CN106501282A - Fpc自动检查机器人及其智能检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种FPC自动检查机器人，包括底座、外侧罩、盖板、高速工业相机，所述底座上部面板的中间区域一侧设置有用于放置正在检测FPC的检测座，另一侧设置有机械手，所述检测座的左右两侧分别设置有待检测托盘；所述底座上方设置外侧罩，所述外侧罩顶部设置盖板，所述盖板的底面设置高速工业相机并且所述高速工业相机位于检测座上方；所述底座下部设置有电气控制箱，所述电气控制箱分别与高速工业相机、机械手连接；还公开了一种FPC自动检查机器人的智能检测方法，通过本发明能够逐项自动检查和识别FPC线路板的十多种缺陷内容；同时也实现了快速和准确的取放工件,确保检测的高效状态。
Description
技术领域
本发明属于工业机器人领域和视觉自动检测技术领域，具体涉及一种FPC自动检查机器人及其智能检测方法。
背景技术
当前电子设备朝轻薄化、小型化方向发展，导致对柔性印刷线路板需求暴增。目前柔性印刷线路板已大量应用在可穿戴式设备(智能手表、手环、戒指、眼镜)、计算机产品(平板计算机、笔记本电脑、打印机、硬盘机、光驱)、显示器(LCD、PDP、OLED)、消费性电子产品(数字相机、摄影机、音响、MP3)、车载电装零组件(仪表板、音响、天线、功能控制)、电子仪器(医疗仪器、工业电子仪表)、通讯产品(智能电话、传真机)及航空航天、网络能源电力、新能源光伏发电、风力发电、半导体LED照明等领域。
柔性印刷线路板质量直接决定电子产品质量。但现有的检测手段已经不能适应当前柔性印刷线路板的发展趋势，高性能、高复杂性、高质量柔性印刷线路板的生产，除了应保证优良的原材料、先进的工艺、设备、管理模式要外，还必须具有完备的质量保证体系和先进的检测设备。
但由于目前国内对于印刷电路板缺陷的自动光学检测***研究也停留在初期水平，国内绝大部分电路板生产厂家还是采用人工用放大镜或投影仪查看的办法进行检测，劳动强度大，漏检率高，而且随着电子产品朝着小型化、数字化发展，印制电路板也朝着高密度、高精度发展，采用人工检验的方法，基本无法满足对更高密度和精度电路板(0.12-0.10mm)的检验要求；因此市场迫切需要柔性印刷线路板自动检测机器人。
据估算，柔性印刷线路板自动检测机器人市场规模每年为2-5亿元左右。市场容量大，本发明有较大市场空间。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种FPC自动检查机器人及其智能检测方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种FPC自动检查机器人，该机器人包括底座、外侧罩、盖板、高速工业相机，所述底座上部面板的中间区域一侧设置有用于放置正在检测FPC的检测座，另一侧设置有机械手，所述检测座的左右两侧分别设置有待检测托盘；所述底座上方设置外侧罩，所述外侧罩顶部设置盖板，所述盖板的底面设置高速工业相机并且所述高速工业相机位于检测座上方；所述底座下部设置有电气控制箱，所述电气控制箱分别与高速工业相机、机械手连接。
上述方案中，所述外侧罩的一侧设置有液晶显示屏，所述液晶显示屏与电气控制箱连接。
上述方案中，所述外侧罩上设置有安全光栅。
上述方案中，所述机械手采用能够在坐标系x、y、z、u四个方向***的4轴机器人；所述机械手连接有用于开启或控制机器手是否工作的运动开关。
上述方案中，所述底座的底部设置有底座脚杯，所述底座的后部设置有用于保护电气控制箱内线路安全的底座盖子。
上述方案中，所述高速工业相机为并列组合的彩色和黑白CCD相机以及配套的镜头、光源为大尺寸、亮度可调防反射的特制光源。
上述方案中，所述高速工业相机与机械手之间连接有工控机。
上述方案中，所述高速工业相机上还设置有相机光源。
本发明实施例还提供一种FPC自动检查机器人的智能检测方法，该方法通过以下步骤实现：
步骤一：根据多个合格FPC按金手指、线路、焊盘分三个区分别建立标准特征库，并统计分析，提取出适用于判断检测区域是否合格的有效特征的参数指标；
