TWI745760B - 電路板自動分類定向方法及設備 - Google Patents

Abstract

本發明電路板自動分類定向方法及設備，係就印刷電路板製程中，自動化依序進行：光學對位、裁板磨邊、方向性統一、製作圓角記號、測量厚度、篩選、鑽孔，最後檢查漲縮後篩選及收板。本案以連貫的自動化流程一舉滿足製程所需，特別是採取先裁磨後鑽孔的方式，能降低不良率與損傷；本案有效提升效率與產能，降低錯誤機率，提升良率，富具產業利用價值。

Description

電路板自動分類定向方法及設備

本發明係為一種電路板的加工方法及設備，涉及一連貫自動化流程，能依序進行電路板的裁磨、鑽孔與篩選等製程之領域。

印刷電路板泛見於各式電子產品中，電路板製程相當繁瑣，工序甚多，業者產製時大多會因應工序而分成許多工作站，例如需將週邊有餘料的電路板裁切成正確的尺寸，複數電路板還有方向性問題，需逐一將之翻面或轉向至正確。習知產製方式往往會因為人為疏失造成電路板方向性錯誤，導致後續製程跟著錯誤，徒耗成本；再者，因應後續流程，也還需要進行磨圓角、製作記號、鑽出靶位、測量厚度、檢查漲縮、篩選分類等，手續極為繁雜，特別是現有方式設備需利用相當程度之人力移送電路板到下一個工作站，導致人力成本一直無法降低，產能無法提升，且因人為疏失造成的錯誤始終無法解決；另，傳統方 式都是就電路板先進行鑽孔再進行裁磨，存有容易造成電路板刮傷的困擾。

顯見，現有電路板加工設備與方法流程，仍不理想完善，實有改進的必要。

發明人有鑑於此，特以研創成本案，期能藉本案之提出，俾改進現有缺點，期使電路板加工設備與方法得以更臻完善且理想，符合實際需求。

為改善前述電路板加工工序所存在的產能低、不良率與成本皆高等缺失，本發明其主要目的在於：提供一種電路板裁磨鑽孔篩選方法，其透過流程之改善，能以最有效率之方法與流程進行加工；藉此，能提高產能，提升加工流暢度，進而達到增加獲利等目的。

利用前述流程方法之改善，連帶能使電路板於加工過程降低被刮傷之機率，減少耗損，以達到提高加工良率之目的。

為達成上述目的，本案主要改進的手段為：提高自動化比例，並改善流程，特別是先進行電路板的裁板磨邊，再進行方向性統一，而後執行鑽孔作業；如此，能有效提高良率與產能。

為達成上述目的，本案係就印刷電路板製程依 序進行下述步驟：入料、光學對位、裁板磨邊、方向性統一、製作圓角記號、清洗、測量厚度、第一次篩選、第一次鑽孔、第二次篩選、第二次鑽孔、檢查漲縮後篩選及收板。

較佳的其中一種實施例，該清洗步驟，可依需要省略。

較佳的其中一種實施例，該光學對位步驟，包括以X-RAY或CCD攝像等光學方式讀取電路板的靶位或對位，或就電路板的板體邊緣進行位置讀取。

較佳的其中一種實施例，該裁板磨邊步驟，包括就電路板以裁磨元件進行電路板的裁切或研磨。

較佳的其中一種實施例，該方向性統一步驟，係依據光學對位步驟之結果，得知電路板之板位有無錯面與錯向；若有，將進行翻面或(及)轉向，以便令各電路板都統一成同一個所需的方向，以利後續加工。

