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TWI509268B - 雙進料之電路板檢測方法及其系統 - Google Patents

雙進料之電路板檢測方法及其系統 Download PDF

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TWI509268B TW102146325A TW102146325A TWI509268B TW I509268 B TWI509268 B TW I509268B TW 102146325 A TW102146325 A TW 102146325A TW 102146325 A TW102146325 A TW 102146325A TW I509268 B TWI509268 B TW I509268B
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Shun Min Wang
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雙進料之電路板檢測方法及其系統
本發明係關於一種電路板檢測方法及其系統，更特別的是關於一種由單進料可直接升級為雙進料之電路板檢測方法及其系統。
基於光電業及電子業對於生產線速度的要求亦日漸嚴苛，品質檢測所耗用的時間成本就顯得相當重要。
一般來說，用以檢測電子元件之外觀及表面瑕疵的技術可藉由自動化光學檢測技術(Automatic Optical Inspection, AOI)來達成，透過此一技術不僅可在電子產品的製作流程中做為終端產品的品管，也能協助製程監控，以及早採取補救的措施。
然而，目前的自動光學檢測系統在機台可接納的電路板尺寸下皆是以單片進料方式進行檢測，無論在可接納尺寸範圍內的最大或最小尺寸下之待測電路板，皆是被以單片進料的方式來送檢。當某批欲送檢之待測電路板之尺寸係屬於較小的情況時，檢測系統仍以符合最大尺寸下之檢測規格對該小尺寸之待測電路板進行檢測即會產生成本上的浪費且無法有效提高檢測速度及檢測量，更使得檢測系統的使用效益低落。
本發明之一目的在於倍增既有之電路板檢測系統的檢測量。
本發明之另一目的在於提高檢測系統的使用效益。
為達上述目的及其他目的，本發明提出一種雙進料之電路板檢測方法，係應用於具有一影像擷取裝置及藉由該影像擷取裝置擷取具有一預定寬度之待測電路板的單進料檢測系統，該電路板檢測方法包含：於進料區堆疊兩堆經篩選的第一堆待測電路板及第二堆待測電路板，該兩堆待測電路板係相隔一預定距離；自該兩堆待測電路板各提取一待測電路板置放於該檢測系統之輸送帶上，且基於該預定距離係使該二待測電路板於該輸送帶上彼此具有一間隔；該影像擷取裝置擷取該二待測電路板的影像以產生一檢測影像資料；及基於該預定距離的資訊，將該檢測影像資料分割為分別對應該二待測電路板的第一檢測結果及第二檢測結果，其中，經篩選的該兩堆待測電路板係用於使位於該輸送帶上的該二待測電路板的寬度總和加上該預定距離係小於該預定寬度。
