载台420传送至合格产品下料皮带线430和不合格产品下料皮带线440。卡塞下料皮带线包括支架、传送皮带机构和勾卡塞运动机构450，传送皮带机构通过支架固定在机台2上，装满覆铜陶瓷基板的卡塞依次放置于传送皮带机构上进行传送，勾卡塞运动机构450设置在支架中间、传送皮带机构下方，并延伸至下料卡塞翻转组件422下方，用于将装满覆铜陶瓷基板的卡塞从旋转夹头4221内勾出到传送皮带机构上。

结合参照图18，勾卡塞运动机构450包括下料无杆气缸451、下料直线导轨452和止回组件，下料无杆气缸451、下料直线导轨452通过下料固定座453设置在机台2上，止回组件固定在下料无杆气缸451的滑台454上，包括卡勾座455和弹簧卡勾456，弹簧卡勾456直接设置在卡勾座455的卡槽457中，弹簧卡勾456的勾体端通过弹簧与卡槽457底部相连，且勾体端凸出于卡勾座456表面。当下料卡塞翻转组件422中的旋转夹头4221由竖直方向旋转90度至水平时，止回组件向旋转夹头4221中夹持的卡塞下方移动，过程中弹簧卡勾456的勾头端被压下后又弹起，直接卡住卡塞的边框，止回组件再向卡塞下料皮带线方向运动，从而将装满覆铜陶瓷基板的卡塞从旋转夹头4221内勾出到卡塞下料皮带线的传送皮带机构上。

进一步，在第二视觉检测模组230和第三视觉检测模组240中间或第三视觉检测模组240后一工位还具有一个激光打码模组250，该激光打码模组250包括激光打码器，通过支架设置在机台2上，激光打码器可以在覆铜陶瓷基板6移动拍照过程中对其表面进行打码标识，对检测不合格产品与合格产品打上区分流程标识码，以便后续识别产品的分类，也方便复检时直接根据流程标识快速提取产品数据。

进一步，本发明覆铜陶瓷基板检测设备还包括设置在机台2周边的卡塞回流皮带线5，上料装置100和下料装置400的机台上还架设有卡塞搬运机械手4，卡塞搬运机械手4通过支架固定跨设在卡塞升降旋转推送机构130和卡塞升降旋转载台420上方，在上料阶段把卡塞升降旋转推送机构130上的旋转框1331中以空的卡塞1夹起送至卡塞回流皮带线5上，在下料阶段把卡塞回流皮带线5上的空卡塞夹起送至卡塞升降旋转载台420上的旋转夹头4221中。

另外需要说明的是，本发明覆铜陶瓷基板检测设备还包括控制单元(图中未示出，不影响理解)和图像分析系统，上料装置100、检测装置200、贴标装置300和下料装置300与其电性连接，并在其调控下完成整个自动化工作，在本实施例中控制单元可以为基于可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)的工控机，此处不做赘述不影响本发明的理解，故在此不作具体展开说明。

本发明覆铜陶瓷基板检测设备集上料、多种缺陷检测、打码、贴标、自动分类于一体，可自动对覆铜陶瓷基板的多种缺陷进行快速的检测、分类，如第一视觉检测模组采用15K彩色线扫相机，拱形光源照明，还原产品色彩信息，高效的检测覆铜陶瓷基板上存在的短路、断路、凸起、缺损、阻焊不良、切割线不良、瓷污等缺陷，视觉精度可达到12um；第二视觉检测模组使用8K黑白相机成像，同轴光源照明，可以检测基板上的划痕和打痕；第三视觉检测模组使用8K黑白线扫相机，与相机成对角安装高亮线光源照明，相机和光源与检测表面呈倾斜角照射，倾斜角度范围在30±5度范围内可调，以便获取更清晰的检测视野，当覆铜陶瓷基板表面存在气泡的话会产生明显的明暗交替光影效果，清晰直观的就可检测出此类缺陷。再结合贴标装置，覆铜陶瓷基板上由缺陷的部位直接贴上标签，可直观的展示出缺陷的位置，对于后续的复检或溯源等操作，会起到高效的作用，而且对上料装置和下料装置一次性可大批量进行上料和下料操作，实现一机就可满足高效完成覆铜陶瓷基板的整个检测流程，极大地减少生产企业设备采购的成本，同时又降低了公司对人力的需求，满足流水线批量作业需求。

本发明中任何提及“本实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。

尽管参照本发明的示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于：包括上料装置(100)、检测装置(200)、贴标装置(300)以及下料装置(400)，检测装置（200）位于上料装置(100)和下料装置(400)的中间，贴标装置(300)位于检测装置(200)和下料装置(400)的中间；

