TWI804111B - 光學定位撈板系統及電路板製作方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種光學定位撈板系統及電路板製作方法。光學定位撈板系統包含一光學定位裝置及一撈板裝置。光學定位裝置包含一資料庫、一承載台、一載入模組及一光學模組。資料庫具有多個規格資料。承載台用來設置電路板。載入模組選取對應電路板的規格資料，以建立多個預定座標。光學模組於電路板建立對應多個預定座標的多個光學點位。撈板裝置包含一加工單元及一控制模組。控制模組辨識多個光學點位以建立一目標區域，控制模組驅動加工單元移動至目標區域對電路板進行撈板作業。據以，有效大幅提升製作效率及撈板時的精準度。

Description

光學定位撈板系統及電路板製作方法

本發明涉及一種撈板系統，尤其涉及一種光學定位撈板系統及電路板製作方法。

現有電路板於進行撈板作業(depaneling)時，人員會通過鑽孔機於電路板欲加工區域的周圍鑽出多個固定孔，接著將具有固定孔的電路板移動至撈板機上以固定釘(俗稱pin釘)定位才能進行撈板作業。

然而，現有電路板製作方式基於進行撈板作業前需進行鑽孔工序，因此撈板作業時的精準度上會被固定孔的位置及固定孔的精準度所影響，此外製作上多了鑽孔之步驟也導致效率不甚理想。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明所要解決的技術問題在於“如何提升製作效率及撈板時的精準度”，針對現有技術的不足提供一種光學定位撈板系統及電路板製作方法。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案 是，提供一種光學定位撈板系統，包括：一光學定位裝置，包含：一資料庫，具有多個規格資料，多個所述規格資料分別對應不同規格的多個電路板；一承載台，用來設置至少一個所述電路板；一載入模組，電性耦接所述資料庫，所述載入模組選取對應所述承載台上的所述電路板的所述規格資料，並建立二維的多個預定座標；及一光學模組，電性耦接所述載入模組，所述光學模組於所述電路板建立對應多個所述預定座標的多個光學點位；以及一撈板裝置，設置於所述光學定位裝置的一側，所述撈板裝置包含：一加工單元，設置於所述承載台的一側；及一控制模組，電性耦接所述加工單元，所述控制模組辨識多個所述光學點位的位置以建立一目標區域，並且所述控制模組驅動所述加工單元移動至所述目標區域對所述電路板進行撈板作業。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另一技術方案是，提供一種電路板製作方法，能用來以一光學定位撈板系統執行，所述製作方法包括以下步驟：載入對應一電路板的一規格資料；利用所述規格資料建立二維的多個預定座標；於所述電路板建立對應多個所述預定座標的多個光學點位；辨識多個所述光學點位的位置，並且於任兩個所述光學點位之間建立一假想線，使多個所述假想線能圈圍出一目標區域；以及於所述目標區域進行撈板作業。

綜上所述，本發明實施例所公開的光學定位撈板系統及電路板製作方法，能通過“載入對應所述電路板的所述規格資料以建立二維的多個所述預定座標”以及“於所述電路板建立對應多個所述預定座標的多個所述光學點位，以圈圍出所述目標區域”的設計，讓所述電路板通過光學方式即可定位欲加工的區域(即所述目標區域)，從而讓撈板作業能省略鑽孔工序，以大幅提升製作效率及撈板時的精準度。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有 關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

100:光學定位撈板系統

1:光學定位裝置

11:資料庫

12:承載台

13:載入模組

14:光學模組

2:撈板裝置

21:加工單元

22:控制模組

23:校正模組

200:電路板

OP:光學點位

TA:目標區域

A1~A4:預定座標

AC:預定中心座標

B1~B4:實際座標

BC:實際中心座標

S101~S109、S201~S209:步驟

圖1為本發明的第一實施例的光學定位撈板系統的電路方塊示意圖。

圖2為本發明的第一實施例的承載台被放置電路板的俯視示意圖。

圖3為本發明的第一實施例的承載台被放置電路板的一應用例子的示意圖。

圖4為本發明的第二實施例的電路板製作方法的步驟示意圖。

圖5為本發明的第三實施例的電路板製作方法的部分的步驟示意圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“光學定位撈板系統及電路板製作方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

