CN210488543U

CN210488543U - 一种电子图形资料自动检索和应用的装置

Info

Publication number: CN210488543U
Application number: CN201920785934.9U
Authority: CN
Inventors: 肖燕青; 钱聪; 杨曙华
Original assignee: Jiangsu Yingsu Integrated Circuit Equipment Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Yingsu Integrated Circuit Equipment Co Ltd
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-05-08
Anticipated expiration: 2029-05-28

Abstract

本实用新型公开了一种电子图形资料自动检索和应用的装置，属于印刷电路板制造和检测领域。本实用新型提供了一种典型的图形应用部件就是激光直接成像设备。该设备通过在实现曝光区精确定位的前提下，将数字化的图形资料通过激光扫描的形式转印在PCB板件上。该设备可通过图形资料名的扫描、识别和检索上料，实现图形资料的自动转移，无需人工干预。

Description

一种电子图形资料自动检索和应用的装置

技术领域

本实用新型涉及一种电子图形资料自动检索和应用的装置，属于印刷电路板制造和检测领域。

背景技术

近年来，随着工业自动化进程加快，对PCB生产中每个工艺环节要求提出了更高的要求。如何发挥设备的产能效率最大化成为现阶段的目标，工业4.0的推进越来越多的工厂往无人化，信息化，智能化发展。

自动化设备和前工序贴膜机连线，贴完膜的PCB板需要经过自动化连线设备后进入LDI曝光。目前的LDI曝光工序需要依赖人工判断曝光的料号，设备识别料号后将料号对应的图形印刷在PCB板上。由于每个料号包含了料号名、版本号、图案等信息，用错料号容易导致曝光的板件报废。因此，采用自动化设备减少员工上错料号的概率，减少板料转移的人力，节省时间，提升生产效率是实现工业自动化进程亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的是提供一种电子图形资料自动检索和处理装置，包括计算机部件、图形应用部件、成像部件和图形资料存储部件；所述计算机部件分别与图形应用部件、成像部件和图形资料存储部件建立通信连接，实现控制指令和数据传递；所述图形应用部件为图形资料的使用设备，含有部件控制器；所述成像部件用于采集PCB板件上图形资料名编码区的图像信息，成像部件包括相机及照明光源；所述图形资料存储部件是PCB图形电子档的存储介质，用于多个图形资料的有序存储。

在本实用新型的一种实施方式中，所述的成像部件还设置板件感应器及其对应的感应控制器，感应控制器与计算机部件连接；所述相机与图像采集控制器连接，图像采集控制器与计算机部件连接；所述照明光源通过光源控制器与计算机部件连接。

在本实用新型的一种实施方式中，所述的板件感应器为光电感应开关或其他具有等效功能的装置，包括但不限于金属传感器，更具体地，可以为霍尔传感器。

在本实用新型的一种实施方式中，所述图形应用部件为LDI激光直接成像设备。

在本实用新型的一种实施方式中，所述图形资料存储部件是硬盘或计算机运行时分配的一块内存空间。

在本实用新型的一种实施方式中，所述的相机及其图像采集控制器组合，是成像执行单元，相机镜头的分辨率≥200万像素。

在本实用新型的一种实施方式中，所述照明光源为条形光源，其照明区域尺寸略大于图形资料编码区的面积。

本实用新型的第二个目的是提供含有上述任一所述图形资料自动检索和处理装置的PCB板印刷装置，将上述任一所述的图形资料自动检索和处理装置与现有的生产线设备结合；所述设备包括但不限于依次连接的：输送机、移载机、粘尘机和翻面机，输送机的传送带依次经过移载机、粘尘机和翻面机，所述感应控制器设置在粘尘机工作区域的起始位置。

在本实用新型的一种实施方式中，以PCB板件为参考基准，照明光源与相机的安装方式为：相机和照明光源在PCB板件的同一侧安装，或相机和照明光源分别安装在PCB板件的两侧。

有益效果：

(1)本实用新型通过相机采集在印刷电路板的前置工艺中负载在PCB板件上的图形资料名编码区的一帧或多帧图像，通过计算机部件将图像信息转化为图形资料名的数字化信息，并在图形资料存储区中检索到该图形资料，并自动传输至图形应用设备，在图像应用设备的驱动下，实现图形资料的特定应用。

(2)本实用新型采用控制器对板件的到达进行自动识别，并结合照明及图像采集的自动化控制机构，实现PCB板件在工艺线上的无障碍流转，无需人工干预。

(3)为获得更清晰的成像效果，本实用新型选用尺寸略大于码字区域尺寸的条形光源，完全覆盖住码字区域，避免采用环形光源导致光照区域太大使成像区域出现干扰识别的图形孔；同时，对光源和相机的安装方式进行改进，采用与PCB板同侧安装，避免产生干扰识别的光影。