為達上述目的及其他目的，本發明復提出一種雙進料之電路板檢測系統，係應用於具有一影像擷取裝置及藉由該影像擷取裝置擷取具有一預定寬度之待測電路板的單進料檢測系統，該電路板檢測系統包含：一進料區堆疊裝置，係設置一定位靠邊板以將進料區分為兩區域，用以供兩堆經篩選的第一堆待測電路板及第二堆待測電路板置放，並用於使該兩堆待測電路板係相隔一預定距離；一進料提取裝置，係用於自該進料區之該兩堆待測電路板各提取一待測電路板置放於該檢測系統之輸送帶上，且基於該預定距離係使該二待測電路板於該輸送帶上彼此具有一間隔；及一檢測結果產生裝置，係連接該影像擷取裝置以接收所擷取產生的一檢測影像資料，並用於基於該預定距離的資訊，將該檢測影像資料分割為分別對應該二待測電路板的第一檢測結果及第二檢測結果，其中，經篩選的該兩堆待測電路板係用於使位於該輸送帶上的該二待測電路板的寬度總和加上該預定距離係小於該預定寬度。
為達上述目的及其他目的，本發明再提出一種雙進料之電路板檢測系統，係應用於具有一影像擷取裝置及藉由該影像擷取裝置擷取具有一預定寬度之待測電路板的單進料檢測系統，該單進料檢測系統並具有一輸送帶、一進料區堆疊裝置及一檢測結果產生裝置，其特徵在於：該進料區堆疊裝置係設置一定位靠邊板以將進料區分為兩區域，用以供兩堆經篩選的第一堆待測電路板及第二堆待測電路板置放，並用於使該兩堆待測電路板係相隔一預定距離，該檢測結果產生裝置係連接該影像擷取裝置以接收所擷取產生的一檢測影像資料，並用於藉由該預定距離的資訊，將該檢測影像資料分割為分別對應該輸送帶上之二待測電路板的第一檢測結果及第二檢測結果，其中經篩選的該兩堆待測電路板係用於使該二待測電路板的寬度總和加上該預定距離係小於該預定寬度。
於本發明之一實施例中，該預定距離係相等於該間隔。
於本發明之一實施例中，該兩堆待測電路板之不同堆間的電路板寬度值係互相相等。
於本發明之一實施例中，該影像擷取裝置包含至少一影像擷取器，該至少一影像擷取器係配置來擷取可涵蓋該預定寬度的影像資料。
於本發明之一實施例中，該影像擷取裝置包含二影像擷取器，該二影像擷取器係配置來擷取可涵蓋該預定寬度的影像資料。
藉此，本發明藉由對於進料區之兩堆堆疊之待測電路板間之預定距離的設定，以及待測電路板之寬度總和的篩選，使得原本僅用於單進料的檢測系統僅需改變進料區之配置及檢測影像資料的辨識規則，進而無須改變其他裝置即可直接升級成雙進料的檢測系統，不但可使進料量倍增更可大幅縮減整批待測電路板所需的檢測時間，進一步地更可使檢測系統的使用效益大幅提高。
為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：
本發明係藉由對既有之電路板檢測系統進行最小幅度的設定與更改來達到最大的效益提升。
首先請參閱第1及2圖，第1圖係為本發明一實施例中之電路板檢測方法的流程圖，第2圖係為本發明一實施例中之電路板檢測系統的系統示意圖。既有之電路板檢測系統係包含：進料區堆疊裝置100、進料提取裝置200、輸送帶300、影像擷取裝置400及檢測結果產生裝置500。電路板檢測系統係搭載有一影像擷取裝置400，用以勝任各種尺寸之電路板的檢測，該影像擷取裝置400依檢測系統的檢測能力而可分為具有單一影像擷取器、兩個影像擷取器、或多於兩個之影像擷取器的影像擷取裝置400，一般來說係採用具有兩個影像擷取器401、402的影像擷取裝置400(可參閱第3圖)，然本發明亦可應用於包含單個或三個以上之影像擷取器的檢測系統。
首先，步驟S101：於進料區堆疊兩堆待測電路板，且相隔一預定距離。接著，步驟S103：自該兩堆待測電路板各提取一待測電路板置放於該檢測系統之輸送帶上。接著，步驟S105：擷取該二待測電路板的影像以產生一檢測影像資料。接著，步驟S107：將該檢測影像資料分割為分別對應該二待測電路板的第一檢測結果及第二檢測結果。
