CN105486696A - 一种线路板运送检测装置及其运送检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种线路板运送检测装置及其运送检测方法，所述装置包括第一吸风腔、第二吸风腔、第一图像采集装置和第二图像采集装置。检测过程，通过变位传动辊，将线路板传送至第一吸风腔上方，并使线路板通过负压吸附在第一吸风腔上，控制第一图像采集装置在直线导轨上相对于第一吸风腔运动，采集线路板上表面图像；然后将线路板传送至第二吸风腔下方，并使线路板通过负压吸附在第二吸风腔上，控制第二吸风腔在直线导轨上相对于第二图像采集装置运动，采集线路板下表面的图像。本发明采用负压吸附原理使线路板与吸风腔保持位置关系恒定，运动平台使用高精度直线导轨，可保证线路板运动路线的精准，从而保证线路板检测成像精度。

Description

一种线路板运送检测装置及其运送检测方法

技术领域

本发明涉及线路板检测技术领域，特别是涉及一种线路板运送检测装置及其运送检测方法。

背景技术

现代电子设备中线路板发挥着越来越重要的，其质量好坏在一定程度上决定了电子产品的性能。线路板在生产过程中可能存在器件缺陷、错误以及连焊等缺陷，严重影响产品质量。因此，对印刷线路板进行缺陷检测在工业生产中具有重要的应用价值。

现有技术中的线路板双面检测***如图1所示，导辊01为主动部件，通过电机驱动导辊01旋转，旋转的导辊01带动线路板02在支撑板03上做由左向右的水平运动。当线路板通过线阵相机04的扫描线时，线路板02上表面的图像信息被线阵相机04得到，通过拼接即可得到完整的线路板02上表面的图像。当线路板02通过线阵相机05的扫描线时，线路板02下表面的图像信息被线阵相机05得到，通过拼接即可得到完整的线路板02下表面图像。

上述线路板双面检测***中的线路板运送检测装置通过四根导辊配合完成对线路板的运送。所述运送检测装置对四根导辊的平行度有较高要求，同时亦要求前后两对导辊的运动速度一致。由于导辊旋转精度和圆度的机械误差是客观存在、不可消除的，所以送板过程中导辊对线路板的运动驱动存在无规律波动，此波动导致线路板运动方向和运动速度的无规律波动，同时亦可导致线路板本身的形变，进而给采图质量带来较大影响。

上述检测***由于其自身结构的缺陷，所以很难实现高精度的线路板传送运动，进而不能满足高精度成像的检测需求。

发明内容

本发明实施例中提供了一种线路板运送检测装置及其运送检测方法，以提升线路板的运送精度，从而保证双面检测时的成像精度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种线路板运送检测装置，包括第一吸风腔、第二吸风腔、第一图像采集装置和第二图像采集装置，其中：