較佳的其中一種實施例，該製作圓角記號，係依設定需要，利用刀具將端角打磨，或再依需要於側邊磨出缺口等實體記號。

較佳的其中一種實施例，該測量厚度步驟，利用儀器測量電路板厚度以便後續決定其分類狀態。

較佳的其中一種實施例，該第一次篩選，係依據該測量厚度步驟，將不良品排除或再分類，並將良品送 往進行下一個步驟。

較佳的其中一種實施例，該第一次鑽孔，係利用鑽孔機就電路板進行內三孔之鑽孔；該內三孔係為電路板之靶孔。

較佳的其中一種實施例，該第二次篩選步驟，係用以將不良品排除或分類，並將良品送往進行下一個步驟。

較佳的其中一種實施例，該第二次鑽孔，係利用鑽孔機就電路板進行外四孔之鑽孔。

較佳的其中一種實施例，該檢查漲縮後篩選及收板步驟，係就電路板之漲縮狀態進行分類與完成收板。

前述該鑽孔機鑽出內三孔步驟與該鑽孔機鑽出外四孔步驟，能依需要互換順序。

較佳的其中一種實施例，該設備，包括有一入料單元、一裁板磨邊單元、一翻轉單元、一圓角記號單元、一清洗單元、一測厚單元、一第一投收板單元、一第一鑽孔單元、一第二投收板單元、一第二鑽孔單元與一漲縮分類收板單元。

較佳的其中一種實施例，該入料單元，包括有一入料平台，提供電路板之板材輸入；該入料平台上設置有一傳送元件，該傳送元件係為一機械手臂或等效結構，其能就位於該入料平台上的板材進行搬移。

較佳的其中一種實施例，該裁板磨邊單元，續接於該入料單元後端。該裁板磨邊單元，包括有一個或一個以上的光學對位元件，該光學對位元件係為X-RAY或CCD攝像等光學機構，能用以讀取板材之靶位與對位，或就板材的實體進行位置尺寸讀取。又該光學對位元件後端，設置有兩對應之裁磨元件，其能就板材進行裁切或打磨。

較佳的其中一種實施例，該翻轉單元，續接於該裁板磨邊單元後端，主要是進行板材之方向性統一步驟，結構包括有一滾輪平台，其能以動力達成令板材轉向之目的；又其後端連接有一翻轉平台，該翻轉平台設有一軸件，結構中另包括有一滾輪組與一壓制輪組；藉由入料後翻轉該翻轉平台，能獲致板材翻面之目的。

較佳的其中一種實施例，該圓角記號單元，結構中包括有一個或一個以上的刀具，能依設定需要將板材之端角打磨或於側邊磨出缺口等實體記號。

較佳的其中一種實施例，該清洗單元，續接於該圓角記號單元後端；為一用以就板材進行清洗之結構，其為一習知技術。

較佳的其中一種實施例，該測厚單元，續接於該清洗單元後端；該測厚單元包括有一個或一個以上的測量元件，能用以測量板材之厚度。

較佳的其中一種實施例，該第一投收板單元，續接於該測厚單元後端；係進行第一次篩選步驟用，其係依據前述測量厚度步驟，將板材中的不良品排除或分類，並將良品送往進行下一個步驟。其包括有一第一入料口，該第一入料口後端設置有一第一移載元件，該第一移載元件係為一機械手臂，該第一移載元件旁設置有一第一出料口、一第二出料口。

較佳的其中一種實施例，該第一鑽孔單元，續接於該第一投收板單元，該第一鑽孔單元，包括有一個或一個以上的鑽孔元件，能就板材進行內三孔之鑽孔。

較佳的其中一種實施例，該第二投收板單元，續接於該第一鑽孔單元後端，係進行第二次篩選步驟用；其包括有一第一入料端，該第一入料端後端設置有一第二移載元件，該第二移載元件係為一機械手臂，該第二移載元件旁設置有一第一出料端、一第二出料端。

較佳的其中一種實施例，該第二鑽孔單元，續接於該第二投收板單元，該第二鑽孔單元，包括有一個或一個以上的鑽孔元件，能就板材進行外四孔之鑽孔。

較佳的其中一種實施例，該漲縮分類收板單元，續接於該第二鑽孔單元後端；包括有一收料口，該收料口後端設置有一第三移載元件，該第三移載元件係為一機械手臂，該第三移載元件旁設置有一第一出口、第二出 口與第三出口；該各送料口都能依據各自不同的漲縮狀態分類送出。

