TWI633317B - Line measuring device and method for automatic measuring circuit board - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種「自動量測電路板之線寬線距裝置及方法」，尤係關於一種可直接連接生產線機台(如化學蝕刻機台)直接進行線上檢測；本發明係提供全自動翻面、自動上料、自動定位、自動量測等以進行不間斷運作自動量測電路板之線寬線距裝置。

Description

自動量測電路板之線寬線距裝置及方法

本創作「自動量測電路板之線寬線距裝置及方法」，涉及一種全自動翻面、自動上料、自動定位、自動量測等以進行不間斷運作自動量測電路板之線寬線距裝置之技術領域。

印刷電路板是電子、通信、電腦及汽車電子等產品之主要零組件，為能符合市場上輕、薄、短、小之產品特性，現今印刷電路板製造，多藉由盲孔將內部多層之佈線板與表面之佈線連接。印刷電路板製成在蝕刻、底片、乾墨、雷射盲孔、電鍍及測試加工等製程後，皆須檢驗所完成之線、圓槽、圓或弧等成品之結果，以判斷製程的良莠。其判斷標準為檢視該完成圖形之梯型線寬的上底和下底寬度、及平均中值中心座標線寬與間距。因此對印刷電路板而言，無論是成品或半成品之線寬品質檢測工作就變的非常重要，特別是線寬、孔徑、間距等都需要進行量測及是否符合規格判讀。

印刷電路板所謂線寬，指的是經蝕刻、電鍍等加工後的線、圓或弧之線寬，印刷電路板線寬其通常呈現 一下寬上窄的梯型狀，然一般皆稱為梯型線寬。其線寬之要求系依客戶設計之規定訂定之，如成品線寬超出設計規格時，往往會導致電子產品不穩定態致生當機停機。

第一圖係習知可執行量測電路板之線寬線距裝置之示意圖，該種傳統之電路板之線寬線距量測裝置10'係承載真空固定平臺14於量測時固定不動，而由視覺取像模組18在待測物件80上方移動以擷取待測物件80的整個線寬影像。然此種光學量測裝置一次僅能量測電路板單一面，需要人工上下料與翻面，對於人工成本高漲今日，成本相對高著實不符經濟效益，已經無法滿足高單位時間輸出之要求造成瓶頸。在線寬量測講究準確快速的趨勢下，如何準確正確快速量得電路板雙面梯型線寬之各項數值，進行開發量測裝置即為本發明研究的方向所在。

