CN111132463A - 用于电路板的集成式操作平台以及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电路板的集成式操作平台，包括：用于存放至少一个初检异常的电路板的第一区；包括复检工位的第二区，所述复检工位能够存放至少一个初检异常的电路板以便对其进行复检；用于将电路板传输通过所述操作平台的传输装置；和用于控制电路板的存放和输送的控制装置。此外，本发明还涉及用于电路板的操作方法，包括：根据在线检测数据将电路板判定为初检正常的电路板或初检异常的电路板；利用传输装置将电路板输送经过集成式操作平台；将至少一个初检异常的电路板存放在所述操作平台的复检区中；识别存放在复检区中的所述至少一个初检异常的电路板；以及基于在线检测数据对所述至少一个初检异常的电路板进行复检。

Description

用于电路板的集成式操作平台以及操作方法

技术领域

本发明涉及电路板加工技术领域，尤其涉及配置于电路板生产线、特别是PCB(印刷电路板)生产线中的操作平台。

背景技术

近年来，在线质量检测技术的飞速发展极大的保证了流水线产品生产质量，实现了PCB产品质量实时监控的效果。但由于多种现场环境因素所限制，现有的检测技术不能保证所有的检测结果的绝对可靠性，所以部分被在线检测设备拦截的质量异常产品需要进行二次人工复检。

为实现复检功能，现有的流水线设备需要组合应用多种大尺寸且仅具有单一功能的设备。多种设备组合应用的缺点是复杂化，投资成本高且极大地占用工厂流水线线体长度。此外，由于组合设备不具备自动识别功能，因此仍需要大量重复的人工扫码识别操作，对生产线布局和精益生产产生了很大影响。

因此，需要一种多功能、高集成度、小型化、智能化的流水线操作平台，以满足精益生产的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电路板的集成式操作平台以及用于电路板的操作方法，以解决前述问题中的至少一者。

根据本发明的第一方面，提供一种用于电路板的集成式操作平台，其特征在于，所述操作平台能够对初检正常的电路板与初检异常的电路板进行分流，使得初检正常的电路板从所述操作平台输出、而初检异常的电路板存放在所述操作平台中以待复检，其中，所述操作平台包括：

第一区，所述第一区用于存放至少一个初检异常的电路板；

第二区，所述第二区包括复检工位，所述复检工位能够存放至少一个初检异常的电路板以便对其进行复检；

传输装置，所述传输装置用于将电路板传输通过所述操作平台；和

控制装置，所述控制装置用于控制电路板的存放和输送。

有利的是，控制装置可以根据位于操作平台上游的或者位于操作平台中的检测设备的检测结果控制电路板的存放和输送。

有利的是，第一区可以包括用于支承电路板的第一支承装置和用于驱动第一支承装置的第一驱动装置。替代地或者附加地，第二区可以包括用于支承电路板的第二支承装置和用于驱动第二支承装置的第二驱动装置。第一支承装置和/或第二支承装置能够在相应的驱动装置的驱动下各自运动，从而在不中断传输装置的传输操作的情况下存放初检异常的电路板。

有利的是，第一支承装置和/或第二支承装置可以是可升降支架，所述可升降支架设有用于支承电路板的一组或多组突起，各组突起在基本上垂直于传输装置的传输方向的方向上间隔开地布置在可升降支架上。

有利的是，复检工位可以包括扫描装置和PLC控制器，所述PLC控制器能够控制所述扫描装置自动读取电路板的条形码并将读取的信息发送给内置在操作平台中的或者设置在操作平台外部的计算机。

有利的是，集成式操作平台还可以包括报警装置，所述报警装置用于在存放于第一区内的初检异常的电路板达到预定的第一最大数量之后发出警报信号。替代地或者附加地，第一区在集成式操作平台中沿着传输装置的传输方向布置在第二区的上游，并且第一区仅在第二区内存放有尚未复检的电路板的情况下才存放初检异常的电路板。