所述第一吸风腔的上表面包括第一负压吸附面，所述第一吸风腔中设置设有可升降的变位传动辊，所述变位传动辊上升时凸出于所述第一负压吸附面；

所述第一图像采集装置通过直线导轨设置在所述第一负压吸附面的上方、用于采集线路板上表面的图像；

所述第二吸风腔通过直线导轨平行设置在所述第一吸风腔的上方，所述第二吸风腔与所述第一吸风腔在水平方向上具有一定的间距，所述第二吸风腔的下表面包括第二负压吸附面；

所述第二图像采集装置设置在所述第二吸风腔的下方，用于采集所述线路板下表面的图像；

所述第一负压吸附面和所述第二负压吸附面上均设置有负压孔，所述负压孔连通有抽真空装置。

优选地，所述运送检测装置还包括两条相互平行的水平直线导轨，其中：

所述第二吸风腔设置在两条所述直线导轨之间、并通过导轨滑块与所述直线导轨活动连接；

所述第二吸风腔上设置有所述第一图像采集装置，且所述第一图像采集装置设置在靠近所述第一吸风腔的一侧。

优选地，所述第二吸风腔由滚珠杠丝驱动装置驱动，其中：

所述滚珠杠丝驱动装置包括驱动电机、丝杠和丝杠螺母；

所述驱动电机与所述丝杠相连接，所述丝杠上安装有所述丝杠螺母，所述丝杠螺母固定在所述第二吸风腔的上表面。

优选地，所述第二图像采集装置固定设置在所述第一吸风腔和所述第二吸风腔之间水平方向的空隙中。

优选地，所述运送检测装置还包括送板传动辊，所述送板传动辊设置于所述第一吸风腔的一侧、用于为所述第一吸风腔传送所述线路板。

优选地，所述运送检测装置还包括接板传动辊，所述接板传动辊位于所述第二吸风腔的下方，用于将检测完的所述线路板运出检测区。

优选地，所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置均包括线阵相机。

第二方面，本发明还提供了一种线路板运送检测方法，包括：

通过变位传动辊，将线路板传送至第一吸风腔的第一负压吸附面上方；

控制所述变位传动辊下降至所述第一吸风腔中，开启第一抽真空装置，使所述线路板吸附在所述第一负压吸附面上；

控制第一图像采集装置在直线导轨上相对于所述第一吸风腔运动，通过所述第一图像采集装置采集所述线路板上表面的图像；

关闭所述第一抽真空装置，控制第二吸风腔在直线导轨上运动至所述第一吸风腔的正上方；

控制所述变位传动辊上升、将所述线路板顶起并靠近所述第二吸风腔的第二负压吸附面；

开启第二抽真空装置，使所述线路板吸附在所述第二负压吸附面上；

控制所述第二吸风腔在直线导轨上相对于第二图像采集装置运动，通过所述第二图像采集装置采集所述线路板下表面的图像；

关闭所述第二抽真空装置。

优选地，控制第一图像采集装置在直线导轨上相对于所述第一吸风腔运动，通过所述第一图像采集装置采集所述线路板上表面的图像，包括：

通过滚珠杠丝驱动装置驱动所述第二吸风腔在两条相互平行的水平直线导轨上向所述第一吸风腔运动，同时通过设置在所述第二吸风腔上的所述第一图像采集装置、采集所述线路板上表面的图像。

优选地，通过变位传动辊，将线路板传送至第一负压吸附面上方之前，还包括：

通过送板传动辊拖动所述线路板向所述第一吸风腔移动，并将所述线路板传送给所述变位传动辊。

优选地，关闭所述第二抽真空装置之前，还包括，控制接板传动辊上升并靠近所述线路板。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种线路板运送检测装置及其运送检测方法，所述运送检测装置包括用于吸附线路板的第一吸风腔和第二吸风腔，分别用于采集线路板上/下两个面图像的第一图像采集装置和第二图像采集装置。在线路板检测过程，通过变位传动辊，将线路板传送至所述第一吸风腔的第一负压吸附面上方，通过负压吸附原理使所述线路板吸附在所述第一负压吸附面上，控制第一图像采集装置在直线导轨上相对于所述第一吸风腔运动，采集所述线路板上表面的图像；然后将所述线路板传送至所述第二吸风腔的第二负压吸附面下方，使所述线路板通过负压吸附在所述第二负压吸附面上，控制所述第二吸风腔在直线导轨上相对于第二图像采集装置运动，并采集所述线路板下表面的图像。本发明采用负压吸附原理使线路板吸附在吸风腔上，既可以保持线路板和吸风腔位置关系恒定，又可以防止线路板变形，为实现高精度的线路检测提供了基础；同时，通过控制吸风腔和图像采集装置的相对运动，进行图像采集工作，运动平台使用定位精度高的直线导轨，可以有效保证线路板运动路线的精准，从而保证线路板双面检测时成像精度，为保障高精度线路板的制造质量提供了有效的检验平台。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的线路板双面检测***的基本结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种线路板运送检测装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一吸风腔的基本结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第二吸风腔的第二负压吸附面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第二吸风腔的运动机构的基本结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种线路板运送检测装置的工作状态的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种线路板运送检测装置的另一工作状态的示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种线路板运送检测装置的运送路径示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种线路板运送检测装置的运送路径示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参见图2，为本发明实施例提供的一种线路板运送检测装置的结构示意图，所述线路板运送检测装置，包括第一吸风腔1、第二吸风腔2、第一图像采集装置3和第二图像采集装置4，其中，所述第一图像采集装置3和所述第二图像采集装置4可以采用高扫描频率和高分辨率，以实现高精度成像的目的，同时所述第一图像采集装置3和所述第二图像采集装置4的个数还可以根据需要设置为多个。

参见图3，为本发明实施例提供的第一吸风腔的基本结构示意图，所述第一吸风腔1的上表面包括第一负压吸附面11，所述第一负压吸附面11上设置多个第一负压孔14，所述第一负压孔14连通有第一抽真空装置13，其中，所述第一抽真空装置13可以包括电磁阀和真空泵。在工作过程，向所述电磁阀发送控制信号，当所述电磁阀接收到控制信号后控制所述真空泵工作，使所述第一负压孔14内保持负压环境，这样便可以把所述线路板板8牢固吸附在所述第一负压吸附面11；同时，由于所述线路板8受到的吸附力来自于同一抽真空装置的作用、为均匀的力，进而可以有效避免其自身形变。