發明人有鑑於此，特以研創成本案，期能藉本案之提出，俾改進現有量測裝置之缺點，期使線寬線距量測之功能得以更臻完善且理想，符合實際需求。

本發明目的之一，係提供一種可直接安裝於電路板線路製程上，用以進行線寬線距製程管控者。

本發明目的另一，係提供一種可自動翻面不間斷量測之自動量測電路板之線寬線距裝置，可準確量測待測梯型兩面線寬之各項數值，並可產生警示警報。

本發明之又一目的，係提供一種可自動對位不間斷量測之自動量測電路板之線寬線距裝置，用以量測梯 型上線寬之各項數值。

本發明之再一目的，係提供一種可自動上下料不間斷量測之自動量測電路板之線寬線距裝置，用以量測梯型上線寬之各項數值。

為達成上述各目的，本發明係提供一種可與電路板生產製程直接連接使用不間斷量測之自動量測電路板之自動翻面線寬線距裝置。

10'‧‧‧傳統之電路板之線寬線距量測裝置

14‧‧‧真空固定平臺

18‧‧‧視覺取像模組

80‧‧‧待測物件

3‧‧‧自動量測電路板之自動翻面線寬線距裝置

31‧‧‧底部輸送裝置

32‧‧‧上部輸送裝置

33‧‧‧量測平台

331‧‧‧真空板

332‧‧‧自動定位裝置

34‧‧‧控制運算機構

35‧‧‧運動機構

36‧‧‧影像擷取裝置

37‧‧‧翻板機構

4‧‧‧待測物

第一圖：係習知可執行二次元量測之光學量測裝置之示意圖；第二圖：係為本發明之整體結構示意圖；第三圖：係為本發明中連接傳送電路板之結構示意圖；第四圖：係為本發明中該底部輸送裝置移動待測物至機台內之示意圖；第五圖：係為本發明中該上部輸送裝置將待測物運送至量測平台之示意圖；第六圖：係為本發明中該上部輸送裝置將待測物運送回底部輸送裝置並輸送進翻板裝置之示意圖；第七圖：係為本發明中該翻板裝置翻轉待測物並輸送回底部輸送裝置之示意圖；第八圖：係為本發明中該底部輸送裝置移動待測物回到收板位置之示意圖。

茲謹就本發明「自動量測電路板之線寬線距裝置及方法」其結構組成，及所能產生的功效，配合圖式，舉一本案之較佳實施例詳細說明如下。

本發明係提供一種可與電路板生產製程直接連接使用不間斷量測之自動量測電路板之自動翻面線寬線距裝置3(如第二圖所示)。電路板化學蝕刻生產線機台蝕刻機，習知技藝皆以備置二段式或三段疊紙式收板機用以接收電路板使用，本發明裝置設有傳送滾輪機構，可直接安裝連接於電路板化學蝕刻機台與習知收板機之間，藉由傳統收板機原有收版之功能，可將底部輸送裝置31位移至習知收板機收板位置上(如第三圖所示)。收板機將待測物4放置至底部輸送裝置31上，然後將底部輸送裝置31移回機台內(如第四圖所示)，同時進行待測物4自動定位，，再由上部輸送裝置32將已定位之待測物4運送至量測平台33上(如第五圖所示)，經啟動真空板331將待測物4吸附於平台後，量測平台33可設至少一自動定位裝置332將待測物4再次定位位移量測至固定位置，再由至少一自動定位裝置332將待測物4位移置固定位置，該自動定位裝置332係為一CCD自動對位裝置，並由一控制運算機構34控制一運動機構35，進行至少二維方向之運動，運動該固定於該運動機構35上之視覺影像擷取裝置36，藉由該運動機構35之位置運動，使得該影像擷取裝置36能夠取得待測物4影像，最後經一影像處理裝置，根據所擷取之影像計算該待測物4之線寬線距用以比對設計需求規格是否相符，如產品不合生產規格時立即發出警示警告。待一面量測完成後，再使用上部運送裝置32將待測物4運送回底部輸送裝置31，接著藉由 底部輸送裝置31將待測物4輸送至翻板機構37進行電路板翻板作業(如第六圖所示)，當待測物4完成翻面後，翻板機構37會再將待測物4傳送回底部輸送裝置31(如第七圖所示)。待測物4經底部輸送裝置31重新定位後，上部輸送裝置32會將待測物4再運送到量測平台33，量測平台33可設至少一自動定位裝置332將待測物4再次位移量測固定位置，準備工作完成後啟動真空將待測物4吸附於量測平台33上，立即由一控制運算機構34控制一運動機構35，進行至少二維方向之運動，運動位移該固定於該運動機構35上之視覺影像擷取裝置36，藉由該運動機構35之位置運動，再使該影像擷取裝置36能取得該待測物4影像，經一影像處理裝置，根據所擷取之影像計算該待測物4之線寬線距用以比對設計需求規格是否相符，如產品不合生產規格時立即發出警示警告燈或警示聲響，當全部量測工作完成後，使用上部輸送裝置32將待測物4運送回底部輸送裝置31，最後將底部輸送裝置31位移回收板機收板位置(如第八圖所示)，傳送一電子訊號給收板機，收板機就可將已量測完成之待測物4回收置放於機內，繼續循環量測工作。本發明經由裝置直接連接於電路板製程生產線上，採全自動下料、自動輸送、自動定位、自動翻板、自動進行量測方式，相較於傳統人工上下料、人工翻面採用之高精度三軸移動機構之線寬線距量測裝置，本發明確有其絕對優勢。