有利的是，操作平台还包括触摸屏和复检结果确认按键。

根据本发明第二方面，提供一种用于电路板的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括以下步骤：根据在线检测数据将电路板判定为初检正常的电路板或初检异常的电路板；利用传输装置将电路板输送经过集成式操作平台；将至少一个初检异常的电路板存放在所述操作平台的复检区中；识别存放在复检区中的所述至少一个初检异常的电路板；以及基于在线检测数据对所述至少一个初检异常的电路板进行复检。

有利的是，所述操作方法还包括：在复检区内存放有尚未复检的电路板的情况下，将至少一个初检异常的电路板存放在所述操作平台的暂存区中；以及在存放于复检区内的电路板完成复检的情况下，经由传输装置将存放在所述暂存区中的电路板输送至复检区以便对其进行复检操作，其中，所述暂存区在所述操作平台中沿着传输装置的传输方向布置在所述复检区的上游。

有利的是，暂存区可以包括用于支承电路板的第一支承装置和用于驱动第一支承装置的第一驱动装置，所述操作方法可以包括利用第一驱动装置驱动第一支承装置从低于输送装置的输送表面的非支承位置升高至高于该输送表面的支承位置，从而在不中断传输装置的传输操作的情况下存放初检异常的电路板。替代地或者附加地，复检区可以包括用于支承电路板的第二支承装置和用于驱动第二支承装置的第二驱动装置，所述操作方法包括利用第二驱动装置驱动第二支承装置从低于输送装置的输送表面的非支承位置升高至高于该输送表面的支承位置，从而在不中断传输装置的传输操作的情况下存放初检异常的电路板。

有利的是，集成式操作平台还可以包括报警装置，所述操作方法可以包括在存放于暂存区内的初检异常的电路板达到预定的最大数量之后利用所述报警装置发出警报信号。

有利的是，识别存放在复检区中的所述至少一个初检异常的电路板的步骤可以包括：利用扫描装置自动读取电路板的条形码并将读取的信息发送给内置在操作平台中的或者设置在操作平台外部的计算机，或者，由集成式操作平台向内置在该操作平台中的计算机或者设置在该操作平台外部的计算机的串口发出指令以调取待识别的电路板的相应信息。

与现有技术相比，本发明提供的用于电路板的集成式操作平台及操作方法至少具有以下优点：提供了一种高集成度、小体积的操作平台，其同时具有暂存功能和分流功能，该操作平台可区分好坏产品，并包括紧凑的可升降式支架，以便存放多块待复检的电路板如PCB。复检时，可自由对接大视野扫描装置的扫描镜头，不需要手动调节。集成了多种功能，自动化程度高，可使用自动条码扫描代替人工手动条码扫描操作的流水线操作平台。

附图说明

下面参照附图详细说明本发明的优选实施例，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的集成式操作平台在生产线中的布置；

图2a、2b、2c分别示意性地示出了根据本发明一个实施例的集成式操作平台的正视图、侧视图和透视图；和

图3a和图3b分别示意性地示出了根据本发明另一个实施例的集成式操作平台的正视图和侧视图，其中，操作平台配备有扫描装置和计算机。

具体实施方式

下面将参照附图并通过优选实施例来描述根据本发明的用于电路板的集成式操作平台以及用于电路板的操作方法。

如图1所示，在电路板自动生产线、例如印刷电路板(PCB)自动生产线中，根据本发明的集成式操作平台200可以布置在上游的在线检测设备100和下游的下料机300之间。

电路板、例如PCB可以经由传输装置沿着图1中从左至右的方向被输送，其中，由在线检测设备100判定初检结果为质量正常的电路板被输送依次通过在线检测设备100和集成式操作平台200并输出至下料机300；由在线检测设备100判定初检结果为质量异常的电路板则保留在集成式操作平台200中以待复检。传输装置203可以是沿着水平方向延伸的轨道传输装置。轨道传输装置可以配备双重防错位置传感器，以感测和发送从该位置传感器旁边经过的电路板的信息。