接著將以具有兩個影像擷取器之影像擷取裝置的示例搭配圖式來做說明，請同時參閱第1及3圖，第1圖係為本發明一實施例中之電路板檢測方法的流程圖，第3圖係為本發明另一實施例中具二影像擷取器之電路板檢測系統的系統示意圖。本實施例係以應用於具有二影像擷取器(第一影像擷取器401、第二影像擷取器402)的單進料檢測系統為示例，用於擷取具有一預定寬度W之待測電路板PCB(可參閱第4A圖)的影像資料。所謂具有該預定寬度W之待測電路板PCB係指既有之單進料檢測系統所能檢測之最大寬度(即該預定寬度W)的電路板，該預定寬度W的長度位置即如圖所示。
同樣地，首先，步驟S101：於進料區堆疊兩堆待測電路板，且相隔一預定距離。
此步驟係在進料區堆疊裝置100之進料區堆疊兩堆經篩選過的第一堆待測電路板PCB1及第二堆待測電路板PCB2，該兩堆待測電路板係相隔一預定距離PD。該進料區堆疊裝置100係藉由一定位靠邊板102來將進料區分為兩區域，用以供兩堆經篩選的第一堆待測電路板PCB1及第二堆待測電路板PCB2置放，並使其相隔該預定距離PD。該預定距離PD係用於供後續之影像資料判斷上的依據，以分割出兩待測電路板PCB1、PCB2個別的影像資料，該預定距離PD係可根據所搭配之影像擷取器的攝像解析能力來決定該預定距離PD的長短，同樣地，該預定距離PD亦會影響著雙進料時可供進料之待測電路板的尺寸，於後續將有更詳細的說明。
接著，步驟S103：自該兩堆待測電路板各提取一待測電路板置放於該檢測系統之輸送帶上。
此步驟係進料提取裝置200自該兩堆待測電路板PCB1、PCB2各提取一待測電路板置放於該檢測系統之輸送帶300上，且基於該預定距離PD，該進料提取裝置200係使該二待測電路板PCB1、PCB2於該輸送帶300上彼此具有一間隔D。檢測系統之該進料提取裝置200通常係藉由複數真空吸嘴來提取待測電路板，因此該等真空吸嘴會均勻地遍佈在預設最大尺寸之可檢測電路板的面積上，因此，既有之進料提取裝置200係可對應用在小於該預設最大尺寸的電路板上。進一步地，縱然該進料提取裝置200會有震動等因素來影響其置放電路板在該輸送帶300上的位置，然較佳的情況係通過對該等因素的克服來使其穩定，進而使該預定距離PD相等於該間隔D，亦即該進料提取裝置200係維持該二待測電路板PCB1、PCB2於進料區堆疊裝置100上的相對距離並將其置放於運輸帶300上。
接著，步驟S105：擷取該二待測電路板的影像以產生一檢測影像資料。此步驟係該第一影像擷取器401、該第二影像擷取器402依據原設定(即最大可檢測尺寸)之擷取面積擷取該預定寬度W下之影像資料並產生一檢測影像資料。檢測系統之檢測能力係相關於電路板的寬度(可參閱本案第2-4圖的標示與定義)，至於電路板的長度(平面上垂直該寬度的方向)則不會影響既定檢測系統的檢測能力。
接著，步驟S107：將該檢測影像資料分割為分別對應該二待測電路板的第一檢測結果及第二檢測結果。此步驟係檢測結果產生裝置500藉由該預定距離PD的資訊，將該檢測影像資料分割為分別對應該二待測電路板PCB1、PCB2的第一檢測結果及第二檢測結果。
上述的檢測流程中，經篩選的該兩堆待測電路板係用於使位於該輸送帶300上的該二待測電路板PCB1、PCB2的寬度總和(PW1+PW2)加上該預定距離PD係小於該預定寬度W。
接著請參閱第4A-4C圖，係為電路板檢測系統於各種待測電路板尺寸下的使用示意圖。
