專利名稱：一種單工作臺撓性印制電路表面缺陷自動檢測機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及對產(chǎn)品缺陷檢測的設備，具體涉及一種能高精、高效的對撓性印 制電路缺陷進行自動識別的檢測機。
背景技術：
隨著工業(yè)上加工制造水平的不斷提高，以及我國電子產(chǎn)品不斷輕薄短小的發(fā)展趨 勢，F(xiàn)PCB(撓性印制電路)的需求量逐年不斷增大，而由于FPCB制造工藝的特點，由于設備 條件、環(huán)境條件、人員素質(zhì)、工藝設計、工藝參數(shù)控制等因素的變化極易導致缺陷產(chǎn)生。其檢 測工序是工藝流程中關鍵。由于撓性印制電路板上設計存在高密度、極細的走線和超細間 距的元器件焊盤，同時較為復雜的制造工藝使得制成品易于出現(xiàn)多種細微的表面缺陷，因 此制成品一般要求100%視覺檢測。目前FPC生產(chǎn)廠普遍采用人工目測法進行檢測。由于 人工檢測勞動強度大，眼睛容易產(chǎn)生視覺疲勞，漏檢率很高。本實用新型采用非接觸式的光 學自動檢測設備實現(xiàn)FPC缺陷的高效準確檢出，可避免人工檢測的任意性和不穩(wěn)定性，確 保FPC產(chǎn)品質(zhì)量。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足，提 供一種可以高效自動識別撓性印制電路板缺陷的檢測機，可以對FPCB撓性印制電路實行 穩(wěn)定、高速、精準的缺陷檢測。為達上述目的，本實用新型的一種單工作臺撓性印制電路表面缺陷自動檢測機結(jié) 構(gòu)，采用以下的技術方案一種單工作臺撓性印制電路表面缺陷自動檢測機，包含有X軸龍門架三角形大理 石支撐，X軸龍門架三角形大理石支撐是左右對稱的支撐梁，X軸龍門架三角形大理石支撐 設于大理石基臺上面，X軸龍門架三角形大理石支撐上面設有X軸龍門架大理石橫梁，X軸 龍門架大理石橫梁上設有X軸直線導軌，X軸龍門架大理石橫梁側(cè)面設有X軸伺服電機，X 軸伺服電機連接X軸絲桿，X軸絲桿設于X軸龍門架大理石橫梁上，X軸絲桿設有光學系統(tǒng) 固定板，光學系統(tǒng)固定板上面設有鏡頭夾具，鏡頭夾具上設有鏡頭，光學系統(tǒng)固定板上面設 有ζ方向調(diào)節(jié)機構(gòu)，鏡頭夾具連接Z方向調(diào)節(jié)機構(gòu)，同軸光源通過外加L型接板連接光學系 統(tǒng)固定板，X軸方向光柵尺設于X軸龍門架大理石橫梁的鋁條上，X軸方向光柵尺連接光學 系統(tǒng)固定板，大理石基臺上設有Y方向伺服電機，大理石基臺上設有Y軸絲桿，Y軸絲桿通 過Y軸聯(lián)軸器連接Y方向伺服電機，大理石基臺上設有與Y軸絲桿平行的Y軸導軌，Y軸光 柵尺設于大理石基臺的鋁條上，Y軸光柵尺連接真空吸附板，真空吸附板連接Y軸絲桿。進一步地，所述X軸龍門架三角形大理石支撐是立體梯形大理石基座，X軸直線導 軌、X軸絲桿與X軸方向光柵尺相互平行，Y軸絲桿、Y軸導軌與Y軸光柵尺相互平行。本實用新型通過X軸方向光柵尺以及Y軸光柵尺取得X、Y運動軸的精確位置，并 通過運動控制卡實現(xiàn)全閉環(huán)反饋精確位置控制，從而保證機臺定位準確性，實現(xiàn)二次元平面上運動調(diào)節(jié)。本實用新型采用龍門架結(jié)構(gòu)，由于光學系統(tǒng)與固定板等有一定質(zhì)量，本檢測 機是一種高速高精度設備，故運動過程具有較大慣性，本龍門架結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)較高的穩(wěn)定作 用，大大的有利于光學系統(tǒng)的工作。

圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例俯視的示意圖；圖3是本實用新型實施例龍門架的示意圖。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的特征、技術手段以及所達到的具體目的、功能，解析 本實用新型的優(yōu)點與精神，藉由