步骤二：实时检测时将相同的区域特征与标准特征库进行比对，根据要求设立合适参数指标阈值，若实际检测区域特征与标准特征库偏差小于阈值，则认为工件合格，若偏差大于阈值，则认为工件不合格。
上述方案中，该方法还包括收集FPC缺陷代表样本，根据FPC按金手指、线路、焊盘分三个区建立缺陷子库，并提取各种缺陷的特征，进行统计分析，根据不同缺陷特征的归类分析得出各种缺陷的识别判断依据；对不合格的工件进一步进行缺陷分类，将实时检测特征指标与缺陷子库的特征指标对比，若特征指标越接近，则为接近的特征指标对应的缺陷。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过机器人运动***控制机械手通过吸附方式自动拾取待检测的柔性印刷线路板自动放置在指定的检测工位上，通过高速工业相机采集当前工位上的柔性线路板FPC的图像数据并实时逐项自动检查和识别FPC线路板的十多种缺陷内容；同时也实现了快速和准确的取放工件,确保检测的高效状态。
附图说明
图1为本发明实施例提供一种FPC自动检查机器人的结构示意图。
图2为本发明实施例提供一种FPC自动检查机器人的***功能模块关示意图。
图3为本发明实施例提供一种FPC自动检查机器人的***作业流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种FPC自动检查机器人，如图1所示，该机器人包括底座1、外侧罩7、盖板8、高速工业相机2，所述底座1上部面板的中间区域一侧设置有用于放置正在检测FPC的检测座4，另一侧设置有机械手3，所述检测座4的左右两侧分别设置有待检测托盘6；所述底座1上方设置外侧罩7，所述外侧罩7顶部设置盖板8，所述盖板8的底面设置高速工业相机2并且所述高速工业相机2位于检测座4上方；所述底座1下部设置有电气控制箱10，所述电气控制箱10分别与高速工业相机2、机械手3连接。
所述盖板8和外侧罩7起到防尘和防杂散光干扰的作用，也起到机械手3核心部件的作用。
所述电气控制箱10采用电路布线、伺服电机等电气控制柜。
所述底座1的后部设置有用于保护电气控制箱10内线路安全的底座盖子12。
所述外侧罩7的一侧设置有液晶显示屏9，所述液晶显示屏9与电气控制箱10连接。
所述外侧罩7上设置有安全光栅5，为防止工作人员和其他相关人等误入机器人工作范围，起到安全防护报警的作用。
所述机械手3采用能够在坐标系x、y、z、u四个方向***的4轴机器人，实现上下、左右、前后的自由旋转运动；所述机械手3连接有用于开启或机械手3是否工作的运动开关13。
所述底座1的底部设置有底座脚杯11，起到机械手3的目的。
所述高速工业相机2为并列组合的彩色和黑白CCD相机以及配套的镜头、光源为大尺寸、亮度可调防反射的特制光源。
所述高速工业相机2上还设置有相机光源14。
所述高速工业相机2与机械手3之间连接有工控机。
本发明能检测的缺陷包括短路、断路、最小线宽/线距违反、缺口、突出、凹陷、残铜、针孔、氧化、特征点差异、母板资料尺寸和位置错误、孔、焊盘,冲压偏位，孔偏位等缺陷，实现柔性印刷线路板的十多项不良并且检查结果可靠性达99％，达到取代人工检查FPC，实现自动化检查FPC缺陷的功能。
如图2所示，本发明实施例提供一种FPC自动检查机器人，包括工控机、高速工业相机、输入单元、显示单元、工业机器人，所述高速工业相机、输入单元、显示单元、工业机器人分别与工控机连接；所述输入单元采用键盘和/或鼠标，显示单元采用显示器、工业机器人即为机械手。
本发明实施例提供一种FPC自动检查机器人的智能检测方法，如图2、3所示，该方法通过以下步骤实现：
步骤一：根据多个合格FPC按金手指、线路、焊盘分三个区分别建立标准特征库，并统计分析，提取出适用于判断检测区域是否合格的有效特征的参数指标；
步骤二：实时检测时将相同的区域特征与标准特征库进行比对，根据要求设立合适参数指标阈值，若实际检测区域特征与标准特征库偏差小于阈值，则认为工件合格，若偏差大于阈值，则认为工件不合格。