另外，於以下說明中，如有指出請參閱特定圖式或是如特定圖式所示，其僅是用以強調於後續說明中，所述的相關內容大部份出現於該特定圖式中，但不限制該後續說明中僅可參考所述特定圖式。

[第一實施例]

參閱圖1至圖3所示，本實施例提供一種光學定位撈板系統100。所述光學定位撈板系統100包含一光學定位裝置1及一撈板裝置2，並且所述光學定位撈板系統100能通過所述光學定位裝置1及所述撈板裝置2，以光學方式定位進行撈板作業。

換句話說，任何非“以光學定位進行撈板作業”的系統，並非本發明所指的光學定位撈板系統100。以下將接著介紹所述光學定位撈板系統100的各元件及其連接關係。

配合圖1及圖2所示，所述光學定位裝置1包含一資料庫11、一承載台12、一載入模組13、一光學模組14。

所述資料庫11具有多個規格資料，多個所述規格資料分別對應不同規格的多個電路板200。具體來說，所述資料庫11可以預先依據各個所述電路板200的加工態樣、尺寸、型號等等各種基礎參數以建立所述規格資料。

如圖1及圖2所示，所述承載台12能用來承載至少一個所述電路板200。所述載入模組13電性耦接所述資料庫11，並且所述載入模組13具 備計算、儲存等功能。所述載入模組13能選取對應所述承載台12上的所述電路板200的所述規格資料，並建立二維的多個預定座標。於一實際應用中，所述載入模組13可以是通過主動辨識(例如：條碼辨識、影像辨識)、或主動輸入(例如：人員利用鍵盤輸入)等方式選取對應所述電路板200的所述規格資料，並且所述載入模組13會依據所述規格資料中的參數建立多個所述預定座標，其中多個所述預定座標的所在位置是位於所述電路板200欲撈板區域的周圍，以作為後續定位之用。另外，本實施例的所述載入模組13是以主動辨識為說明，但本發明不以此為限制。

所述光學模組14電性耦接所述載入模組13，並且所述光學模組14可以於所述電路板200上建立對應多個所述預定座標的多個光學點位OP(如圖2所示)。於一實際應用中，所述光學模組14可以是IR定位標示器或其他光學設備，並且能用來於所述電路板200投射紅外線(或其他光線)的標示投影，但本發明不受限於此。

配合圖1所示，所述撈板裝置2設置於所述光學定位裝置1的一側，並且包含一加工單元21及一控制模組22。所述加工單元21設置於所述承載台12的一側，並且能用以對所述電路板200上進行撈板作業。需說明的是，所述加工單元21於實務上可以是Router切割機，並用來進行撈板作業，並且前述Router切割機對所述電路板200進行撈板的步驟及元件為現有技術，於此則不特別介紹且不限制所述加工單元21。另外，所述光學定位裝置1與所述撈板裝置2之間的設置關係可以視設計者需求調整或設計，因此圖2僅繪示所述承載台12及所述電路板200，而省略繪示所述光學定位裝置1與所述撈板裝置2的其他元件。

所述控制模組22電性耦接所述加工單元21，並且所述控制模組22具有辨識所述電路板200、辨識多個所述光學點位OP、計算、儲存等 功能。具體來說，所述控制模組22於實務上可以具有影像辨識器、光學感測器、及CPU等，並且所述控制模組22能辨識多個所述光學點位OP的位置以建立一目標區域TA。所述控制模組22能驅動所述加工單元21移動至所述目標區域TA對所述電路板200進行撈板作業。

較佳地，所述目標區域TA理想是被設計為矩形，意即多個所述預定座標及多個所述光學點位OP是四個，並且任兩個所述光學點位OP之間能建立(或形成)一假想線(例如：圖2中的鏈線)，從而使四個所述假想線能圈圍出為所述目標區域TA。據此，為矩形的所述目標區域TA相比於其他多邊形的形狀能更利於所述控制模組22進形辨識以進行撈板作業。