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型的詳述得到進 一步的了解。本實用新型相關結(jié)構(gòu)主要包括以下零部件(或裝置)Z方向調(diào)節(jié)機構(gòu)1、X軸龍門 架大理石橫梁2、X軸直線導軌3、X軸絲桿4、X軸方向光柵尺5、X軸龍門架三角形大理石 支撐6、大理石基臺7、鏡頭8、鏡頭夾具9、光學系統(tǒng)固定板10、X軸伺服電機11、同軸光源 12、Y方向伺服電機13、Y軸聯(lián)軸器14、Y軸絲桿15、Y軸導軌16、Y軸光柵尺17、真空吸附 板18。結(jié)構(gòu)器件如圖1所示，本實用新型主要有以下幾部分構(gòu)成大理石基臺7、Y軸運動 機構(gòu)、Y軸運動反饋系統(tǒng)、龍門架結(jié)構(gòu)、X軸運動機構(gòu)、X軸運動反饋系統(tǒng)、光學系統(tǒng)、照明系 統(tǒng)(光源、光源控制器)、軟件及其輔助件(支撐座、調(diào)整座、外罩等)等組成。本實用新型有左右對稱的X軸龍門架三角形大理石支撐6組成的支撐梁，X軸龍 門架三角形大理石支撐6通過螺栓與大理石基臺7相連；X軸龍門架大理石橫梁2通過粘 結(jié)劑及螺栓與X軸龍門架三角形大理石支撐6相連，從而形成龍門架結(jié)構(gòu)。光學系統(tǒng)與光學系統(tǒng)固定板10等有一定質(zhì)量，本檢測機是一種高速高精度設備， 故運動過程具有較大慣性，本龍門架結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)較高的穩(wěn)定作用，大大的有利于光學系統(tǒng) 的工作。X軸直線導軌3通過螺釘與壓緊機構(gòu)與X軸龍門架大理石橫梁2相連，實現(xiàn)了導軌 在垂直平面的情況下仍能調(diào)平；X軸伺服電機11通過安裝座與螺栓與X軸龍門架大理石橫 梁2相連；X軸絲桿4通過絲桿安裝座與X軸龍門架大理石橫梁2相連，X軸絲桿4通過聯(lián) 軸器與X軸伺服電機11相連，形成由伺服電機驅(qū)動的絲桿導軌機構(gòu)。光學系統(tǒng)固定板10通過軸承和螺母與X軸絲桿4連接，形成Z軸方向的支撐；鏡 頭8主要由CCD相機及變焦鏡頭組成，CCD相機及變焦鏡頭通過他們之間的調(diào)整裝置連接， 并通過鏡頭夾具9固定于光學系統(tǒng)固定板10上面；同軸光源12通過外加L型接板用螺栓 與光學系統(tǒng)固定板10相連；光學系統(tǒng)通過Z方向調(diào)節(jié)機構(gòu)1可在Z方向作為微調(diào)；由X軸 伺服電機11驅(qū)動X軸直線導軌3和X軸絲桿4實現(xiàn)使整個光學系統(tǒng)在X軸方向運動。X軸 方向光柵尺5通過粘貼固定于X軸龍門架大理石橫梁2的鋁條上，X軸直線導軌3、X軸絲 桿4與X軸方向光柵尺5相互平行，并且X軸方向光柵尺5通過螺栓與光學系統(tǒng)固定板10 連接，從而作為X軸方向運動的讀數(shù)反饋，實現(xiàn)高精度的運動控制。Y方向伺服電機13通過安裝座與螺栓與大理石基臺7相連；Y軸絲桿15通過絲桿安裝座和螺栓與大理石基臺7相連，并通過Y軸聯(lián)軸器14與Y方向伺服電機13相連接；Y 軸導軌16通過螺釘與壓緊機構(gòu)與大理石基臺7相連，Y軸導軌16與Y軸聯(lián)軸器14、Y軸絲 桿15 —同形成Y方向的絲桿導軌機構(gòu)；Y軸光柵尺17通過粘貼固定于大理石基臺7的鋁 條上，并且Y軸光柵尺17通過螺栓與真空吸附板18連接，實現(xiàn)對Y軸方向的運動實行反饋 控制；真空吸附板18通過螺母和軸承與Y軸絲桿15相連接，從而真空吸附板18與Y軸絲 桿15、Y軸導軌16 —起形成Y軸方向運動平臺，Y軸絲桿15、Y軸導軌16與Y軸光柵尺17 相互平行。