10:入料

11:光學對位

12:裁板磨邊

13:方向性統一

14:製作圓角記號

15:清洗

16:測量厚度

161:第一次篩選

17:第一次鑽孔

171:第二次篩選

18:第二次鑽孔

19:檢查漲縮後篩選及收板

2:入料單元

21:入料平台

22:傳送元件

3:裁板磨邊單元

31:光學對位元件

32:裁磨元件

4:翻轉單元

41:滾輪平台

421:軸件

422:滾輪組

423:壓制輪組

51:圓角記號單元

511:刀具

52:清洗單元

53:測厚單元

531:測量元件

6:第一投收板單元

61:第一入料口

62:第一移載元件

63:第一出料口

64:第二出料口

65:第一鑽孔單元

651:鑽孔元件

7:第二投收板單元

71:第一入料端

72:第二移載元件

73:第一出料端

74:第二出料端

75:第二鑽孔單元

751:鑽孔元件

8:漲縮分類收板單元

81:收料口

82:第三移載元件

83:第一出口

84:第二出口

85:第三出口

9:板材

91:內三孔

92:外四孔

第一圖：係為本發明方法之流程方塊圖；第二圖：係為本發明入料單元與裁板磨邊單元之結構示意圖；第三圖：係為本發明裁板磨邊單元之結構示意圖；第四圖：係為本發明翻轉單元之結構示意圖；第五圖：係為本發明翻轉單元之局部結構圖；第六圖：係為本發明翻轉單元之另一局部結構圖；第七圖：係為本發明圓角記號單元至測厚單元之結構圖；第八圖：係為本發明圓角記號單元之結構圖；第九圖：係為本發明測厚單元之結構圖；第十圖：係為本發明第一投收板單元與第一鑽孔單元之結構圖；第十一圖：係為本發明第二投收板單元與第二鑽孔單元之結構圖；第十二圖：係為本發明漲縮分類收板單元之結構圖。

茲謹就本發明電路板自動分類定向方法及設備其詳細內容，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。

首請參閱第一圖所示，本案電路板自動分類定向方法，流程依序包括下述步驟：步驟A：入料10，將要加工的板材送入；步驟B：光學對位11，係以X-RAY或CCD攝像等光學方式讀取板材之靶位與對位，或就板材的板體進行位置讀取；步驟C：裁板磨邊12，係就板材以裁磨元件進行緣邊的裁切或打磨；步驟D：方向性統一13，係依據該光學對位11步驟之結果，得知電路板之板位有無錯面與錯向；若有，將進行翻面或轉向，以便令各電路板都統一成同一個所需的方向，以利後續加工；步驟E：製作圓角記號14，係依設定需要，利用刀具將各端角打磨，或再依需要於側邊磨出缺口等實體記號；步驟F：清洗15，係就板材進行清潔；步驟G：測量厚度16，係利用儀器測量板材厚度；步驟H：第一次篩選161，係經篩選分類後將良品送往進行下一個步驟，其餘板材則分類並送出； 步驟I：第一次鑽孔17，係就板材進行內三孔(即第十二圖中電路板9之內三孔91)之鑽孔作業；步驟J：第二次篩選171，係用以將不良品排除，並將良品送往進行下一個步驟，其餘板材則分類並送出；步驟K：第二次鑽孔18，係利用鑽孔機就板材進行外四孔(即第十二圖中電路板9之外四孔92)之鑽孔；步驟L：檢查漲縮後篩選及收板19，係就電路板之漲縮狀態與結果分類並完成收板。

如第二圖到第十二圖，本案之設備，包括有一入料單元2、一裁板磨邊單元3、一翻轉單元4、一圓角記號單元51、一清洗單元52、一測厚單元53、一第一投收板單元6、一第一鑽孔單元65、一第二投收板單元7、一第二鑽孔單元75與一漲縮分類收板單元8。

如第二圖，該入料單元2，包括有一入料平台21，提供電路板之板材9輸入；該入料平台21上設置有一傳送元件22，其為一機械手臂或等效結構，能就位於該入料平台21上的板材9進行搬移。該裁板磨邊單元3，續接於該入料單元2後端，該裁板磨邊單元3，包括有一個或一個以上的光學對位元件31，該光學對位元件31係為X-RAY或CCD攝像等光學機構，能用以讀取板材9之靶位與對位，或就板 材9的實體進行位置尺寸讀取。又該光學對位元件31後端，設置有兩對應之裁磨元件32，其能就板材9進行裁切或打磨(請配合第三圖)。

如第四圖、第五圖與第六圖，該翻轉單元4，續接於該裁板磨邊單元3後端，主要是進行板材9之方向性統一步驟，結構包括有一滾輪平台41，其能以動力達成令板材9轉向之目的；又其後端連接有一翻轉平台42，該翻轉平台42設有一軸件421，結構中另包括有一滾輪組422與一壓制輪組423呈疊置關係；藉由入料後翻轉該翻轉平台42，能獲致板材9翻面之目的。