同时，所述第一吸风腔1中还设置设有可升降的变位传动辊12，其中，所述变位传动辊12上升时可以凸出于所述第一负压吸附面11，这样，一方面可以将线路板8传送到所述第一负压吸附面11上方的预设位置，另一方面，在所述线路板8被检测完毕后，还可以将所述线路板8从所述第一负压吸附面11上托起。

所述第一图像采集装置3通过直线导轨设置在所述第一负压吸附面11的上方，这样便可以通过控制所述第一图像采集装置3在所述直线导轨上相对于所述第一吸风腔1平稳运动，同时，当所述第一图像采集装置3的检测线经过所述线路板时，所述第一图像采集装置3进行采图，通过后期的图像处理便可以得到所述线路板8上表面的图像。

进一步的，所述第二吸风腔2通过直线导轨平行设置在所述第一吸风腔1的上方，所述第二吸风腔2与所述第一吸风腔1在水平方向上具有一定的间距。所述第二吸风腔2的下表面包括第二负压吸附面21，如图4所示，所述第二负压吸附面21上设置有第二负压孔22，所述第二负压孔22连通有第二抽真空装置23。

当完成所述线路板8上表面的检测工作后，控制所述第二吸风腔2在直线导轨上运动至所述第一吸风腔1的正上方，同时，控制所述变位传动辊12上升、将所述线路板8顶起并靠近所述第二吸风腔2的第二负压吸附面21，然后，开启所述第二抽真空装置23使所述线路板8牢固吸附在所述第二负压吸附面21上。

在所述第二吸风腔2的下方设置有所述第二图像采集装置4，将所述线路板8吸附在所述第二负压吸附面21后，控制所述第二吸风腔2相对于所述第二图像采集装置4运动，当所述线路板8经过所述第二图像采集装置4的检测线时，所述第二图像采集装置4进行采图，通过后期的图像处理便可以得到所述线路板8下表面的图像。

当然，所述第一负压吸附面11和所述第二负压吸附面21并不限于本实施例所呈现的形式，比如所述第一负压吸附面11上还可以设置有与所述第一负压孔14相连通的凹槽，以进一步保证所述线路板8受到的负压吸附力的均匀性，只要能够达到将所述线路板8通过负压吸附在所述第一吸风腔1上即可。

本实施例采用负压吸附原理使所述线路板8吸附分别吸附在所述第一吸风腔1和所述第二吸风腔2上，既可以保持线路板和线路板位置关系的恒定，又可以防止所述线路板8变形，为实现高精度的线路板检测提供了基础；同时，本实施例中通过控制吸风腔或图像采集装置的相对运动，进行图像采集，运动平台使用定位精度高的直线导轨，可以有效保证线路板运动路线的精准，从而保证对所述线路板8的上/下两个面的图像检测时的成像精度，为保障高精度线路板的制造质量提供了有效的检验平台。

为了进一步提高线路板和图像采集装置的运动路线的精准和运动速度的平稳，以及提高检测效率。

如图5所示，本实施例中，所述直线导轨包括两条相互平行的水平直线导轨5，其中，所述第二吸风腔2设置在两条所述直线导轨5之间、并通过导轨滑块51与所述直线导轨5活动连接。所述第二吸风腔2上设置有所述第一图像采集装置3，且所述第一图像采集装置3设置在靠近所述第一吸风腔1的一侧。

通过设置两条相互平行的所述直线导轨5，可以有效防止所述吸风腔2在运动过程中发生竖直方向的倾斜。同时，将所述第一图像采集装置3设置在所述第二吸风腔2上，这样在所述第一图像采集装置3进行所述线路板8上表面图像采集的同时，所述第二吸风腔2也会向所述第一吸风腔1运动，当所述第一图像采集装置3完成图像采集后，所述第二吸风腔2恰好停在所述第一吸风腔1的正上方，进而可以进行下一步的线路板转送工作。

进一步的，所述第二图像采集装置4固定设置在所述第一吸风腔1和所述第二吸风腔2之间水平方向的空隙中。这样，在吸附有所述线路板8的所述第二吸风腔2返回的过程，所述线路板8恰好经过所述第二图像采集装置4的检测线，当所述第二吸风腔2返回到初始位置的同时也完成了所述线路板8的图像采集工作。

通过上述图像采集流程的规划设计，将图像采集和线路板搬运整合，一方面可以大大节省检测作业时间，另一方面，可以分解采图影响要素和减少干扰的引入，有助于进一步提升线路板的运送精度，保证线路板双面检测时的成像精度。