通過上述特征，由X軸伺服電機11和Y方向伺服電機13驅(qū)動，實現(xiàn)在二次元平 面上對FPCB(撓性印制電路)檢測的高精度運動。龍門架機構(gòu)首先通過兩塊大的立體梯形X軸龍門架三角形大理石支撐6，用大螺 栓與大理石基臺7相連接，而X軸龍門架大理石橫梁2通過高強度螺栓與粘結(jié)劑與X軸龍 門架三角形大理石支撐6連接，其結(jié)構(gòu)和材料都達到很大的穩(wěn)定性，是Y軸方向運動能達到 高穩(wěn)性的主要結(jié)構(gòu)特征。導軌的壓緊機構(gòu)通過若干小圓柱體，使用小圓柱體側(cè)面緊貼導軌側(cè)面，使用錐形 內(nèi)六角螺栓鎖緊，因錐形內(nèi)六角螺栓螺栓頭具有一定錐度，通過不同的擰緊力度，達到了對 導軌調(diào)平的目的。較佳實施例見附圖1所示，X軸龍門架三角形大理石支撐6梁通過螺栓與大理石基臺7相連， X軸龍門架大理石橫梁2通過粘結(jié)劑及螺栓與X軸龍門架三角形大理石支撐6相連，從而形 成龍門架結(jié)構(gòu)。X軸伺服電機11通過安裝座與螺栓與X軸龍門架大理石橫梁2相連；X軸 絲桿4通過絲桿安裝座與X軸龍門架大理石橫梁2相連，再通過聯(lián)軸器與X軸伺服電機11 相連，形成由伺服電機驅(qū)動的絲桿導軌運動機構(gòu)。光學系統(tǒng)固定板10通過軸承和螺母與X軸絲桿4連接，形成Z軸方向的支撐；鏡 頭8主要由CCD相機及變焦鏡頭組成，CCD相機及變焦鏡頭通過他們之間的調(diào)整裝置連接， 并通過鏡頭夾具9固定于光學系統(tǒng)固定板10上面；同軸光源12通過外加L型接板用螺栓 與光學系統(tǒng)固定板10相連；光學系統(tǒng)通過鏡頭Z方向調(diào)節(jié)機構(gòu)1可在Z方向作為微調(diào)，以 上組成了可運動光學系統(tǒng)。X軸方向光柵尺5通過粘貼固定于X軸龍門架大理石橫梁2上 的鋁條，并且通過螺栓與光學系統(tǒng)固定板10連接，從而作為X軸方向運動的讀數(shù)反饋系統(tǒng)。 Y方向伺服電機13通過安裝座與螺栓與大理石基臺7相連；Y軸絲桿15通過絲桿安裝座和 螺栓與大理石基臺7相連，并通過Y軸聯(lián)軸器14與Y方向伺服電機13相連接，實現(xiàn)在二維 平面上的高精度運動；Y軸導軌16通過螺釘與壓緊機構(gòu)與大理石基臺7相連，與Y軸聯(lián)軸 器14構(gòu)成Y軸方向的運動機構(gòu)；Y軸光柵尺17通過粘貼固定于大理石基臺7上的鋁條并 且通過螺栓與真空吸附板18連接，構(gòu)成反饋控制系統(tǒng)。見附圖3所示，龍門架機構(gòu)首先通過兩塊大的立體梯形X軸龍門架三角形大理石 支撐6，用大螺栓與大理石基臺7相連接，而X軸龍門架大理石橫梁2通過高強度螺栓與粘 結(jié)劑與X軸龍門架三角形大理石支撐6基座連接。本較佳施例的工作過程和工作原理為將被測FPCB板放置于工作臺面上，通過Y 軸運動機構(gòu)運行到光學系統(tǒng)運動范圍之內(nèi)之下，通過X軸運動系統(tǒng)帶動光學系統(tǒng)(光源、顯 微鏡鏡頭、CCD攝像機)捕獲到被測物體的圖像。然后通過專門的圖像測量軟件對圖像中 的被測圖元進行測量。X、Y方向的運動主要是通過伺服電機帶動滾珠絲桿完成的，Z軸方向通過微調(diào)機構(gòu)實行小范圍的調(diào)節(jié)。 以上所述實施例僅表達了本實用新型的部分實施方式，于此所揭示的實施例與所 有觀點，應被視為用以說明本實用新型，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對 本實用新型范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用 新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因 此，本實用新型的保護范圍應以權(quán)利要求為準，并涵蓋其合法均等物。