如第七圖、第八圖，該圓角記號單元51，結構中包括有一個或一個以上的刀具511或刀具，能依設定需要將板材9之端角打磨或於側邊磨出缺口等實體記號。該清洗單元52，續接於該圓角記號單元51後端；為一用以就板材9進行清洗之結構，其為一習知技術。該測厚單元53，續接於該清洗單元52後端；該測厚單元53包括有一個或一個以上的測量元件531(第九圖)，能用以測量板材9之厚度。

如第十圖，該第一投收板單元6，續接於該測厚單元53後端；係進行第一次篩選步驟用，其係依據前述測量厚度步驟，將板材9中的不良品排除或分類，並將良品送往進行下一個步驟。其包括有一第一入料口61，該第一入料口61後端設置有一第一移載元件62，該第一移載元件 62係為一機械手臂，該第一移載元件62旁設置有一第一出料口63、一第二出料口64。該第一鑽孔單元65，續接於該第一投收板單元6後端；該第一鑽孔單元65包括有一個或一個以上的鑽孔元件651，能就板材9進行內三孔之鑽孔。

如第十一圖，該第二投收板單元7，續接於該第一鑽孔單元65後端，係進行第二次篩選步驟用；其包括有一第一入料端71，該第一入料端71後端設置有一第二移載元件72，該第二移載元件72係為一機械手臂，該第二移載元件72旁設置有一第一出料端73、一第二出料端74。該第二鑽孔單元75，續接於該第二投收板單元7後端，該第二鑽孔單元75包括有一個或一個以上的鑽孔元件751，能就板材9進行外四孔之鑽孔。

如第十二圖，該漲縮分類收板單元8，續接於該第二鑽孔單元75後端；包括有一收料口81，該收料口81後端設置有一第三移載元件82，該第三移載元件82係為一機械手臂，該第三移載元件82旁設置有一第一出口83、第二出口84與第三出口85；該各送料口都能依據各自不同的漲縮狀態分類送出。

本案設備依據前述步驟之執行，板材9自入料單元2送入後，經裁板磨邊單元3進行裁板，再依狀態進入翻轉單元4，使方向性統一，而後進入圓角記號單元51製作記號，經清洗單元52清洗後，來到測厚單元53測厚度，而 後經第一投收板單元6進行分類，良品經第一鑽孔單元65鑽孔以產生內三孔91，再經第二投收板單元7再次分類，再經第二鑽孔單元75鑽孔以形成外四孔92，最後利用第二鑽孔單元75內建的取像裝置檢知電路板9的漲縮值，由漲縮分類收板單元8依漲縮狀態執行最後的分類，以取得最後完成分類的板材9，俾利後續加工。

綜上所述，本案「電路板自動分類定向方法及設備」，其以連貫的自動化流程一舉滿足製程所需，特別是採取先裁磨後鑽孔的方式，能降低不良率與損傷；本案有效提升效率與產能，降低錯誤機率，提升良率，富具產業利用價值。本案技術內容完全符合發明專利之取得要件。本案在產業上確實得以利用，於申請前未曾見於刊物或公開使用，且非為公眾所知悉之技術。再者，本案有效解決先前技術中長期存在的問題並達成相關使用者與消費者長期的需求，得佐證本新型並非能輕易完成。本案富具專利法規定之「產業利用性」、「新穎性」與「進步性」等要件，爰依法提請專利，懇請 鈞局詳查，並儘早為准予專利之審定，以保護申請人之智慧財產權，俾勵創新。

綜上，本發明已藉由上述之實施例及變化例來詳加描述。然而，熟習該項技術者當了解的是，本發明之所有的實施例在此僅為例示性而非為限制性，亦即，在不脫離本發明實質精神及範圍之內，基於上述所述及之其他 變化例及修正例均為本發明所涵蓋，本發明係由後附之申請專利範圍所加以界定。

