本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域和視覺自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種FPC自動(dòng)檢查機(jī)器人及其智能檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前電子設(shè)備朝輕薄化、小型化方向發(fā)展，導(dǎo)致對(duì)柔性印刷線路板需求暴增。目前柔性印刷線路板已大量應(yīng)用在可穿戴式設(shè)備(智能手表、手環(huán)、戒指、眼鏡)、計(jì)算機(jī)產(chǎn)品(平板計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、打印機(jī)、硬盤機(jī)、光驅(qū))、顯示器(LCD、PDP、OLED)、消費(fèi)性電子產(chǎn)品(數(shù)字相機(jī)、攝影機(jī)、音響、MP3)、車載電裝零組件(儀表板、音響、天線、功能控制)、電子儀器(醫(yī)療儀器、工業(yè)電子儀表)、通訊產(chǎn)品(智能電話、傳真機(jī))及航空航天、網(wǎng)絡(luò)能源電力、新能源光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)體LED照明等領(lǐng)域。

柔性印刷線路板質(zhì)量直接決定電子產(chǎn)品質(zhì)量。但現(xiàn)有的檢測(cè)手段已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前柔性印刷線路板的發(fā)展趨勢(shì)，高性能、高復(fù)雜性、高質(zhì)量柔性印刷線路板的生產(chǎn)，除了應(yīng)保證優(yōu)良的原材料、先進(jìn)的工藝、設(shè)備、管理模式要外，還必須具有完備的質(zhì)量保證體系和先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備。

但由于目前國(guó)內(nèi)對(duì)于印刷電路板缺陷的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)研究也停留在初期水平，國(guó)內(nèi)絕大部分電路板生產(chǎn)廠家還是采用人工用放大鏡或投影儀查看的辦法進(jìn)行檢測(cè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，漏檢率高，而且隨著電子產(chǎn)品朝著小型化、數(shù)字化發(fā)展，印制電路板也朝著高密度、高精度發(fā)展，采用人工檢驗(yàn)的方法，基本無法滿足對(duì)更高密度和精度電路板(0.12-0.10mm)的檢驗(yàn)要求；因此市場(chǎng)迫切需要柔性印刷線路板自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器人。

據(jù)估算，柔性印刷線路板自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模每年為2-5億元左右。市場(chǎng)容量大，本發(fā)明有較大市場(chǎng)空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種FPC自動(dòng)檢查機(jī)器人及其智能檢測(cè)方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種FPC自動(dòng)檢查機(jī)器人，該機(jī)器人包括底座、外側(cè)罩、蓋板、高速工業(yè)相機(jī)，所述底座上部面板的中間區(qū)域一側(cè)設(shè)置有用于放置正在檢測(cè)FPC的檢測(cè)座，另一側(cè)設(shè)置有機(jī)械手，所述檢測(cè)座的左右兩側(cè)分別設(shè)置有待檢測(cè)托盤；所述底座上方設(shè)置外側(cè)罩，所述外側(cè)罩頂部設(shè)置蓋板，所述蓋板的底面設(shè)置高速工業(yè)相機(jī)并且所述高速工業(yè)相機(jī)位于檢測(cè)座上方；所述底座下部設(shè)置有電氣控制箱，所述電氣控制箱分別與高速工業(yè)相機(jī)、機(jī)械手連接。

上述方案中，所述外側(cè)罩的一側(cè)設(shè)置有液晶顯示屏，所述液晶顯示屏與電氣控制箱連接。

上述方案中，所述外側(cè)罩上設(shè)置有安全光柵。

上述方案中，所述機(jī)械手采用能夠在坐標(biāo)系x、y、z、u四個(gè)方向自由運(yùn)動(dòng)的4軸機(jī)器人；所述機(jī)械手連接有用于開啟或控制機(jī)器手是否工作的運(yùn)動(dòng)開關(guān)。