權(quán)利要求1.一種單工作臺撓性印制電路表面缺陷自動檢測機，包含有x軸龍門架三角形大理 石支撐(6)，所述X軸龍門架三角形大理石支撐(6)是左右對稱的支撐梁，其特征在于所 述X軸龍門架三角形大理石支撐(6)設于大理石基臺(7)上面，X軸龍門架三角形大理石 支撐(6)上面設有X軸龍門架大理石橫梁0)，X軸龍門架大理石橫梁( 上設有X軸直線 導軌(3)，X軸龍門架大理石橫梁(2)側(cè)面設有X軸伺服電機(11)，X軸伺服電機(11)連 接X軸絲桿G)，X軸絲桿(4)設有光學系統(tǒng)固定板(10)，光學系統(tǒng)固定板(10)上面設有 鏡頭(8)，光學系統(tǒng)固定板(10)上設有同軸光源(1 ，X軸方向光柵尺( 連接光學系統(tǒng) 固定板(10)，大理石基臺(7)上設有Y方向伺服電機(13)，Y軸絲桿(15)連接Y方向伺服 電機(13)，大理石基臺(7)上設有Y軸導軌(16)，Y軸光柵尺(17)連接真空吸附板(18)， 真空吸附板(18)連接Y軸絲桿(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單工作臺撓性印制電路表面缺陷自動檢測機，其特征在 于所述X軸龍門架三角形大理石支撐(6)是立體梯形大理石基座，Y軸絲桿(1 通過Y 軸聯(lián)軸器(14)連接Y方向伺服電機(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單工作臺撓性印制電路表面缺陷自動檢測機，其特征在 于所述X軸絲桿⑷設于X軸龍門架大理石橫梁⑵上，大理石基臺(7)上設有Y軸絲桿 (15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單工作臺撓性印制電路表面缺陷自動檢測機，其特征在 于所述光學系統(tǒng)固定板(10)上面設有鏡頭夾具(9)，鏡頭夾具(9)上設有鏡頭(8)，光學 系統(tǒng)固定板(10)上面設有Z方向調(diào)節(jié)機構(gòu)(1)，鏡頭夾具(9)連接Z方向調(diào)節(jié)機構(gòu)(1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單工作臺撓性印制電路表面缺陷自動檢測機，其特征在 于所述X軸方向光柵尺( 設于X軸龍門架大理石橫梁O)的鋁條上，Y軸光柵尺(17) 設于大理石基臺(7)的鋁條上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單工作臺撓性印制電路表面缺陷自動檢測機，其特征在 于所述X軸直線導軌(3)、X軸絲桿⑷與X軸方向光柵尺(5)相互平行，所述Y軸絲桿 (15)、Y軸導軌(16)與Y軸光柵尺(17)相互平行。
專利摘要本實用新型提供一種可以高效自動識別撓性印制電路板缺陷的檢測機，可以對FPCB撓性印制電路實行穩(wěn)定、高速、精準的缺陷檢測。本實用新型主要有以下幾部分構(gòu)成大理石基臺、Y軸運動機構(gòu)、Y軸運動反饋系統(tǒng)、龍門架結(jié)構(gòu)、X軸運動機構(gòu)、X軸運動反饋系統(tǒng)、光學系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及其輔助件等組成。本實用新型通過X軸方向光柵尺以及Y軸光柵尺取得X、Y運動軸的精確位置，并通過運動控制卡實現(xiàn)全閉環(huán)反饋精確位置控制，從而保證機臺定位準確性；由伺服電機驅(qū)動，實現(xiàn)在二維平面上的高精度運動。
文檔編號G01N21/956GK201917529SQ20102067782
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者葉峰, 張舞杰, 李松, 李迪, 王世勇, 董志劼, 謝長貴, 賴乙宗 申請人:東莞市升力智能科技有限公司