上料装置(100)包括设置在机台(2)上的卡塞上料皮带线(110)、卡塞接驳移动平台(120)、卡塞升降旋转推送机构（130）和基板中转平台(140)，卡塞接驳移动平台(120)位于卡塞上料皮带线(110)的后一工位，接驳卡塞上料皮带线(110)上的满料卡塞传送到卡塞升降旋转推送机构(130)上旋转90度后推料，依次将覆铜陶瓷基板(6)从卡塞(1)中推出至基板中转平台(140)；

检测装置(200)包括设置在机台(2)上的检测移动平台(210)、取料机械手(3)和顺次排列设置的第一视觉检测模组(220)、第二视觉检测模组(230)、第三视觉检测模组(240)，取料机械手(3)将基板中转平台(140)上的覆铜陶瓷基板(6)转移至检测移动平台(210)，再由检测移动平台(210)带动覆铜陶瓷基板(6)依次匀速穿过三组视觉检测模组进行不同缺陷的检测；

贴标装置(300)包括设置在机台(2)上的贴标同步传送线(301)、贴标模组和移送皮带线（305），贴标同步传送线(301)用于接驳并传输覆铜陶瓷基板，贴标模组架设在贴标同步传送线(301)上方，对传送线上的覆铜陶瓷基板(6)缺陷处贴上标贴，移送皮带线(305)位于贴标同步传送线(301)行进方向的末端，用于将覆铜陶瓷基板传递给下料装置(400)；

下料装置(400)包括设置在机台(2)上的卡塞升降旋转载台(420)以及两条卡塞下料皮带线，卡塞升降旋转载台(420)用于接收移送皮带线(305)传送过来的覆铜陶瓷基板(6)，并转移给卡塞下料皮带线，两条卡塞下料皮带线分别用来承载检测后的合格基板产品和不合格基板产品。

2.根据权利要求1所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，第一视觉检测模组(220)包括第一检测相机(221)和双光源，双光源中的第一光源(223)和第一检测相机(221)通过第一相机横梁支架(222)固定在机台(2)上，且横跨于检测移动平台(210)上方，双光源中的第二光源(224)则固定在机台(2)上，位于检测移动平台(210)下方，第一检测相机(221)的镜头中心和双光源的中心位于同一中轴线上；第二视觉检测模组(230)包括第二检测相机(231)和第三光源(233)，通过第二相机横梁支架(232)固定在机台(2)上，横跨于检测移动平台(210)上方且位于第一视觉检测模组(220)后一工位；第三视觉检测模组(240)包括第三检测相机(241)和第四光源(243)，第三检测相机(241)通过第三相机横梁支架(242)固定在机台(2)上，横跨于检测移动平台(210)上方且位于第二视觉检测模组(230)后一工位，第四光源(243)设置在第二相机横梁支架(232)上，且位于第三光源(233)下方，第三检测相机(241)和第四光源(243)呈对角安装，与检测移动平台(210)所在平面呈倾斜角设置，倾斜角度范围在30±5度范围内可调。

3.根据权利要求2所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，所述第一检测相机(221)为彩色线扫相机，第一光源(223)采用拱形光源照明，固定于检测移动平台(210)上方；第二检测相机(231)为黑白相机，第三光源(233)采用同轴光源照明；第三检测相机(241)为黑白相机，第四光源(243)采用高亮线光源。

4.根据权利要求2或3所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，所述检测移动平台(210)包括检测移动模组(211)和载料平台(212)，承载平台(212)搭设在检测移动模组(211)上，并可在检测移动模组(211)上移动；另外载料平台(212)上安装有旋转升降轴(213)和物料动板(214)，旋转升降轴(213)固定在载料平台(212)的一端，且与物料动板(214)的一端连接，控制物料动板(214)升降运动。

5.根据权利要求1所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，所述卡塞上料皮带线（110）设置有至少两条，在机台（2）上纵向平行排列，包括支架和同步传送皮带机构，同步传送皮带机构通过支架固定在机台上；卡塞接驳移动平台（120）包括上料移动模组（121）和上料转移平台（122），上料移动模组（121）固定在机台上，上料转移平台（122）设置在上料移动模组（121）机构上，并可在其上进行移动从而对接每个卡塞上料皮带线（110）。

6.根据权利要求5所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，上料装置（100）上还具有推卡塞机构（150），是卡塞接驳移动平台（120）的后一工位，与卡塞接驳移动平台（120）一端的延长线交叉并固定于机台（2）上，包括设置在安装支座（151）上的上料直线导轨（152）和上料无杆气缸（153），上料无杆气缸（153）的滑台上设置有轴承座（154）和旋转气缸（155），旋转气缸（155）的旋转头穿过轴承座的一端连接有推杆（156），推杆（156）可在旋转气缸（155）的带动下旋转，安装支座（151）直接固定在机台（2）上。