如图5所示，所述第二吸风腔2由滚珠杠丝驱动装置驱动，其中，所述滚珠杠丝驱动装置包括驱动电机61、丝杠62和丝杠螺母63，所述驱动电机61与所述丝杠62相连接，所述丝杠62上安装有所述丝杠螺母63，所述丝杠螺母63固定在所述第二吸风腔2的上表面。

在所述滚珠杠丝驱动装置中，由驱动电机61带动滚珠丝杠驱动，其中，滚珠丝杠是将旋转运动转换成线性运动，具有高精度、可逆性和高效率的优点，进而保证了所述第二吸风腔2运动速度的平稳，有助于进一步提高成像精度，比如，可以用于线路板双面检测时10um成像精度要求的检测环境。

在非检测阶段，由于对所述线路板8的运动路线和速度精度要求不高，在所述第一吸风腔1的一侧设置有送板传动辊7，并通过所述送板传动辊7拖动所述线路板8运动，将所述线路板8传送给所述变位传动辊12。本实施例中，所述送板传动辊7为由驱动电机通过传送带带动的，具有运动机构简单、运行可靠和运行成本低的优点。

本实施例中，所述运送检测装置还包括可升降的接板传动辊9，所述接板传动辊9位于所述第二吸风腔2的下方，用于将检测完的所述线路板8运出检测区。当完成所述线路板8下表面的图像采集后，控制所述接板传动辊9上升并靠近所述线路板8，使所述线路板8平稳落在所述接板传动辊9上，然后所述接板传动辊9下降到指定位置并将所述线路板8运出检测区。通过设置可升降的所述接板传动辊9，不仅可以防止所述线路板8被长距离的抛扔所引起的损坏，又通过可灵活升降的设计，不会妨碍到前面的图像采集工作。

如图8和图9所示，为本实施例提供的另外两种线路板运送检测装置的运送路径示意图，本发明提供的线路板运送检测装置中的吸风腔和传动辊的布局方式可以根据不同的产线布局和空间需求进行改变，具有可以灵活配置的优点，当然还可以根据实际生产需要设计为其它的布局方式，在此不再赘述。

本实施例还提供了一种线路板运送检测方法，包括以下步骤：

步骤101：通过变位传动辊12，将线路板8传送至第一吸风腔1的第一负压吸附面(11)上方。

其中，在步骤101之前，还可包括如图1所示的，通过送板传动辊7拖动所述线路板8向所述第一吸风腔1移动，并将所述线路板8传送给所述变位传动辊12。

步骤102：控制所述变位传动辊12下降至所述第一吸风腔1中，开启第一抽真空装置13，使所述线路板8吸附在所述第一负压吸附面11上。

步骤103：控制第一图像采集装置3在直线导轨上相对于所述第一吸风腔1运动，通过所述第一图像采集装置3采集所述线路板8上表面的图像。

如图6所示，在本步骤中还包括，通过滚珠杠丝驱动装置驱动所述第二吸风腔2在两条相互平行的水平直线导轨5上向所述第一吸风腔1运动，同时通过设置在所述第二吸风腔2上的所述第一图像采集装置3、采集所述线路板8上表面的图像。

步骤104：关闭所述第一抽真空装置13，控制第二吸风腔2在直线导轨上运动至所述第一吸风腔1的正上方。

步骤105：控制所述变位传动辊12上升、将所述线路板8顶起并靠近所述第二吸风腔2的第二负压吸附面21。

步骤106：开启第二抽真空装置23，使所述线路板8吸附在所述第二负压吸附面21上。

步骤107：控制所述第二吸风腔2在直线导轨上相对于第二图像采集装置4运动，通过所述第二图像采集装置4采集所述线路板8下表面的图像。

如图7所示，当所述线路板8经过所述第二图像采集装置4的检测线时，所述第二图像采集装置4进行采图，通过后期的图像处理便可以得到所述线路板8下表面的图像

步骤108：关闭所述第二抽真空装置23。

其中，关闭所述第二抽真空装置23之前，还包括控制接板传动辊9上升并靠近所述线路板8。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种线路板运送检测装置，其特征在于，包括第一吸风腔(1)、第二吸风腔(2)、第一图像采集装置(3)和第二图像采集装置(4)，其中：

所述第一吸风腔(1)的上表面包括第一负压吸附面(11)，所述第一吸风腔(1)中设置设有可升降的变位传动辊(12)，所述变位传动辊(12)上升时凸出于所述第一负压吸附面(11)；

所述第一图像采集装置(3)通过直线导轨设置在所述第一负压吸附面(11)的上方，用于采集线路板(8)上表面的图像；

所述第二吸风腔(2)通过直线导轨平行设置在所述第一吸风腔(1)的上方，所述第二吸风腔(2)与所述第一吸风腔(1)在水平方向上具有一定的间距，所述第二吸风腔(2)的下表面包括第二负压吸附面(21)；