附图说明

图1为印刷电路板的图形资料自动检索和应用装置；

图2为印刷电路板的图形资料自动检索和应用装置的应用场景示意图；

图3为成像部件的组成及结构布局图；其中，(a)相机与照明光源在PCB板件同侧安装；(b)相机与照明光源分别安装在PCB板件的两侧；

图4为相机和照明光源在PCB板件同侧安装时的成像示意图；

图5为相机和照明光源分别安装在PCB板件两侧时的成像示意图；

其中，1，计算机部件；2，图形应用部件；3，成像部件；4，图形资料存储部件；5，感应控制器；6，板件感应器；7，图像采集控制器；8，相机；9，光源控制器；10，照明光源；11，输送机；12，移载机、粘尘机；13，翻转机。

具体实施方式

为使得本实用新型实现上述目的、特征和优点且能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型涉及的技术术语，在不做特别说明的情况下，作如下理解：

印刷电路板：Printed Circuit Board，也简称PCB板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体及相互间电气连接的载体。印刷电路板采用电子印刷术的方式制作而成，包括开料、钻孔、沉铜、图形转移、图形电镀、退膜、蚀刻、防焊、字符打印、镀金手指、成型、电子测试、目测终检等环节，工艺流程较为复杂。在其中的钻孔、图形转移、防焊、字符打印、电子测试等多个环节，需要对应的图形资料的支持。

PCB板件：在PCB板的基材基础上，进行开料、钻孔、沉铜、覆膜等前置工艺处理后所呈现的板件状态。

图形资料：印制电路板的设计是以电路原理图为依据，实现电路所需的功能。为此进行的电路版图设计、包括外部连接布局设计所形成的电子图档，即为本实用新型所称的图形资料。

图形资料名：简称料号名，一般具有唯一性，提供了电子图形资料的检索方法，即可以通过图形资料名检索到特定的图形资料，进而执行特定的图形应用过程。本实用新型适用的图形资料名主要由数字0～9、英文字母(可规定，如仅使用大写字母A～I)、以及特殊字符(可规定，如短横线“-”、下划线“_”)等构成。

图形资料名编码区：是事先在PCB板件规定了一个有效编码区域，并在机械钻孔、激光打孔、印刷、或等效的前置处理工艺中，将组成图形资料名的一个或多个码字转印至PCB板件上的上述编码区域，便于后续处理工艺的检索和使用。

实施例1图形资料自动检索和应用装置的设计

如图1～2所示，图形资料自动检索和应用装置包括计算机部件1、图形应用部件2、成像部件3和图形资料存储部件4；所述计算机部件1分别与图形应用部件2、成像部件3和图形资料存储部件4建立通信连接，实现控制指令和数据传递；计算机部件1为现有的硬件设备，具有对指令和数据进行处理和分析的功能；所述成像部件3用于采集PCB板件上图形资料名编码区的图像信息，成像部件3包括相机8及照明光源10；所述图形应用部件2是图形资料的使用设备，含有部件控制器，图形应用部件2用于根据检索出的图形资料名，实现特定的功能，图形应用部件2可以为LDI激光直接成像设备，该LDI激光直接成像设备具有图形曝光、对位检测、缺陷检测、文字打印等功能；所述图形资料存储部件4是PCB图形电子档的存储介质，用于将所有的图形资料，基于图形资料名，以一定的排序规则进行存放，便于使用时进行检索。该图形资料存储部件4可以为硬盘或占用计算机上物理存储空间的一部分，也可以是计算机运行时分配的一块内存空间，只要能够实现多个图形资料的有序存储即可。

进一步地，所述装置可整合在现有的工艺线上，所述工艺线上的设备包括依次连接的输送机11、移载机和粘尘机12、翻转机13，所述图形资料自动检索和应用装置的成像装置设置在输送机11与移载机和粘尘机12之间的区域。

进一步地，如图3～4所示，所述的成像部件3还设置板件感应器6及其对应的感应控制器5，感应控制器5与计算机部件1连接；所述板件传感器使用金属传感器或霍尔传感器，可在板件进入移载机和粘尘机12之间的区域的方向上，在进入该区域的传送带下方设置板件感应器6，用于在PCB板件到达指定位置后，对板件的到达进行感知，并通过感应控制器5将板件到达信号发送至计算机。所述的板件感应器6，一般为光电感应开关，也可以是其他具有等效功能的装置；所述相机8与图像采集控制器7连接，图像采集控制器7与计算机部件1连接，控制相机8对图像的采集过程，用于在PCB板件放置到指定位置后，对板件的图形资料名编码区进行拍照，生成包含有图形资料名编码区的完整区域的数字图像，并发送至计算机进行处理；所述照明光源10通过光源控制器9与计算机部件1连接，为相机8的拍照过程提供合适的照明光。相机8还设置高分辨率的镜头，例如≥200万dpi，实现成像视场、分辨率、清晰度等的综合调节。