上述方案中，所述底座的底部設(shè)置有底座腳杯，所述底座的后部設(shè)置有用于保護(hù)電氣控制箱內(nèi)線路安全的底座蓋子。

上述方案中，所述高速工業(yè)相機(jī)為并列組合的彩色和黑白CCD相機(jī)以及配套的鏡頭、光源為大尺寸、亮度可調(diào)防反射的特制光源。

上述方案中，所述高速工業(yè)相機(jī)與機(jī)械手之間連接有工控機(jī)。

上述方案中，所述高速工業(yè)相機(jī)上還設(shè)置有相機(jī)光源。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種FPC自動(dòng)檢查機(jī)器人的智能檢測(cè)方法，該方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟一：根據(jù)多個(gè)合格FPC按金手指、線路、焊盤分三個(gè)區(qū)分別建立標(biāo)準(zhǔn)特征庫，并統(tǒng)計(jì)分析，提取出適用于判斷檢測(cè)區(qū)域是否合格的有效特征的參數(shù)指標(biāo)；

步驟二：實(shí)時(shí)檢測(cè)時(shí)將相同的區(qū)域特征與標(biāo)準(zhǔn)特征庫進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)要求設(shè)立合適參數(shù)指標(biāo)閾值，若實(shí)際檢測(cè)區(qū)域特征與標(biāo)準(zhǔn)特征庫偏差小于閾值，則認(rèn)為工件合格，若偏差大于閾值，則認(rèn)為工件不合格。

上述方案中，該方法還包括收集FPC缺陷代表樣本，根據(jù)FPC按金手指、線路、焊盤分三個(gè)區(qū)建立缺陷子庫，并提取各種缺陷的特征，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)不同缺陷特征的歸類分析得出各種缺陷的識(shí)別判斷依據(jù)；對(duì)不合格的工件進(jìn)一步進(jìn)行缺陷分類，將實(shí)時(shí)檢測(cè)特征指標(biāo)與缺陷子庫的特征指標(biāo)對(duì)比，若特征指標(biāo)越接近，則為接近的特征指標(biāo)對(duì)應(yīng)的缺陷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制機(jī)械手通過吸附方式自動(dòng)拾取待檢測(cè)的柔性印刷線路板自動(dòng)放置在指定的檢測(cè)工位上，通過高速工業(yè)相機(jī)采集當(dāng)前工位上的柔性線路板FPC的圖像數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)逐項(xiàng)自動(dòng)檢查和識(shí)別FPC線路板的十多種缺陷內(nèi)容；同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了快速和準(zhǔn)確的取放工件,確保檢測(cè)的高效狀態(tài)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供一種FPC自動(dòng)檢查機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供一種FPC自動(dòng)檢查機(jī)器人的系統(tǒng)功能模塊關(guān)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供一種FPC自動(dòng)檢查機(jī)器人的系統(tǒng)作業(yè)流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種FPC自動(dòng)檢查機(jī)器人，如圖1所示，該機(jī)器人包括底座1、外側(cè)罩7、蓋板8、高速工業(yè)相機(jī)2，所述底座1上部面板的中間區(qū)域一側(cè)設(shè)置有用于放置正在檢測(cè)FPC的檢測(cè)座4，另一側(cè)設(shè)置有機(jī)械手3，所述檢測(cè)座4的左右兩側(cè)分別設(shè)置有待檢測(cè)托盤6；所述底座1上方設(shè)置外側(cè)罩7，所述外側(cè)罩7頂部設(shè)置蓋板8，所述蓋板8的底面設(shè)置高速工業(yè)相機(jī)2并且所述高速工業(yè)相機(jī)2位于檢測(cè)座4上方；所述底座1下部設(shè)置有電氣控制箱10，所述電氣控制箱10分別與高速工業(yè)相機(jī)2、機(jī)械手3連接。

所述蓋板8和外側(cè)罩7起到防塵和防雜散光干擾的作用，也起到機(jī)械手3核心部件的作用。

所述電氣控制箱10采用電路布線、伺服電機(jī)等電氣控制柜。

所述底座1的后部設(shè)置有用于保護(hù)電氣控制箱10內(nèi)線路安全的底座蓋子12。

所述外側(cè)罩7的一側(cè)設(shè)置有液晶顯示屏9，所述液晶顯示屏9與電氣控制箱10連接。

所述外側(cè)罩7上設(shè)置有安全光柵5，為防止工作人員和其他相關(guān)人等誤入機(jī)器人工作范圍，起到安全防護(hù)報(bào)警的作用。

所述機(jī)械手3采用能夠在坐標(biāo)系x、y、z、u四個(gè)方向自由運(yùn)動(dòng)的4軸機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)上下、左右、前后的自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述機(jī)械手3連接有用于開啟或機(jī)械手3是否工作的運(yùn)動(dòng)開關(guān)13。