所述第二图像采集装置(4)设置在所述第二吸风腔(2)的下方，用于采集所述线路板(8)下表面的图像；

所述第一负压吸附面(11)和所述第二负压吸附面(21)上均设置有负压孔，所述负压孔连通有抽真空装置。

2.根据权利要求1所述的线路板运送检测装置，其特征在于，所述运送检测装置还包括两条相互平行的水平直线导轨(5)，其中：

所述第二吸风腔(2)设置在两条所述直线导轨(5)之间、并通过导轨滑块(51)与所述直线导轨(5)活动连接；

所述第二吸风腔(2)上设置有所述第一图像采集装置(3)，且所述第一图像采集装置(3)设置在靠近所述第一吸风腔(1)的一侧。

3.根据权利要求2所述的线路板运送检测装置，其特征在于，所述第二吸风腔(2)由滚珠杠丝驱动装置驱动，其中：

所述滚珠杠丝驱动装置包括驱动电机(61)、丝杠(62)和丝杠螺母(63)；

所述驱动电机(61)与所述丝杠(62)相连接，所述丝杠(62)上安装有所述丝杠螺母(63)，所述丝杠螺母(63)固定在所述第二吸风腔(2)的上表面。

4.根据权利要求1所述的线路板运送检测装置，其特征在于，所述第二图像采集装置(4)固定设置在所述第一吸风腔(1)和所述第二吸风腔(2)之间水平方向的空隙中。

5.根据权利要求1所述的吸提式线路板运送检测装置，其特征在于，所述运送检测装置还包括送板传动辊(7)，所述送板传动辊(7)设置于所述第一吸风腔(1)的一侧、用于为所述第一吸风腔(1)传送所述线路板(8)。

6.根据权利要求1所述的吸提式线路板运送检测装置，其特征在于，所述运送检测装置还包括可升降的接板传动辊(9)，所述接板传动辊(9)位于所述第二吸风腔(2)的下方，用于将检测完的所述线路板(8)运出检测区。

7.根据权利要求1-6任一所述的线路板运送检测装置，其特征在于，所述第一图像采集装置(3)和所述第二图像采集装置(4)均包括线阵相机。

8.一种线路板运送检测方法，其特征在于，包括：

通过变位传动辊(12)，将线路板(8)传送至第一吸风腔(1)的第一负压吸附面(11)上方；

控制所述变位传动辊(12)下降至所述第一吸风腔(1)中，开启第一抽真空装置(13)，使所述线路板(8)吸附在所述第一负压吸附面(11)上；

控制第一图像采集装置(3)在直线导轨上相对于所述第一吸风腔(1)运动，通过所述第一图像采集装置(3)采集所述线路板(8)上表面的图像；

关闭所述第一抽真空装置(13)，控制第二吸风腔(2)在直线导轨上运动至所述第一吸风腔(1)的正上方；

控制所述变位传动辊(12)上升、将所述线路板(8)顶起并靠近所述第二吸风腔(2)的第二负压吸附面(21)；

开启第二抽真空装置(23)，使所述线路板(8)吸附在所述第二负压吸附面(21)上；

控制所述第二吸风腔(2)在直线导轨上相对于第二图像采集装置(4)运动，通过所述第二图像采集装置(4)采集所述线路板(8)下表面的图像；

关闭所述第二抽真空装置(23)。

9.根据权利要求8所述的线路板运送检测方法，其特征在于，控制第一图像采集装置(3)在直线导轨上相对于所述第一吸风腔(1)运动，通过所述第一图像采集装置(3)采集所述线路板(8)上表面的图像，包括：

通过滚珠杠丝驱动装置驱动所述第二吸风腔(2)在两条相互平行的水平直线导轨(5)上向所述第一吸风腔(1)运动，同时通过设置在所述第二吸风腔(2)上的所述第一图像采集装置(3)、采集所述线路板(8)上表面的图像。

10.根据权利要求8所述的线路板运送检测方法，其特征在于，通过变位传动辊(12)，将线路板(8)传送至第一负压吸附面(11)上方之前，还包括：

通过送板传动辊(7)拖动所述线路板(8)向所述第一吸风腔(1)移动，并将所述线路板(8)传送给所述变位传动辊(12)。

11.根据权利要求8所述的线路板运送检测方法，其特征在于，关闭所述第二抽真空装置(23)之前，还包括：

控制接板传动辊(9)上升并靠近所述线路板(8)。