下面结合图2a、2b和2c详细说明根据本发明一个实施例的集成式操作平台。

在图2a和2b所示的实施例中，集成式操作平台包括以201标示的第一区、即暂存区。该第一区用于存放至少一个初检异常的电路板。第一区 201可以包括用于支承电路板的第一支承装置和用于驱动第一支承装置的第一驱动装置212(参见图3b，在该图中该第一驱动装置被第二驱动装置 222遮挡，因此仅示意性地示出第一驱动装置212在操作平台的横向——即，横向于电路板输送方向——上的位置)。图2a和2b示出了作为第一支承装置的可升降支架211。该可升降支架211具有低于轨道传输表面的非支承位置和至少一个高于轨道传输表面的支承位置。可升降支架211可以布置在轨道的两侧，并且可以设有用于支承电路板的一组或多组突起 213(参见图2c)，每个突起213可以从可升降支架211朝向电路板的一侧横向于传输装置的传输方向(亦即电路板传输方向)突出。同一组突起 213处于相同的高度处。如果设有多组突起213，则不同组的突起在基本上垂直于电路板传输方向的方向上、即在竖直方向上间隔开布置，使得可升降支架211可以支承多个电路板，例如3至8个电路板。

当不使用可升降支架211支承电路板时，可升降支架211保持在非支承位置，由于该非支承位置比轨道传输表面低，并且支架在轨道宽度方向上处于轨道侧面以内(换言之，位于轨道两侧的支架之间的、横向于电路板传输方向的间距大于轨道宽度)，因此不会对传输装置造成干涉、不影响电路板的正常输送。当电路板需要存放于第一区201时，可升降支架211 升高至支承位置。当可升降支架211设有多组突起213时，可升降支架211 相应地具有高度不同的多个支承位置。

此外，集成式操作平台还包括以202标示的第二区、即复检区。该第二区包括复检工位，所述复检工位能够存放至少一个初检异常的电路板以便对其进行复检。

第二区202可以包括用于支承电路板的第二支承装置和用于驱动第二支承装置的第二驱动装置222。图2a和2b示出了作为第二支承装置的可升降支架221。类似于可升降支架211，可升降支架221也具有低于轨道传输表面的非支承位置和至少一个高于轨道传输表面的支承位置。可升降支架221可以布置在轨道的两侧，并且可以设有用于支承电路板的一组或多组突起223(参见图2c)，每个突起223可以从支架221朝向电路板的一侧横向于电路板传输方向突出。同一组突起223基本上处于相同的高度处。

优选地，第二区202的可升降支架221设有一组突起223，从而在第二区202中可存放1个待复检的电路板。这样的设置有利于以非常简单有效的方式进行复检操作。例如，当操作人员发现第二区202的可升降支架 221支承着初检异常的电路板升起时，操作人员可以对其进行复检操作，并向操作平台输入复检结果。随后，第二区202的可升降支架221支承着完成复检的电路板下降以将该电路板传输至下游的相应输出设备。

可选地，也可以设有多组突起223，不同组的突起223在基本上垂直于电路板传输方向的方向、即竖直方向上间隔开布置，使得可升降支架221 可以支承多个电路板，例如2或3个电路板。在这种情况下，第二区的可升降支架支承着完成复检的相应电路板，使其回到轨道传输表面并传输至下游的相应输出设备。

当不存在初检异常的电路板、因此无需使用可升降支架221支承电路板时，可升降支架221保持在非支承位置，由于该非支承位置比轨道传输表面低，并且支架在轨道宽度方向上处于轨道侧面以内(换言之，位于轨道两侧的支架之间的、横向于电路板传输方向的间距大于轨道宽度)，因此不会对传输装置造成干涉、不影响电路板的正常输送。当待复检的电路板需要放置于第二区202的复检工位中时，可升降支架221升高至支承位置。当可升降支架221设有多组突起223时，可升降支架221相应地具有高度不同的多个支承位置。

在一个优选实施例中，第一区201在集成式操作平台200中布置在第二区202的上游，从而有利于在存放于第二区202内的初检异常的电路板全部复检完毕之后，经由传输装置将第一区201内暂存的初检异常的电路板传输至第二区202进行复检。第一区201仅在第二区202内存放有尚未复检的电路板的情况下才存放初检异常的电路板。前述尚未复检的电路板的最大数量可以在1至3的范围内。