进一步地，照明光源10选用尺寸略大于码字区域尺寸的条形光源，完全覆盖住码字区域，避免采用环形光源导致光照区域太大使成像区域出现干扰识别的图形孔。

进一步地，部件控制器可以用于控制图形应用部件2的进程，部件控制器将信号传递至计算机部件1，控制PCB板件随传送带继续向下一级工艺传输；当工艺过程出现识别失败则通知报警并暂停后续的一系列流程。

进一步地，本实用新型涉及的控制操作、控制指令和数据传递基于硬件结构及计算机部件的通用程序算法，不涉及对方法的改进。其中，感应控制器可选用型号为WLL180T-L432的控制器；图像采集控制器可选用型号为DCCK-CIC-10MR-10-G的控制器(苏州德创测控科技有限公司制造)；光源控制器可选用型号为APA0824-4的控制器(苏州德创测控科技有限公司制造)。

进一步地，如图3～5所示，以PCB板件为参考基准，照明光源10与相机8的安装方式通常有两种：

(1)相机8和照明光源10在PCB板件的同一侧安装。该安装方式下，位于相机8和照明光源10所在一侧的PCB板件整体被照亮，相机8能够拍到板面细节，包括图形资料名编码区的所有码字。具体如图4所示。无论图形编码是以通孔、盲孔、或者印刷图形的方式附着在PCB板件上，该安装方式都适用。

(2)相机8和照明光源10分别安装在PCB板件的两侧。该安装方式下，相机8拍照的一侧为PCB板件的暗面，不能拍到板面的细节，仅能够拍到图形资料名编码区的所有码字，且仅适用于图形编码必须是以通孔形式附着于PCB板件上的情形。具体如图5所示。该安装方式对于PCB板件上的盲孔、或者印刷图形不能适用。

本实用新型的工作原理为：前序工艺在PCB板件的图形资料名编码区打码该板件的图形资料名信息。PCB板通过传送带输送至预定位置(例如成像部件3的视野区域)，板件感应器感应到PCB板到达预定位置后，向计算机部件1发出识别请求，计算机部件1启动图像采集过程，图像采集控制器7向相机8发送信号。同时，光源控制器9开启照明光源10，为相机8提供照明。相机8对PCB板件上的图形资料名编码区进行成像，并传输至计算机部件1，通过计算机部件1将图像信息转化为文字信息，获取图形资料名。计算机部件1根据生成的图形资料名访问图形资料存储部件4，检索图形资料名对应的图形资料，将检索到的图形资料发送至图形应用部件2的部件控制器，在部件控制器的作用下执行后续的业务操作(例如图形曝光、对位检测、缺陷检测、文字打印等)。

本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡是在本实用新型构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够做出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种电子图形资料自动检索和处理装置，其特征在于，包括计算机部件、图形应用部件、成像部件和图形资料存储部件；所述计算机部件分别与图形应用部件、成像部件和图形资料存储部件建立通信连接，实现控制指令和数据传递；所述图形应用部件为图形资料的使用设备，含有部件控制器；所述成像部件用于采集PCB板件上图形资料名编码区的图像信息，成像部件包括相机及照明光源；所述图形资料存储部件是PCB图形电子档的存储介质，用于多个图形资料的有序存储；所述的成像部件还设置板件感应器及其对应的感应控制器，感应控制器与计算机部件连接；所述相机与图像采集控制器连接，图像采集控制器与计算机部件连接；所述照明光源通过光源控制器与计算机部件连接；板件感应器为光电感应开关或其他具有等效功能的装置；所述图形资料存储部件是硬盘或计算机运行时分配的一块内存空间；所述图形应用部件为LDI激光直接成像设备；还包括依次连接的：输送机、移载机、粘尘机和翻面机，输送机的传送带依次经过移载机、粘尘机和翻面机，所述感应控制器设置在粘尘机工作区域的起始位置。

2.根据权利要求1所述的一种电子图形资料自动检索和处理装置，其特征在于，所述板件感应器为霍尔传感器。

3.根据权利要求1所述的一种电子图形资料自动检索和处理装置，其特征在于，所述相机镜头的分辨率≥200万像素。

4.根据权利要求1所述的一种电子图形资料自动检索和处理装置，其特征在于，所述照明光源为条形光源，其照明区域尺寸略大于图形资料编码区的面积。

5.根据权利要求1～4任一所述的一种电子图形资料自动检索和处理装置，其特征在于，相机和照明光源在PCB板件的同一侧安装，或分别安装在PCB板件的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种电子图形资料自动检索和处理装置，其特征在于，相机和照明光源在PCB板件的同一侧安装，或分别安装在PCB板件的两侧。