10‧‧‧入料

11‧‧‧光學對位

12‧‧‧裁板磨邊

13‧‧‧方向性統一

14‧‧‧製作圓角記號

15‧‧‧清洗

16‧‧‧測量厚度

161‧‧‧第一次篩選

17‧‧‧第一次鑽孔

171‧‧‧第二次篩選

18‧‧‧第二次鑽孔

19‧‧‧檢查漲縮後篩選及收板

Claims (10)

1. 一種電路板自動分類定向方法，依序包括下述步驟：入料步驟：送入一板材；光學對位步驟：以X-RAY或CCD攝像等光學方式讀取該板材之位置；裁板磨邊步驟：就該板材進行緣邊的裁切加工；方向性統一步驟：依據該光學對位步驟之結果，得知該板材之位置有無錯面與錯向；若有，將進行翻面或轉向，以便令該各板材都統一成同一個所需的方向；製作圓角記號步驟：利用刀具於該板材打磨或製作記號；測量厚度步驟：係利用儀器測量該板材厚度；第一次篩選步驟：將該板材經篩選分類後送往進行下一個步驟；第一次鑽孔步驟：係就該板材進行鑽孔作業；第二次篩選步驟：將該板材經篩選分類後送往進行下一個步驟；第二次鑽孔步驟：係就該板材進行鑽孔作業；檢查漲縮後篩選及收板步驟：係就該板材之漲縮狀態與結果分類並完成收板。
2. 如申請專利範圍第1項所述電路板自動分類定向方法，其中該製作圓角記號步驟之後，增設有一清洗步驟，係就該板材進行清潔。
3. 一種電路板自動分類定向設備，包括：一入料單元，提供板材之送入；一裁板磨邊單元，續接於該入料單元後端；該裁板磨邊單元，包括有一個或一個以上的光學對位元件，用以讀取板材之靶位與對位；該光學對位元件後端，設置有兩對應之裁磨元件；一翻轉單元，續接於該裁板磨邊單元後端，包括有一滾輪平台，具有令該板材轉向之作用；又其後端連接有一翻轉平台，該翻轉平台具有令該板材翻面之作用；一圓角記號單元，包括有一個或一個以上的刀具；一測厚單元，續接於該圓角記號單元後端；該測厚單元包括有一個或一個以上的測量元件，用以測量該板材厚度；一第一投收板單元，續接於該測厚單元後端；包括有一第一移載元件與複數個出料口；一第一鑽孔單元，續接於該第一投收板單元後端，該第一鑽孔單元，包括有一個或一個以上的鑽孔元件；一第二投收板單元，續接於該第一鑽孔單元後端；包括有 一第二移載元件與複數個出料端；一第二鑽孔單元，續接於該第二投收板單元後端，該第二鑽孔單元，包括有一個或一個以上的鑽孔元件；一漲縮分類收板單元，續接於該第二鑽孔單元後端；包括有一第三移載元件，該第三移載元件旁設置有一個或一個以上的送料口。
4. 如申請專利範圍第3項所述電路板自動分類定向設備，其中該圓角記號單元與該測厚單元間設置有一清洗單元。
5. 如申請專利範圍第3項所述電路板自動分類定向設備，其中該入料單元包括有一入料平台，並設置有一機械手臂。
6. 如申請專利範圍第3項所述電路板自動分類定向設備，其中該光學對位元件，係為X-RAY或CCD攝像機構其中任一者。
7. 如申請專利範圍第3項所述電路板自動分類定向設備，其中該翻轉平台設有一軸件，結構中另包括有一滾輪組與一壓制 輪組。
8. 如申請專利範圍第3項所述電路板自動分類定向設備，其中該第一投收板單元，包括有一第一入料口，該第一入料口後端設置有該第一移載元件，該第一移載元件係為一機械手臂，該第一移載元件旁設置有一第一出料口、一第二出料口。
9. 如申請專利範圍第3項所述電路板自動分類定向設備，其中該第二投收板單元，續接於該第一鑽孔單元後端；其包括有一第一入料端，該第一入料端後端設置有該第二移載元件，該第二移載元件係為一機械手臂，該第二移載元件旁設置有一第一出料端、一第二出料端。
10. 如申請專利範圍第3項所述電路板自動分類定向設備，其中該漲縮分類收板單元包括有一收料口，該收料口後端設置有該第三移載元件，該第三移載元件係為一機械手臂，該第三移載元件旁設置有一第一出口、第二出口與第三出口。

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