所述底座1的底部設(shè)置有底座腳杯11，起到機(jī)械手3的目的。

所述高速工業(yè)相機(jī)2為并列組合的彩色和黑白CCD相機(jī)以及配套的鏡頭、光源為大尺寸、亮度可調(diào)防反射的特制光源。

所述高速工業(yè)相機(jī)2上還設(shè)置有相機(jī)光源14。

所述高速工業(yè)相機(jī)2與機(jī)械手3之間連接有工控機(jī)。

本發(fā)明能檢測(cè)的缺陷包括短路、斷路、最小線寬/線距違反、缺口、突出、凹陷、殘銅、針孔、氧化、特征點(diǎn)差異、母板資料尺寸和位置錯(cuò)誤、孔、焊盤,沖壓偏位，孔偏位等缺陷，實(shí)現(xiàn)柔性印刷線路板的十多項(xiàng)不良并且檢查結(jié)果可靠性達(dá)99％，達(dá)到取代人工檢查FPC，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢查FPC缺陷的功能。

如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種FPC自動(dòng)檢查機(jī)器人，包括工控機(jī)、高速工業(yè)相機(jī)、輸入單元、顯示單元、工業(yè)機(jī)器人，所述高速工業(yè)相機(jī)、輸入單元、顯示單元、工業(yè)機(jī)器人分別與工控機(jī)連接；所述輸入單元采用鍵盤和/或鼠標(biāo)，顯示單元采用顯示器、工業(yè)機(jī)器人即為機(jī)械手。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種FPC自動(dòng)檢查機(jī)器人的智能檢測(cè)方法，如圖2、3所示，該方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟一：根據(jù)多個(gè)合格FPC按金手指、線路、焊盤分三個(gè)區(qū)分別建立標(biāo)準(zhǔn)特征庫，并統(tǒng)計(jì)分析，提取出適用于判斷檢測(cè)區(qū)域是否合格的有效特征的參數(shù)指標(biāo)；

步驟二：實(shí)時(shí)檢測(cè)時(shí)將相同的區(qū)域特征與標(biāo)準(zhǔn)特征庫進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)要求設(shè)立合適參數(shù)指標(biāo)閾值，若實(shí)際檢測(cè)區(qū)域特征與標(biāo)準(zhǔn)特征庫偏差小于閾值，則認(rèn)為工件合格，若偏差大于閾值，則認(rèn)為工件不合格。

該方法還包括收集FPC缺陷代表樣本，根據(jù)FPC按金手指、線路、焊盤分三個(gè)區(qū)建立缺陷子庫，并提取各種缺陷的特征，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)不同缺陷特征的歸類分析得出各種缺陷的識(shí)別判斷依據(jù)；對(duì)不合格的工件進(jìn)一步進(jìn)行缺陷分類，將實(shí)時(shí)檢測(cè)特征指標(biāo)與缺陷子庫的特征指標(biāo)對(duì)比，若特征指標(biāo)越接近，則為接近的特征指標(biāo)對(duì)應(yīng)的缺陷。

將檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的不良品進(jìn)行標(biāo)記，合格的和不合格的工件再通過影像定位,由機(jī)械手將良品和不良品放置在良品區(qū)域和不良品區(qū)域的托盤，完成一次檢測(cè)。如此循環(huán)進(jìn)行檢測(cè)。機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)根據(jù)分析結(jié)果的指令運(yùn)行；采用機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)與視覺系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互與控制技術(shù)，配套精密加工的設(shè)備結(jié)構(gòu)部件，機(jī)械手能夠快速和準(zhǔn)確的取放工件,確保軟件和機(jī)械手可以準(zhǔn)確無誤地有效運(yùn)行。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。