在图2a和2b所示的实施例中，操作平台预留有用于安装扫描装置的位置以便进行对接。

在图3a和图3b所示的另一个优选实施例中，复检工位可以包括扫描装置205和PLC控制器(未示出)。PLC控制器可以控制扫描装置205 自动读取电路板的条形码并将读取的信息发送给计算机206。在该实施例中，计算机内置在操作平台中。可以设想，计算机也可以放置在操作平台外部。计算机可以通过企业内部网络调取上游检测设备的检测数据，以便操作人员根据报错信息进行人工复检。扫描装置205也可以构造成可升降的，从而扩大扫描范围。

如图3a和3b所示，集成式操作平台还可以包括报警装置207，用于在存放于第一区201内的初检异常的电路板达到预定的第一最大数量之后发出警报信号。如前所述，第一最大数量可以在3至8的范围内。

此外，操作平台还可以设置显示屏204，操作人员可以通过该显示屏监测报错信息以及获取待复检电路板的上游初检数据等。

根据图3a和图3b所示的优选实施例，操作人员可以通过触摸屏208 进行复检操作，并通过复检结果确认按键209来输入复检结果。

在一个本发明的优选实施例中，轨道可以配备有双重防错位置传感器。另外，可以为电路板配备有透明防静电材质的防尘保护罩。此外，还可以为操作人员配备有作业指导说明书托架和/或用于容纳鼠标、键盘等指令输入设备的托架210，以及亮度可自由调节的目检辅助照明装置。

在一个本发明的优选实施例中，第一驱动装置和/或第二驱动装置可以包括电动机和丝杠。在另一个优选实施例中，第一驱动装置和/或第二驱动装置可以包括气缸。

下面详细说明根据本发明一个实施例的集成式操作平台的操作方法，其包括两种主要功能模式：

1.自动扫码模式，通过产品条形码实现产品检测数据的追溯：

(1)如果上游在线检测设备输出产品(例如PCB)为质量正常的产品，该操作平台向下游输出OK信号，直接将产品输出给下游下料机。

(2)如果上游在线检测设备输出产品为质量异常的产品，操作平台将产品送至第二区即复检区；为了不影响流水线产品正常传输，第二区升起，与此同时，该升起操作触发条形码扫描信号，从而PLC控制器控制扫描装置自动读取产品条形码，并发送给复检计算机，计算机通过企业内部网络调取上游检测数据，操作员根据报错信息进行人工复检判断。

(3)操作人员通过按键向操作平台输入复检结果，如果人工复检结果为合格，则第二区自动下降，并且该第二区向下游输出OK信号，并将产品传输给下游下料机；如果人工复检结果为不合格，则第二区自动下降，并且该第二区向下游输出NOK信号，并将产品传输给下游下料机。

(4)在上游检测设备连续输出质量异常产品时，如果第二区即复检区存在未及时处理的待复检产品，则为了避免流水线发生堵塞，第一区即暂存区会逐层自动升起，暂存待检产品；当待检产品存满第一区时，为避免发生流水线拥堵，操作平台会通过报警装置自动发出声光警报信号，提醒现场工作人员及时检查流水线状态。

2.顺序序列处理模式：

(1)如果在线检测设备输出产品为质量正常的产品，该操作平台向下游输出OK信号，直接将产品输出给下游下料机。

(2)如果在线检测设备输出产品为质量异常的产品，该操作平台将产品送至第二区即复检区，为了不影响流水线产品正常传输，第二区升起，并且该升起操作触发了以下操作：向复检计算机串口发出相应信息调取指令，计算机通过企业内部网络调取上游检测数据，操作人员根据报错信息进行人工复检判断。

(3)操作人员向操作平台输入复检结果，如果人工复检结果合格，则第二区自动下降，并且该第二区向下游输出OK信号，并将产品传输给下游下料机；如果人工复检结果不合格，则第二区自动下降，并且该第二区向下游输出NOK信号，并将产品传输给下游下料机。