當然，本發明於其他未繪示的實施例中，所述目標區域TA也可以根據需求被設計為不同形狀的區域(例如：三角形、多邊形等)，多個所述光學點位OP的數量則對應調整(例如：三個、五個、或六個等)。

值得注意的是，於另一實施例中，為了避免所述電路板200因為漲縮情形而導致所述電路板200上的多個所述光學點位OP與對應的所述規格資料出現誤差，因此所述撈板裝置2更包含電性耦接所述光學模組14及所述控制模組22的一校正模組23，使所述校正模組23能校正誤差情形。

更細地說，所述校正模組23通過所述控制模組22取得所述電路板200的一實際影像，並且所述實際影像中具有所述電路板200及四個所述光學點位OP。所述校正模組23能利用所述實際影像中的色階、像素(PIXEL)等資料，從而取得對應四個所述光學點位OP位置的四個實際座標(即四個所述四個光學點位OP於所述電路板200的實際位置)。其中，所述校正模組23利用色階、像素等資料辨識相對位置為現有技術，於此不 特別介紹。

所述校正模組23利用每個所述實際座標比對其對應的所述預定座標以計算出一誤差參數，從而通過所述漲縮補償參數校正四個所述光學點位OP。於一實際應用中，所述漲縮補償參數滿足以下關係式：

其中，p _e 為所述漲縮補償參數，p₁、p₂、p₃、p₄為四個所述誤差參數，a、b分別為其中兩個所述誤差參數與所述規格資料的一預定中心座標AC於X軸向的差值，c、d分別為另外兩個所述誤差參數與所述規格資料的所述預定中心座標AC於Y軸向的差值。

為了便於理解如何得到前述漲縮補償參數，以實現校正四個所述光學點位OP的效果，以下以圖3的一例子進行說明，但本發明不受限於此。如圖3所示，圖3為所述實際影像的示意圖，並且圖3中的實心圓為四個所述實際座標B1~B4，虛心圓為所述規格資料中的四個所述預定座標A1~A4。

由圖3中可以得知，所述電路板200於所述規格資料中的四個所述預定座標A1~A4應依序為(2,2)、(8,2)、(2,6)、(8,6)，並且四個所述預定座標A1~A4的所述預定中心座標AC為(5,4)。四個所述光學點位建立於所述電路板200上的四個所述實際座標B1~B4依序為(3,3)、(9,3)、(3,7)、(9,7)。也就是說，四個所述預定座標A1~A4與四個所述實際座標B1~B4之間存在誤差，即四個所述誤差參數P1~P4依序為p₁(1、1)、p₂(1、1)、p₃(1、1)、p₄(1、1)。

另外，於此例子中，鄰近X軸的兩個所述預定座標A1、A2與所述預定中心座標AC沿X軸的差值分別為3及3(即a與b)，鄰近Y軸的兩個所述預定座標A1、A3與所述預定中心座標AC沿Y軸的差值分別為2 及2(即c與d)。所以，當將多個前述數值帶入所述關係式可以得到所述漲縮補償參數為(1,1)，如下式子所列：

也就是說，所述規格資料及所述實際影像中圓點重疊不變的基礎下，四個所述實際座標B1~B4的一實際中心座標BC相較於所述預定中心座標AC沿X軸大致偏移的+1、沿Y軸大致偏移的+1(亦即所述電路板200的面積發生增漲)，所以所述校正模組23則依據所述漲縮補償參數以進一步地校正四個所述光學點位OP。

額外說明的是，於實際應用中，所述校正模組23與所述控制模組22能被整合為單一元件或晶片。

[第二實施例]

如圖4所示，其為本發明的第二實施例，本實施例提供一種電路板製作方法，所述方法適用於第一實施例的所述光學定位撈板系統100，因此請適時地配合圖1至圖3所示的內容。當然，所述方法亦可適用於其他的撈板系統。

如圖4所示，所述方法包括步驟S101至步驟S109，但於實際應用時，上述步驟S101至步驟S109的其中一個步驟能夠視設計者的需求而省略或是以合理之變化態樣取代。

步驟S101：載入對應一電路板200的一規格資料。其中，所述規格資料具有所述電路板200的各部位元件、尺寸、型號等等各種基礎參數。

步驟S103：利用所述規格資料建立二維的多個預定座標A1~A4。具體來說，所述載入模組13經由所述規格資料取得所述電路板200的資訊後能於所述電路板200建立X軸及Y軸，並且選取於所述電路板200 欲撈板區域的外緣座標定義為多個所述預定座標A1~A4。

步驟S105：於所述電路板200建立對應多個所述預定座標的多個光學點位OP(如圖2所示)。詳細地說，所述載入模組13輸出命令至所述光學模組14，使所述光學模組14於所述電路板200射出光線以形成對應多個所述預定座標的多個所述光學點位OP。

步驟S107：辨識多個所述光學點位OP的位置，並且於任兩個所述光學點位OP之間建立一假想線，使多個所述假想線能圈圍出一目標區域TA。具體來說，所述控制模組22具有光學辨識、及計算等功能，並且能辨識所述電路板200上的多個所述光學點位OP。所述控制模組22於取得多個所述光學點位OP後，以分析及計算多個所述光學點位OP應圈圍的範圍並建立多個所述假想線，使多個所述假想線圈圍出所述目標區域TA。

較佳地，所述目標區域TA可以是矩形，亦即多個所述預定座標、多個所述光學點位OP及所述假想線的數量各為四個。

步驟S109：於所述目標區域TA進行撈板作業。於實際應用中，所述控制模組22會辨別於所述電路板200上的所述目標區域TA，並且命令所述加工單元對所述目標區域進行撈板作業。

[第三實施例]

如圖5所示，其為本發明的第三實施例，本實施例的電路板製作方法類似於上述第二實施例的電路板製作方法，兩個實施例的相同處則不再加以贅述，而本實施例的電路板製作方法與第二實施例的差異主要在於：所述製作方法於步驟S107及S109之間更包含步驟S201至步驟S209。

步驟S201：取得所述電路板200的一實際影像。其中，所述實際影像可以利用所述控制模組22的光學辨識功能所取得，並提供給所述校正模組23使用。

步驟S203：辨識四個所述光學點位OP於所述實際影像中的位置以建立為二維的四個實際座標。具體來說，所述校正模組23分析及計算所述實際影像，從而進一步地將所述實際影像中的四個所述光學點位OP建立為座標，即四個所述實際座標。

步驟S205：利用每個所述實際座標比對其對應的所述預定座標A1~A4以計算出一誤差參數。其中，所述誤差參數為所述實際座標與所述預定座標之間相對偏移的移動量，例如：所述實際座標相比對應所述預定座標於X軸偏移+1、於Y軸偏移-1。

步驟S207：利用四個所述誤差參數與所述規格資料以計算出一漲縮補償參數。其中，所述漲縮補償參數滿足以下關係式：

其中，p _e 為所述漲縮補償參數，p₁、p₂、p₃、p₄為四個所述誤差參數，a、b分別為鄰近X軸的兩個所述預定座標與所述規格資料的一預定中心座標沿X軸的差值，c、d分別為鄰近Y軸的兩個所述預定座標與所述規格資料的所述預定中心座標沿Y軸的差值。

需說明的是，所述關係式於實際應用中的實施方式則如第一實施例的例子所說明，於此則不特別介紹，並且本發明也不受限於所述例子。

步驟S209：利用所述漲縮補償參數校正四個所述光學點位OP。具體來說，所述校正模組23於取得所述漲縮補償參數後，能進一步地命令所述光學模組14校正四個所述光學點位OP的位置。

[本發明實施例的技術效果]

綜上所述，本發明實施例所公開的光學定位撈板系統及電路板 製作方法，能通過“載入對應所述電路板的所述規格資料以建立二維的多個所述預定座標”以及“於所述電路板建立對應多個所述預定座標的多個所述光學點位，以圈圍出所述目標區域”的設計，讓所述電路板通過光學方式即可定位欲加工的區域(即所述目標區域)，從而讓撈板作業能省略鑽孔工序，以大幅提升製作效率及撈板時的精準度。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