如第4A圖所示，其係檢測系統在檢測預設之最大尺寸(亦可稱之為最大檢測能力)下之電路板的示意圖。影像擷取裝置400之第一影像擷取器401及第二影像擷取器402的影像擷取寬度分別為C1及C2，其中，為確保檢測之影像資料能完整涵蓋具該預定寬度W之待測電路板PCB，其影像擷取寬度係會設計成有一小部分的重疊區，然熟悉該項技術者應了解的是在更精密的控制下亦可使該重疊區非常窄或甚至不需要。第4A圖之第一影像擷取器401及第二影像擷取器402係顯示了檢測系統所能檢測之最大寬度(即該預定寬度W)的電路板。
就影像擷取裝置400之影像擷取器數量來說，可配置至少一影像擷取器，該至少一影像擷取器擷取之整併在一起的的影像資料係必須涵蓋該預定寬度W，以確保檢測之影像資料能完整涵蓋具該預定寬度W之待測電路板PCB。
接著參閱第4B圖，係雙進料設計下之兩待測電路板PCB1、PCB2的示意圖，且該二待測電路板PCB1、PCB2的寬度PW1及PW2係為相同。由圖式可知在該檢測系統所能檢測之最大寬度(即該預定寬度W)下，只要該二待測電路板PCB1、PCB2的寬度總和(PW1+PW2)加上該間隔D(基於該預定距離PD而來)係小於該預定寬度W即可讓原本單進料之檢測系統直接升級為兩倍檢測量的檢測系統。
接著參閱第4C圖，亦為雙進料設計下之兩待測電路板PCB1、PCB2的示意圖，然該二待測電路板PCB3、PCB4的寬度PW3及PW4係為不相同。同樣地，基於該檢測系統所能檢測之最大寬度(即該預定寬度W)下，只要該二待測電路板PCB3、PCB4的寬度總和(PW3+PW4)加上該間隔D(基於該預定距離PD而來)係小於該預定寬度W即可讓原本單進料之檢測系統直接升級為兩倍檢測量的檢測系統。
綜上所述，本發明在原有之檢測系統下針對進料區堆疊裝置的改良與檢測結果產生裝置的設定，即可讓原本單進料之檢測系統直接升級為兩倍檢測量的檢測系統，不但可使進料量倍增更可大幅縮減整批待測電路板所需的檢測時間，進一步地更可使檢測系統的使用效益大幅提高。
本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧進料區堆疊裝置
102‧‧‧定位靠邊板
200‧‧‧進料提取裝置
300‧‧‧輸送帶
400‧‧‧影像擷取裝置
401‧‧‧第一影像擷取器
402‧‧‧第二影像擷取器
500‧‧‧檢測結果產生裝置
C1‧‧‧影像擷取寬度
C2‧‧‧影像擷取寬度
D‧‧‧間隔
W‧‧‧預定寬度
PCB‧‧‧具有預定寬度W之待測電路板
PCB1‧‧‧第一堆待測電路板
PW1‧‧‧第一堆堆疊之待測電路板的寬度
PCB2‧‧‧第二堆待測電路板
PW2‧‧‧第二堆堆疊之待測電路板的寬度
PCB3‧‧‧待測電路板
PW3‧‧‧PCB3待測電路板的寬度
PCB4‧‧‧待測電路板
PW4‧‧‧PCB4待測電路板的寬度
PD‧‧‧預定距離
S101~S107‧‧‧步驟
第1圖係為本發明一實施例中之電路板檢測方法的流程圖。 第2圖係為本發明一實施例中之電路板檢測系統的系統示意圖。 第3圖係為本發明另一實施例中具二影像擷取器之電路板檢測系統的系統示意圖。 第4A-4C圖係為第3圖所示之電路板檢測系統於各種待測電路板尺寸下的使用示意圖。
S101~S107‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種雙進料之電路板檢測方法，係應用於具有一影像擷取裝置及藉由該影像擷取裝置擷取具有一預定寬度之待測電路板的單進料檢測系統，該電路板檢測方法包含： 於進料區堆疊兩堆經篩選的第一堆待測電路板及第二堆待測電路板，該兩堆待測電路板係相隔一預定距離； 自該兩堆待測電路板各提取一待測電路板置放於該檢測系統之輸送帶上，且基於該預定距離係使該二待測電路板於該輸送帶上彼此具有一間隔； 該影像擷取裝置擷取該二待測電路板的影像以產生一檢測影像資料；及 基於該預定距離的資訊，將該檢測影像資料分割為分別對應該二待測電路板的第一檢測結果及第二檢測結果， 其中，經篩選的該兩堆待測電路板係用於使位於該輸送帶上的該二待測電路板的寬度總和加上該預定距離係小於該預定寬度。