(4)在上游检测设备连续输出质量异常产品时，如果第二区即复检区存在未及时处理的待复检产品，为避免流水线发生堵塞，第一区即暂存区会逐层自动升起，暂存待检产品；当待检产品存满第一区时，为避免发生流水线拥堵，操作平台的报警装置会自动发出声光警报信号，提醒现场工作人员及时检查流水线状态。

实例：

在一个根据本发明提出的多功能、高集成度、小体积的操作平台的实例中，采用两段式结构，长度仅为1米；同时配备可升降结构的产品暂存区和可升降结构的产品复检区，其中，根据产品元件高度设计为暂存4层电路板，产品复检区设计为存放1层电路板；轨道传输装置配备双重防错位置传感器；暂存区采用透明防静电材质的防尘保护罩以保护电路板；操作平台内部预留有额外的计算机安装空间；操作平台上方预留有显示器安装平台及用于生产线操作指导说明书的托架；可自由对接安装各种串口数据传输扫描装置，在不影响正常流水线工作的同时，可同步完成产品质量复检工作，适用于多种流水线产品质量复检***。

工业实用性

本发明涉及一种集成多功能小体积的、可应用于电子工厂流水线的操作平台，其可以作为电路板分拣传输设备。该操作平台布置于在线检测设备和下料机之间，可自动识别所传输产品的质量状态；该操作平台具有紧凑式整体结构，采用两段式轨道构造，第一段轨道作为待检异常产品暂存区，通过电动机丝杠控制独立升降，精度高，同时不影响质量正常产品在流水线上的传输，第二段轨道为复检区，通过气缸控制独立升降，并配备双重防错位置传感器，且预留有安装可升降扫描装置的位置，从而可以具备自动扫码功能，同时不影响质量正常的产品在流水线上的传输。

在安装有可升降的大视野、自动化扫描装置的情况下，无需根据产品条形码的位置变化而调节扫描装置的位置，同时，操作平台的硬件***可与扫描装置自由对接，大幅度减少复杂人工操作。通过PLC控制器智能控制，实现了高的自动化程度和多种可供选择的操作模式。所有软硬件参数均可独立设置。

本操作平台允许操作人员利用触摸屏进行操作，并且允许传输装置的轨道宽度能够智能自动调节以适应于不同规格的电路板；操作平台内部预留计算机安装空间，操作平台上部配设有操作员作业指导说明书托架、用于容纳鼠标、键盘的托架以及亮度可自由调节的目检辅助照明装置，并且设计和布局符合人体工程学原理。

此外，本操作平台可以配备电磁安全门和紧急停止按钮；能实现快速、便捷的维护；结构紧凑，长度仅为1米，大幅节省在生产线中占用的空间，降低设备投资成本。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种组合、更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

附图标记列表：

100 在线检测设备

200 集成式操作平台

201 第一区/暂存区

211 可升降支架

212 第一驱动装置

213 突起

202 第二区/复检区

221 可升降支架

222 第二驱动装置

223 突起

203 传输装置

204 显示屏

205 扫描装置

206 计算机

207 报警装置

208 触摸屏

209 复检结果确认按键

210 托架

300 下料机。

Claims (12)

1.一种用于电路板的集成式操作平台(200)，其特征在于，所述操作平台能够对初检正常的电路板与初检异常的电路板进行分流，使得初检正常的电路板从所述操作平台输出、而初检异常的电路板存放在所述操作平台中以待复检，其中，所述操作平台包括：