该方法还包括收集FPC缺陷代表样本，根据FPC按金手指、线路、焊盘分三个区建立缺陷子库，并提取各种缺陷的特征，进行统计分析，根据不同缺陷特征的归类分析得出各种缺陷的识别判断依据；对不合格的工件进一步进行缺陷分类，将实时检测特征指标与缺陷子库的特征指标对比，若特征指标越接近，则为接近的特征指标对应的缺陷。
将检测发现的不良品进行标记，合格的和不合格的工件再通过影像定位,由机械手将良品和不良品放置在良品区域和不良品区域的托盘，完成一次检测。如此循环进行检测。机械手的运动根据分析结果的指令运行；采用机器人运动***与视觉***的数据交互与控制技术，配套精密加工的设备结构部件，机械手能够快速和准确的取放工件,确保软件和机械手可以准确无误地有效运行。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种FPC自动检查机器人，其特征在于，该机器人包括底座、外侧罩、盖板、高速工业相机，所述底座上部面板的中间区域一侧设置有用于放置正在检测FPC的检测座，另一侧设置有机械手，所述检测座的左右两侧分别设置有待检测托盘；所述底座上方设置外侧罩，所述外侧罩顶部设置盖板，所述盖板的底面设置高速工业相机并且所述高速工业相机位于检测座上方；所述底座下部设置有电气控制箱，所述电气控制箱分别与高速工业相机、机械手连接。
2.根据权利要求1所述的FPC自动检查机器人，其特征在于：所述外侧罩的一侧设置有液晶显示屏，所述液晶显示屏与电气控制箱连接。
3.根据权利要求1或2所述的FPC自动检查机器人，其特征在于：所述外侧罩上设置有安全光栅。
4.根据权利要求3所述的FPC自动检查机器人，其特征在于：所述机械手采用能够在坐标系x、y、z、u四个方向***的4轴机器人；所述机械手连接有用于开启或控制机器手是否工作的运动开关。
5.根据权利要求4所述的FPC自动检查机器人，其特征在于：所述底座的底部设置有底座脚杯，所述底座的后部设置有用于保护电气控制箱内线路安全的底座盖子。
6.据权利要求5所述的FPC自动检查机器人，其特征在于：所述高速工业相机为并列组合的彩色和黑白CCD相机以及配套的镜头、光源为大尺寸、亮度可调防反射的特制光源。
7.据权利要求1所述的FPC自动检查机器人，其特征在于：所述高速工业相机与机械手之间连接有工控机。
8.据权利要求1所述的FPC自动检查机器人，其特征在于：所述高速工业相机上还设置有相机光源。
9.一种FPC自动检查机器人的智能检测方法，其特征在于，该方法通过以下步骤实现：
步骤一：根据多个合格FPC按金手指、线路、焊盘分三个区分别建立标准特征库，并统计分析，提取出适用于判断检测区域是否合格的有效特征的参数指标；步骤二：实时检测时将相同的区域特征与标准特征库进行比对，根据要求设立合适参数指标阈值，若实际检测区域特征与标准特征库偏差小于阈值，则认为工件合格，若偏差大于阈值，则认为工件不合格。
10.根据权利要求9所述的一种FPC自动检查机器人的智能检测方法，其特征在于，该方法还包括收集FPC缺陷代表样本，根据FPC按金手指、线路、焊盘分三个区建立缺陷子库，并提取各种缺陷的特征，进行统计分析，根据不同缺陷特征的归类分析得出各种缺陷的识别判断依据；对不合格的工件进一步进行缺陷分类，将实时检测特征指标与缺陷子库的特征指标对比，若特征指标越接近，则为接近的特征指标对应的缺陷。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Huang Yongmei Inventor after: Huang Daoquan Inventor after: Fang Juqin Inventor before: Huang Daoquan Inventor before: Fang Juqin |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170315 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |