TWM581111U - Residual copper visual inspection system for electroplating jaws - Google Patents

Abstract

本創作提供一種電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，該系統包含：複數個電鍍夾爪機構，每一電鍍夾爪機構具有一對可夾持料件的導電夾具，每一導電夾具具有至少一金屬端面，該金屬端面用以接觸一料件；一循環傳送帶，傳送複數個電鍍夾爪機構分別經過一檢測區；至少一相機裝置，具有一鏡頭，其中該相機裝置配置使該鏡頭拍攝該導電夾具的該金屬端面；以及一處理單元，控制每一電鍍夾爪機構的該對導電夾具在該檢測區為打開狀態，並控制該相機裝置在該檢測區內拍攝該導電夾具的該金屬端面的一檢測影像，該處理單元根據該檢測影像判斷該金屬端面是否存在殘銅。

Description

電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統

本創作係關於一種視覺檢測系統，更明確地說明，本創作是一種電鍍生產設備的電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統。

在PCB印刷電路板的製程中，其中有幾站製程是電鍍製程。電鍍製程主要的目的是電鍍上特定的銅材質，要導通不同層的PCB孔，或是增加原孔銅的厚度，次要目的是選擇性電鍍，電鍍應用各有不同的製程目的。

電鍍製程的設備中，垂直鍍銅線裝置需要一對夾具夾起待鍍銅的電路板，將電路板置入化學槽進行電鍍處理或其它濕式處理時(如黑化、通孔等)，在溶液中都需要以臨時固定板子的導電夾具夾住進行鍍銅製程。而電鍍時的掛架夾具除需能達成導電外，夾具還要能夾緊電路板的板面，以方便進行各種擺動，與耐得住槽液的激蕩。通常電鍍用的掛架，還需加塗抗鍍的特殊塗料，以減少鍍層的浪費與剝鍍的麻煩。

在電鍍製程中，夾具是會反覆循環使用，因為夾具的接觸點是導體電極，與電路板接觸時，製程將電極導通而使溶液中的銅離子可以附著到電路板的表面，但也因此在夾具的夾點或接觸點，因電鍍反應在夾具與電路板的接觸位置，該夾具點經過一段時間使用，夾具的夾點便會有 銅的生成。當夾具上若有結銅時，主要會造成：(1)被鍍的電路板會因為夾點殘銅而導致其表面受損。(2)被鍍的電路板會因為夾點端面不平整而產生皺折。(3)電路板被鍍的區域會因為殘銅存在，導致該區電流不均勻使電鍍品質異常。(4)被鍍的電路板因前述原因而收卷不平整。

依先前技術，只能等被鍍的電路板因上述原因而發生異常時，作業人員才會以目視檢查電鍍生產設備中哪一支夾具出問題。

本創作的目的是提供一種電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，在電鍍夾爪機構循環使用中，每次夾具經過電鍍反應後，即以視覺檢測系統檢查該夾具的金屬端面是否存在殘銅。

為了達到上述創作目的，本創作提供一種電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，該系統包含：複數個電鍍夾爪機構，每一電鍍夾爪機構具有一對可夾持料件的導電夾具，每一導電夾具具有至少一金屬端面，該金屬端面用以接觸一料件；一循環傳送帶，傳送複數個電鍍夾爪機構分別經過一檢測區；至少一相機裝置，具有一鏡頭，其中該相機裝置配置使該鏡頭拍攝該導電夾具的該金屬端面；以及一處理單元，控制每一電鍍夾爪機構的該對導電夾具在該檢測區為打開狀態，並控制該相機裝置在該檢測區內拍攝該導電夾具的該金屬端面的一檢測影像，該處理單元根據該檢測影像判斷該金屬端面是否存在殘銅。

其中，該系統包含二台相機裝置，每一相機裝置具有一鏡頭，該鏡頭界定一拍攝光軸，且兩拍攝光軸相交，分別呈非水平狀態。該處理單元控制該兩相機裝置在該檢測區內同時拍攝該對導電夾具的該金屬 端面的該檢測影像。

其中，該對可夾持料件的導電夾具在相對側面上分別設置一辨識標籤，俾使該檢測影像包含該金屬端面及該辨識標籤。該處理單元根據該檢測影像辨識該辨識標籤以獲得一序號，並根據該序號記錄該導電夾具的殘銅判斷結果。

其中，該循環傳送帶傳送每一電鍍夾爪機構進入該檢測區內，使該電鍍夾爪機構的該對導電夾具位於上位。

其中，在該檢測區內，該拍攝光軸經過一導電夾具的前緣對準另一導電夾具的該金屬端面。

其中，每一導電夾具具有兩金屬端面，且每一導電夾具在兩金屬端面之間形成一缺口，該對可夾持料件的導電夾具在相對側面上且靠近於該缺口處分別設置一辨識標籤，且在該檢測區內，該拍攝光軸經過一導電夾具的前緣對準另一導電夾具的該金屬端面，使該檢測影像中該另一導電夾具的該辨識標籤位於該一導電夾具的該缺口處。

根據本創作所實施的電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，能夠獲得以下功效：(1)每次夾具經過電鍍反應後，即以視覺檢測系統檢查該夾具的金屬端面是否存在殘銅。(2)每次夾具經視覺檢測時，同時記錄該夾具的序號，方便人員做問題處理的更換流程管理。

10‧‧‧電鍍生產設備

11‧‧‧電鍍夾爪機構

12‧‧‧電鍍槽

13‧‧‧陽極板

14‧‧‧料件

15‧‧‧液面

17‧‧‧循環傳送帶

18‧‧‧固定支架

20‧‧‧感測器

21‧‧‧檢測區

30‧‧‧相機裝置

31‧‧‧鏡頭

32‧‧‧光源

33‧‧‧相機

34‧‧‧分光鏡

40‧‧‧處理單元

111,112‧‧‧導電夾具

113‧‧‧底座

141‧‧‧電鍍層

161,162‧‧‧夾持部

163,164‧‧‧缺口

165‧‧‧辨識標籤

166‧‧‧金屬端面

第一A圖是一種電鍍生產設備的示意圖。

第一B圖是第一A圖所示一對導電夾具的放大圖。

第二A圖是本創作電鍍夾爪機構的立體圖。

第二B圖是第二A圖所示一對導電夾具的放大圖。

第三圖是本創作電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統的架構圖。

第四圖是本創作電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，利用兩台相機裝置配置以拍攝一對導電夾具的架構圖。

第五圖是本創作電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統之檢測影像圖。

第六圖是本創作電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，利用一台相機裝置配置以拍攝一對導電夾具的架構圖。

首先參考第一A圖與第一B圖，分別顯示一種電鍍生產設備的示意圖與第一A圖所示一對導電夾具的放大圖。一種電鍍生產設備10包含至少一電鍍夾爪機構11與一容納電鍍液的電鍍槽12，且該電鍍槽12內設置兩陽極板13在電鍍液中，其中該電鍍夾爪機構11的電極為陰極。該電鍍夾爪機構11的前端具有一對導電夾具111、112，如第一B圖所示，且每一導電夾具111、112的相對面設置有一夾持部161、162。該對導電夾具111、112的夾持部161、162用以夾持被電鍍的料件14。該對導電夾具111、112的夾持部161、162分別具有一金屬端面166，見第五圖所示。該金屬端面166用以與被電鍍的料件14的表面接觸。

請參考第一A圖及第一B圖所示，電鍍夾爪機構11的導電夾具111、112夾持被電鍍的料件14，並將其沉浸至電鍍槽12的液面15下。具有陰極的電鍍夾爪機構11藉由該金屬端面166(圖未示)的接觸賦予被電鍍的料件14的表面為陰極，經電鍍槽12內的電鍍反應，使該料件14的表面形成電 鍍層141。

請參考第二A圖與第二B圖，分別顯示本創作電鍍夾爪機構的立體圖與第二A圖所示一對導電夾具的放大圖。本創作電鍍夾爪機構11具有一底座113，該底座113用以將本創作電鍍夾爪機構11固定於一循環傳送帶17上，見第三圖。本創作電鍍夾爪機構11在遠離該底座113的一端設置一對夾持臂，該對夾持臂的前端安裝可置換的導電夾具111、112。該對導電夾具111、112的兩相對側面分別設置一夾持部161、162，其中夾持部161、162具有一金屬端面166，且兩相對側面上設置該導電夾具111、112的辨識標籤165，見第五圖所示，且該辨識標籤165可以是2維碼，一維碼，可以是可目視的明碼的文字說明或RFID等皆可。此外，第二B圖所示該對導電夾具111、112的側邊設有可目視的一明碼的序號AB1、AB2，便於人員目視該明碼的序號以更換記錄有殘銅的該導電夾具，其中第五圖所示辨識標籤165則是根據該明碼的序號編譯產生。

在本創作的較佳實施例中，每一導電夾具111、112在相對側面上設置兩個夾持部161、162，且每一導電夾具111、112的兩個夾持部之間形成一缺口163、164，參見第五圖所示。因此，本創作導電夾具111、112可以穩固地夾持被電鍍的料件14，使其金屬端面166接觸料件14的表面。

請參考第三圖，顯示本創作電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統的架構圖。在本創作的較佳實施例中，一種電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，包含一循環傳送帶17，該循環傳送帶17配置於電鍍槽(圖未示)的上方，且該循環傳送帶17等間距地安裝複數個第二A圖所示的電鍍夾爪機構11。當電鍍夾爪機構11處於該循環傳送帶17下方傳送時，該電鍍夾爪機構11會夾持被 電鍍的料件14經電鍍槽進行電鍍反應。當電鍍夾爪機構11處於該循環傳送帶17上方傳送時，每一電鍍夾爪機構11會經過一檢測區21，且在該檢測區21內，電鍍夾爪機構11會使其導電夾具111、112呈打開狀態，使導電夾具111、112的金屬端面可以受到檢查。循環傳送帶17沿著箭頭方向循環傳送每一電鍍夾爪機構11進入檢測區21，使導電夾具111、112每次經過電鍍反應後，即以本創作視覺檢測系統檢查該導電夾具111、112的金屬端面166是否存在殘銅。

請參考第四圖，顯示本創作電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，利用兩台相機裝置配置以拍攝一對導電夾具的架構圖。在一種實施例中，本創作電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，進一步包含：兩台相機裝置30與一處理單元40，其中該處理單元40接收兩個相機裝置30所拍攝的檢測影像，如第五圖所示。在該檢測區21內，兩個相機裝置30分別拍攝該對導電夾具111、112的夾持部161、162的檢測影像。每一相機裝置30包含一鏡頭31、一光源32與相機33，其中該鏡頭31界定一拍攝光軸。每一相機裝置30藉由一固定支架18配置於電鍍生產設備的適當位置，且該鏡頭31的拍攝光軸呈非水平狀態，俾使兩個相機裝置30分別位於在檢測區21內該對導電夾具111、112的兩側，並使該鏡頭31的拍攝光軸對準呈打開狀態的該對導電夾具111、112的夾持部161、162。特別說明，在該檢測區21內，該對導電夾具111、112呈打開狀態，固定支架18配置該相機裝置30，使其鏡頭31的拍攝光軸經過其一導電夾具111/112的前緣對準另一導電夾具112/111的夾持部162/161。在本創作的較佳實施例中，處理單元40控制該對導電夾具111、112呈打開狀態的夾角較佳地為6度到10度。

請同時參考第三圖與第四圖，本創作電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，進一步包含：一感測器20，設置於該檢測區21的下方，以觸發兩相機裝置30拍攝檢測影像。該對導電夾具111、112進入該檢測區21前，較佳地已呈打開狀態。在該對導電夾具111、112進入該檢測區21後，該感測器20將偵測該電鍍夾爪機構11已經到位，而觸發兩相機裝置30拍攝夾持部161、162的檢測影像。

請參考第五圖，顯示本創作電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統之檢測影像圖。以第四圖所示左側相機裝置30為例，左側相機裝置30的鏡頭31的拍攝光軸經過導電夾具111的前緣對準導電夾具112的夾持部162，可獲得如第五圖所示的檢測影像。以本創作相機裝置30的配置方式取像，第五圖所示的檢測影像可清楚顯示導電夾具112內側表面的兩夾持部162的金屬端面166以及其辨識標籤165，該辨識標籤165較佳地位於導電夾具112的缺口164下方位置，使得第五圖所示檢測影像中，該辨識標籤165可位於導電夾具111的缺口163或兩夾持部161之間。

感測器20觸發兩相機裝置30拍攝檢測影像，且處理單元40接收該對導電夾具111、112的兩檢測影像，並根據兩檢測影像顯示的辨識標籤165辨識出該對導電夾具111、112的序號AB1、AB2，即第二B圖所示明碼的序號AB1、AB2，且根據兩檢測影像顯示的金屬端面166判斷該金屬端面166是否存在殘銅現象。若處理單元40判斷出該金屬端面166存在殘銅現象，則根據該金屬端面166所屬的導電夾具111、112的序號記錄於資料庫中，以通知現場作業人員根據處理單元40提供記錄有殘銅的該導電夾具的序號，目視第二B圖所示該明碼的序號AB1或AB2便於更換發生殘銅現象的導 電夾具。