第一区(201)，所述第一区用于存放至少一个初检异常的电路板；

第二区(202)，所述第二区包括复检工位，所述复检工位能够存放至少一个初检异常的电路板以便对其进行复检；

传输装置(203)，所述传输装置用于将电路板传输通过所述操作平台；和

控制装置，所述控制装置用于控制电路板的存放和输送。

2.根据权利要求1所述的集成式操作平台，其特征在于，

所述控制装置根据位于操作平台上游的检测设备(100)或者位于操作平台中的检测设备的检测结果控制电路板的存放和输送。

3.根据权利要求1或2所述的集成式操作平台，其特征在于，

第一区包括用于支承电路板的第一支承装置和用于驱动第一支承装置的第一驱动装置(212)，并且/或者

第二区包括用于支承电路板的第二支承装置和用于驱动第二支承装置的第二驱动装置(222)，

其中，所述第一支承装置和/或所述第二支承装置能够在相应的驱动装置的驱动下各自运动，从而在不中断传输装置的传输操作的情况下存放初检异常的电路板。

4.根据权利要求3所述的集成式操作平台，其特征在于，

第一支承装置和/或第二支承装置是可升降支架(211；221)，所述可升降支架设有用于支承电路板的一组或多组突起(213；223)，各组突起在基本上垂直于传输装置的传输方向的方向上间隔开地布置在可升降支架上。

5.根据权利要求1或2所述的集成式操作平台，其特征在于，

所述复检工位包括扫描装置(205)和PLC控制器，所述PLC控制器能够控制所述扫描装置自动读取电路板的条形码并将读取的信息发送给内置在该操作平台中的计算机(206)或者设置在该操作平台外部的计算机。

6.根据权利要求1或2所述的集成式操作平台，其特征在于，

所述操作平台还包括报警装置(207)，所述报警装置用于在存放于第一区内的初检异常的电路板达到预定的第一最大数量之后发出警报信号；以及/或者

第一区在集成式操作平台中沿着传输装置的传输方向布置在第二区的上游，并且第一区仅在第二区内存放有尚未复检的电路板的情况下才存放初检异常的电路板。

7.根据权利要求1或2所述的集成式操作平台，其特征在于，

所述操作平台还包括触摸屏(208)和复检结果确认按键(209)。

8.一种用于电路板的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括以下步骤：

根据在线检测数据将电路板判定为初检正常的电路板或初检异常的电路板；

利用传输装置将电路板输送经过集成式操作平台；

将至少一个初检异常的电路板存放在所述操作平台的复检区中；

识别存放在复检区中的所述至少一个初检异常的电路板；以及

基于在线检测数据对所述至少一个初检异常的电路板进行复检。

9.根据权利要求8所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法还包括：

在复检区内存放有尚未复检的电路板的情况下，将至少一个初检异常的电路板存放在所述操作平台的暂存区中；以及

在存放于复检区内的电路板完成复检的情况下，经由传输装置将存放在所述暂存区中的电路板输送至复检区以便对其进行复检操作，其中，所述暂存区在所述操作平台中沿着传输装置的传输方向布置在所述复检区的上游。

10.根据权利要求9所述的操作方法，其特征在于，

所述暂存区包括用于支承电路板的第一支承装置和用于驱动第一支承装置的第一驱动装置，所述操作方法包括利用第一驱动装置驱动第一支承装置从低于输送装置的输送表面的非支承位置升高至高于该输送表面的支承位置，从而在不中断传输装置的传输操作的情况下存放初检异常的电路板；以及/或者

所述复检区包括用于支承电路板的第二支承装置和用于驱动第二支承装置的第二驱动装置，所述操作方法包括利用第二驱动装置驱动第二支承装置从低于输送装置的输送表面的非支承位置升高至高于该输送表面的支承位置，从而在不中断传输装置的传输操作的情况下存放初检异常的电路板。

11.根据权利要求9或10所述的操作方法，其特征在于，

所述操作平台还包括报警装置，所述操作方法包括在存放于暂存区内的初检异常的电路板达到预定的最大数量之后利用所述报警装置发出警报信号。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的操作方法，其特征在于，

识别存放在复检区中的所述至少一个初检异常的电路板的步骤包括：

利用扫描装置自动读取电路板的条形码并将读取的信息发送给内置在操作平台中的计算机或者设置在操作平台外部的计算机，或者，

由集成式操作平台向内置在该操作平台中的计算机或者设置在该操作平台外部的计算机的串口发出指令以调取待识别的电路板的相应信息。

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