7.根据权利要求1或6所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，所述卡塞升降旋转推送机构（130）是推卡塞机构（150）的后一工位，包括上料升降轴组件（131）、上料推基板组件（132）和上料卡塞翻转组件（133），上料推基板组件（132）包括上料固定座（1321）和上料丝杆模组（1322），上料丝杆模组（1322）通过上料固定座（1321）固定在机台（2）上；上料升降轴组件（131）通过支撑架（134）固定在机台（2）上，并向机台表面下方内部延伸，上料卡塞翻转组件（133）与上料升降轴组件（131）连接，并可在上料升降轴组件（131）的带动下进行升降运动；上料卡塞翻转组件（133）包括旋转框（1331）和上料旋转轴座（1332），上料旋转轴座（1332）固定在上料升降轴组件（131）上表面相对的两侧边，旋转框（1331）的一侧与上料旋转轴座中的旋转轴（1330）连接，并可在其带动下进行旋转，旋转框（1331）用来固定住卡塞，上料旋转轴座（1332）则可带动旋转框（1331）旋转90度。

8.根据权利要求1所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，贴标装置（300）中贴标同步传送线（301）有两条，平行的设置在机台（2）上；贴标装置还包括分料模组（302），设置在贴标同步传送线（301）之间，与贴标同步传送线（301）垂直分布，位于贴标模组前方，包括分料皮带线载台（3021），分料皮带线载台（3021）通过分料无杆气缸（3022）设置在机台（2）上，并可在分料无杆气缸（3022）的带动下在两个平行的贴标同步传送线（301）之间移动。

9.根据权利要求1或8所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，贴标模组包括标签机（303）和吸杆气缸组件（304），吸杆气缸组件（304）通过贴标横梁支架（3041）设置在机台（2）上，并可在贴标横梁支架（3041）上运动；贴标横梁支架（3041）与标签机（303）分别设置在贴标同步传送线（301）的两侧；吸杆气缸组件（304）为若干个吸杆气缸（3042）并排组成，通过滑台气缸（3043）设置在贴标横梁支架（3041）上，并可进行升降运动。

10.根据权利要求1所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，卡塞升降旋转载台（420）包括下料升降轴组件（421）和下料卡塞翻转组件（422），下料升降轴组件（421）通过支撑架（134）固定在机台（2）上，并向机台（2）表面下方内部延伸，下料卡塞翻转组件（422）与下料升降轴组件（421）连接，并可在下料升降轴组件（421）的带动下进行升降运动；下料卡塞翻转组件（422）包括旋转夹头（4221）和下料旋转轴座（4222），下料旋转轴座（4222）固定在下料升降轴组件（421）上表面相对的两侧边，旋转夹头（4221）的一侧与下料旋转轴座中的旋转轴（4220）连接，并可在下料旋转轴座中的旋转轴（4220）带动下进行旋转。

11.根据权利要求10所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，所述两条卡塞下料皮带线分别为合格产品下料线（430）和不合格产品下料线（440），结构相同，在机台上纵向平行排列，包括支架、传送皮带机构和勾卡塞运动机构（450），传送皮带机构通过支架固定在机台（2）上，勾卡塞运动机构（450）设置在支架中间且传送皮带机构下方，并延伸至下料卡塞翻转组件下方。

12.根据权利要求11所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，所述勾卡塞运动机构（450）包括下料无杆气缸（451）、下料直线导轨（452）和止回组件，下料无杆气缸（451）、下料直线导轨（452）通过下料固定座（453）设置在机台（2）上，止回组件固定在下料无杆气缸的滑台（454）上，包括卡勾座（455）和弹簧卡勾（456），弹簧卡勾（456）直接设置在卡勾座（455）的卡槽（457）中，弹簧卡勾（456）的勾体端通过弹簧与卡槽（457）底部相连，并凸出于卡勾座（455）表面。

13.根据权利要求2所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，在第二视觉检测模组（230）和第三视觉检测模组（240）中间或第三视觉检测模组（240）后一工位还具有一个激光打码模组（250）。

14.根据权利要求1所述的覆铜陶瓷基板检测设备，其特征在于，还包括设置在机台（2）周边的卡塞回流皮带线（5）；所述上料装置（100）和下料装置（400）的机台上还架设有卡塞搬运机械手（4），通过支架固定跨设在卡塞升降旋转推送机构（130）和卡塞升降旋转载台（420）上方。

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