請參考第六圖，顯示本創作電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，利用一台相機裝置配置以拍攝一對導電夾具的架構圖。在另一種實施例中，本創作電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，進一步包含：一台相機裝置30、一分光系統與一處理單元40，其中該處理單元40接收該相機裝置30所拍攝的檢測影像。該相機裝置30包含一鏡頭31、一光源32與相機33，其中該鏡頭31界定一拍攝光軸，且該相機裝置30藉由一固定支架18配置於該檢測區21的上方。在該檢測區21內，該分光系統介於呈打開狀態的兩側金屬端面166之間或兩夾持部161、162之間。該分光系統可為一分光鏡34，而該分光鏡34較佳地是一個反射三角鏡，其兩側反射鏡分別面向相對的兩側金屬端面166，使該鏡頭31經由該分光鏡34同時拍攝到兩側的金屬端面166及其辨識標籤。

因此，該處理單元40可根據一張檢測影像同時包含兩側的金屬端面166及其辨識標籤，而分別出判斷兩側金屬端面166是否存在殘銅現象，及其辨識標籤的序號。若處理單元40判斷出該等金屬端面166存在殘銅現象，則根據該金屬端面166所屬的導電夾具111、112的序號記錄於資料庫中，以通知現場作業人員根據處理單元40提供記錄有殘銅的該導電夾具的序號，目視第二B圖所示該明碼的序號AB1或AB2便於更換發生殘銅現象的導電夾具。

Claims (13)

1. 一種電鍍夾爪之殘銅視覺檢測系統，包含：複數個電鍍夾爪機構，每一電鍍夾爪機構具有一對可夾持料件的導電夾具，每一導電夾具具有至少一金屬端面，該金屬端面用以接觸一料件；一循環傳送帶，傳送複數個電鍍夾爪機構分別經過一檢測區；至少一相機裝置，具有一鏡頭，該鏡頭界定一拍攝光軸，其中該相機裝置配置使該鏡頭拍攝該導電夾具的該金屬端面；以及一處理單元，控制每一電鍍夾爪機構的該對導電夾具在該檢測區為打開狀態，並控制該相機裝置在該檢測區內拍攝該導電夾具的該金屬端面的一檢測影像，該處理單元根據該檢測影像判斷該金屬端面是否存在殘銅。
2. 如申請專利範圍第1項所述之殘銅視覺檢測系統，包含二台相機裝置，每一相機裝置具有一鏡頭，該鏡頭界定一拍攝光軸，且兩拍攝光軸相交，分別拍攝該對導電夾具的該金屬端面。
3. 如申請專利範圍第2項所述之殘銅視覺檢測系統，其中該處理單元控制該兩相機裝置在該檢測區內同時拍攝該對導電夾具的該金屬端面及一辨識標籤的該檢測影像。
4. 如申請專利範圍第1或3項所述之殘銅視覺檢測系統，其中該對導電夾具在相對側面上分別設置一辨識標籤，俾使該檢測影像包含該金屬端面及該辨識標籤。
5. 如申請專利範圍第4項所述之殘銅視覺檢測系統，其中該處理單元根據該檢測影像辨識該辨識標籤以獲得一序號，並根據該序號記錄該導電夾具的殘銅判斷結果。
6. 如申請專利範圍第5項所述之殘銅視覺檢測系統，其中每一該導電夾具的側邊設有可目視的明碼的該序號，便於人員目視該明碼的該序號以更換記錄有殘銅的該導電夾具。
7. 如申請專利範圍第1項所述之殘銅視覺檢測系統，其中該循環傳送帶傳送每一電鍍夾爪機構進入該檢測區內，使該電鍍夾爪機構的該對導電夾具位於上位。
8. 如申請專利範圍第1項所述之殘銅視覺檢測系統，其中在該檢測區內，該拍攝光軸經過一導電夾具的前緣對準另一導電夾具的該金屬端面。
9. 如申請專利範圍第1項所述之殘銅視覺檢測系統，其中每一導電夾具具有兩金屬端面，且每一導電夾具在兩金屬端面之間形成一缺口。
10. 如申請專利範圍第9項所述之殘銅視覺檢測系統，其中該對導電夾具在相對側面上且靠近於該缺口處分別設置一辨識標籤或一序號。
11. 如申請專利範圍第10項所述之殘銅視覺檢測系統，其中在該檢測區內，該拍攝光軸經過一導電夾具的前緣對準另一導電夾具的該金屬端面，使該檢測影像中該另一導電夾具的該辨識標籤或該序號位於該一導電夾具的該缺口處。
12. 如申請專利範圍第1項所述之殘銅視覺檢測系統，包含一台相機裝置，該相機裝置具有一鏡頭，該鏡頭經由一分光系統拍攝該對導電夾具的該等金屬端面。
13. 如申請專利範圍第12項所述之殘銅視覺檢測系統，其中該分光系統介於呈打開狀態的兩側金屬端面之間。