本案中，較佳的，該底部輸送裝置31係為一皮帶式輸送器結構或滾輪式輸送器結構其中任一者。又該底部輸送裝置31係可相對於該自動量測電路板之自動翻面線寬線距裝置3進行推出或收回之位移變化。

前述該量測平台33上設置有一自動定位裝置332，其能將該待測物4定位至固定位置。

較佳的，該量測平台33係為一具真空吸引作用之結構，能將電路板吸附於該量測平台33。

較佳的，經由該影像擷取裝置36所取得之待測物4影像，經一影像處理裝置處理後，能根據所擷取之影像計算該待測物4之底部線寬、頂部線寬。

較佳的，本案該種自動量測電路板之線寬線距方法，包含以下步驟：將一待測物移置於一上，該量測平台上設有一運動機構，其能進行至少二維方向之運動；該運動機構上設置有一影像擷取裝置，其能隨該運動機構位移；該影像擷取裝置能取得該待測物之量測影像並進行量測，取得一量測數據；擷取該量測數據進行比對生產規格，不符合規格時即發出警示警報；將該待測物進行翻面；再次利用該運動機構與該影像擷取裝置取得該待測物之量測影像並進行量測，取得另一量測數據；擷取該另一量測數據進行比對生產規格，不符合規格時即發出警示警報。

本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然熟悉本項技術之人士，仍可能基於本發明之教示及揭示而作出種種不背離本發明精神之修飾及替換。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

Claims (9)

1. 一種自動量測電路板之線寬線距裝置，其包含：一量測平台，設有一運動機構，能進行至少二維方向之運動，一影像擷取裝置固定於該運動機構上，且藉由該運動機構之運動，使得該影像擷取裝置能取得一位於該量測平台上待測物之量測影像以進行量測；一翻面機構，連設於該量測平台旁緣；一上部輸送裝置，懸設於該量測平台頂緣；一底部輸送裝置，鄰設於該翻面機構側緣；其特徵在於該量測電路板之線寬線距裝置，先進行電路板一面量測，翻面後再對進行另一面電路板進行量測。
2. 如申請專利範圍第1項所述一種自動量測電路板之線寬線距量測裝置，其中該至少一個底部輸送裝置係皮帶式輸送器。
3. 如申請專利範圍第1項所述一種自動量測電路板之線寬線距量測裝置，其中該至少一個底部輸送裝置係滾輪式輸送器。
4. 如申請專利範圍第1項所述一種自動量測電路板之線寬線距量測裝置，其中該底部輸送裝置係可相對於該自動量測電路板之自動翻面線寬線距裝置進行推出或收回之位移變化。
5. 如申請專利範圍第1項所述一種自動量測電路板之線寬線距量測裝置，其中該量測平台係使用CCD自動對位裝置。
6. 如申請專利範圍第1項所述一種自動量測電路板之線寬 線距量測裝置，其中該量測平台上設置有一自動定位裝置，其能將該電路板定位至固定位置。
7. 如申請專利範圍第1項所述一種自動量測電路板之線寬線距量測裝置，其中該量測平台係為一具真空吸引作用之結構，能將電路板吸附於該量測平台。
8. 如申請專利範圍第1項所述一種自動量測電路板之線寬線距量測裝置，利用經由該影像擷取裝置所取得之待測物影像，經一影像處理裝置處理後，能根據所擷取之影像計算該待測物之底部線寬、頂部線寬。
9. 一種自動量測電路板之線寬線距方法，包含以下步驟：將一待測物移置於一上，該量測平台上設有一運動機構，其能進行至少二維方向之運動；該運動機構上設置有一影像擷取裝置，其能隨該運動機構位移；該影像擷取裝置能取得該待測物之量測影像並進行量測，取得一量測數據；擷取該量測數據進行比對生產規格，不符合規格時即發出警示警報；將該待測物進行翻面；再次利用該運動機構與該影像擷取裝置取得該待測物之量測影像並進行量測，取得另一量測數據；擷取該另一量測數據進行比對生產規格，不符合規格時即發出警示警報。