  2. 如請求項第1項所述之電路板檢測方法，其中該預定距離係相等於該間隔。
  3. 如請求項第1項所述之電路板檢測方法，其中該兩堆待測電路板之不同堆間的電路板寬度值係互相相等。
  4. 如請求項第1項所述之電路板檢測方法，其中該影像擷取裝置包含至少一影像擷取器，該至少一影像擷取器係配置來擷取可涵蓋該預定寬度的影像資料。
  5. 如請求項第1項所述之電路板檢測方法，其中該影像擷取裝置包含二影像擷取器，該二影像擷取器係配置來擷取可涵蓋該預定寬度的影像資料。
  6. 一種雙進料之電路板檢測系統，係應用於具有一影像擷取裝置及藉由該影像擷取裝置擷取具有一預定寬度之待測電路板的單進料檢測系統，該電路板檢測系統包含： 一進料區堆疊裝置，係設置一定位靠邊板以將進料區分為兩區域，用以供兩堆經篩選的第一堆待測電路板及第二堆待測電路板置放，並用於使該兩堆待測電路板係相隔一預定距離； 一進料提取裝置，係用於自該進料區之該兩堆待測電路板各提取一待測電路板置放於該檢測系統之輸送帶上，且基於該預定距離係使該二待測電路板於該輸送帶上彼此具有一間隔；及 一檢測結果產生裝置，係連接該影像擷取裝置以接收所擷取產生的一檢測影像資料，並用於基於該預定距離的資訊，將該檢測影像資料分割為分別對應該二待測電路板的第一檢測結果及第二檢測結果， 其中，經篩選的該兩堆待測電路板係用於使位於該輸送帶上的該二待測電路板的寬度總和加上該預定距離係小於該預定寬度。
  7. 如請求項第6項所述之電路板檢測系統，其中該進料提取裝置係用於使該預定距離相等於該間隔。
  8. 如請求項第6項所述之電路板檢測系統，其中該影像擷取裝置包含至少一影像擷取器，該至少一影像擷取器係配置來擷取可涵蓋該預定寬度的影像資料。
  9. 如請求項第6項所述之電路板檢測系統，其中該影像擷取裝置包含二影像擷取器，該二影像擷取器係配置來擷取可涵蓋該預定寬度的影像資料。
  10. 一種雙進料之電路板檢測系統，係應用於具有一影像擷取裝置及藉由該影像擷取裝置擷取具有一預定寬度之待測電路板的單進料檢測系統，該單進料檢測系統並具有一輸送帶、一進料區堆疊裝置及一檢測結果產生裝置，其特徵在於： 該進料區堆疊裝置係設置一定位靠邊板以將進料區分為兩區域，用以供兩堆經篩選的第一堆待測電路板及第二堆待測電路板置放，並用於使該兩堆待測電路板係相隔一預定距離， 該檢測結果產生裝置係連接該影像擷取裝置以接收所擷取產生的一檢測影像資料，並用於藉由該預定距離的資訊，將該檢測影像資料分割為分別對應該輸送帶上之二待測電路板的第一檢測結果及第二檢測結果， 其中經篩選的該兩堆待測電路板係用於使該二待測電路板的寬度總和加上該預定距離係小於該預定寬度。
  11. 如請求項第10項所述之電路板檢測系統，其中該影像擷取裝置包含至少一影像擷取器，該至少一影像擷取器係配置來擷取可涵蓋該預定寬度的影像資料。
  12. 如請求項第10項所述之電路板檢測系統，其中該影像擷取裝置包含二影像擷取器，該二影像擷取器係配置來擷取可涵蓋該預定寬度的影像資料。
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