100:光學定位撈板系統

1:光學定位裝置

11:資料庫

13:載入模組

14:光學模組

2:撈板裝置

21:加工單元

22:控制模組

23:校正模組

Claims (9)

1. 一種光學定位撈板系統，包括：一光學定位裝置，包含：一資料庫，具有多個規格資料，多個所述規格資料分別對應不同規格的多個電路板；一承載台，用來設置至少一個所述電路板；一載入模組，電性耦接所述資料庫，所述載入模組選取對應所述承載台上的所述電路板的所述規格資料，並建立二維的多個預定座標；及一光學模組，電性耦接所述載入模組，所述光學模組於所述電路板建立對應多個所述預定座標的多個光學點位；以及一撈板裝置，設置於所述光學定位裝置的一側，所述撈板裝置包含：一加工單元，設置於所述承載台的一側；及一控制模組，電性耦接所述加工單元，所述控制模組辨識多個所述光學點位的位置以建立一目標區域，並且所述控制模組驅動所述加工單元移動至所述目標區域對所述電路板進行撈板作業。
2. 如請求項1所述的光學定位撈板系統，其中，多個所述預定座標及多個所述光學點位的數量各為四個，並且所述目標區域為矩形。
3. 如請求項2所述的光學定位撈板系統，其中，所述撈板裝置更包含一校正模組，所述校正模組電性耦接所述光學模組及所述控制模組，所述校正模組取得四個所述光學點位於所述 電路板上的位置所對應的四個實際座標，並且所述校正模組利用每個所述實際座標比對其對應的所述預定座標以計算出一誤差參數，且利用四個所述誤差參數與所述規格資料以計算出一漲縮補償參數以校正四個所述光學點位。
4. 如請求項3所述的光學定位撈板系統，其中，所述漲縮補償參數滿足：

   

   ；其中，p _e 為所述漲縮補償參數，p₁、p₂、p₃、p₄為四個所述誤差參數，a、b分別為鄰近X軸的兩個所述預定座標與所述規格資料的一預定中心座標沿X軸的差值，c、d分別為鄰近Y軸的兩個所述預定座標與所述規格資料的所述預定中心座標沿Y軸的差值。
5. 如請求項3所述的光學定位撈板系統，其中，所述校正模組與所述控制模組整合為單一元件。
6. 一種電路板製作方法，能用來以一光學定位撈板系統執行，所述製作方法包括以下步驟：載入對應一電路板的一規格資料；利用所述規格資料建立二維的多個預定座標；於所述電路板建立對應多個所述預定座標的多個光學點位；辨識多個所述光學點位的位置，並且於任兩個所述光學點位之間建立一假想線，使多個所述假想線能圈圍出一目標區域；以及於所述目標區域進行撈板作業。
7. 如請求項6所述的電路板製作方法，其中，多個所述預定座標、多個所述光學點位及所述假想線的數量各為四個，並且四個所述假想線所圈圍出的所述目標區域為矩形。
8. 如請求項7所述的電路板製作方法，所述製作方法還包括以下步驟：取得所述電路板的一實際影像；辨識四個所述光學點位於所述實際影像中的位置以建立為二維的四個實際座標；利用每個所述實際座標比對其對應的所述預定座標以計算出一誤差參數；利用四個所述誤差參數與所述規格資料以計算出一漲縮補償參數；利用所述漲縮補償參數校正四個所述光學點位。
9. 如請求項8所述的電路板製作方法，其中，所述漲縮補償參數滿足：

   

   ；其中，p _e 為所述漲縮補償參數，p₁、p₂、p₃、p₄為四個所述誤差參數，a、b分別為鄰近X軸的兩個所述預定座標與所述規格資料的一預定中心座標沿X軸的差值，c、d分別為鄰近Y軸的兩個所述預定座標與所述規格資料的所述預定中心座標沿Y軸的差值。

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