基於鋼片貼合機的柔性線路板貼合工藝的製作方法

2023-05-05 07:04:56

本發明涉及一種柔性線路板的加工領域，特別是涉及一種基於鋼片貼合機的柔性線路板貼合工藝。

背景技術：

隨著企業的用工成本增加及操作作業員越來越稀缺，特別是製造業需求大量作業員且競爭激烈需控制用工成本，導入自動化設備成為必然趨勢。柔性線路板的製作工藝流程之中就有一道鋼片、pi、fr4等補強貼合工序，貼合補強以增加柔性線路板的承載能力，以鋼片貼合為例，現已導入鋼片自動貼合機生產，習用的鋼片自動貼合機的主要機構有上/下料機械手、貼合平臺、鋼片吸頭綁定上部ccd相機組合機械手、下部ccd相機、鋼片剝料臺。習用的鋼片自動貼合機的工作流程：上料機械手自動上料於貼合平臺上，鋼片吸頭綁定上部ccd相機組合機械手先移至貼合平臺位置，其上的上部ccd相機識別需貼鋼片產品板子上的mark點，再移至鋼片剝料臺上吸取鋼片，再次移至下部ccd相機讀取鋼片方向，鋼片吸頭校正鋼片方向，然後再移至貼合平臺上貼合鋼片，重複上述識別mark點至貼合鋼片動作，直至貼合平臺上的板子所需鋼片貼合完成，下料機械手自動取下產品板子，至此，完成一個回合動作流程。因這種習用的鋼片自動貼合機的貼合鋼片工作過程中只完成吸取鋼片、識別鋼片方向及讀取mark點貼合位置貼合鋼片，而在實際生產過程中，單pcs鋼片卷料來料在供應商製作過程中，因其製作能力所限，可能出現鋼片雜物汙染、鋼片上所覆膠層劃傷損壞、鋼片尺寸不符設計要求、兩pcs鋼片部分重疊或完全重疊等不良，特別是針對備導電膠的鋼片，鋼片若有雜物汙染、劃傷損壞、重疊不良，柔性線路板在鋼片貼合後，其鋼片阻值將有極大的鋼片阻值超出規格要求的隱患，造成產品不良，因此需要在鋼片貼合後再增加一道人工檢查鋼片工序，這樣增加一道工序即增加一道產品製作時間及用工成本，另外，若兩片鋼片完全重疊，特別是當鋼片厚度只有0.1、0.15mm時，兩片鋼片完全重疊貼合後（這種不良機率相對極少），一般為ppm級（百萬之幾），員工在產品檢查時由於疏忽或其他因素很難將此不良檢查出，很有可能流出到客戶端造成客戶無法使用，且客戶認為此為低極錯誤而引起客戶的極大抱怨客訴甚至幾十萬至上百萬罰款。故此需求對現有習用的鋼片自動貼合機進行結構和工作流程升級改善，以達到將以上所述鋼片可能出現的不良檢查出並將不良品檢查出截流到廠內，提升客戶的滿意度。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種可將鋼片不良檢查出和提升鋼片貼合良率的基於鋼片貼合機的柔性線路板貼合工藝。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：

本發明是一種基於鋼片貼合機的柔性線路板貼合工藝，包括以下步驟：

步驟一：上料機械手於上料疊板區域吸取板子，貼合平臺移至上下料區域，下料機械手於下料疊板區域等待；

步驟二：上料機械手將板子放置於貼合平臺上，貼合平臺接收板子並將板子真空吸附平整於檯面上；

步驟三：上料機械手移到上料疊板區域等待，貼合平臺移至貼合區域；

步驟四：上部檢測組件移至貼合平臺，其上的上部ccd相機識別板子上周邊2-4個mark點以確定板子放置位置，鋼片機械手移至鋼片剝料臺，其上的鋼片吸頭吸取鋼片；

步驟五：上部檢測組件的上部ccd相機在板子上識別單次需貼鋼片的單元產品mark點以確定鋼片貼合位置並傳遞信號給鋼片機械手上的鋼片吸頭，真空值判斷鋼片吸頭是否吸取鋼片，若判斷未吸取鋼片，則鋼片機械手返回移至鋼片剝料臺，重新吸取鋼片，若判斷已吸取鋼片，鋼片機械手進行下步動作；

步驟六：上部檢測組件的上部ccd相機在板子上檢查已貼鋼片的單元產品是否有鋼片品質問題，上部檢測組件的上部紅外感應器檢查鋼片高度是否有重貼或鋼片厚度不良問題，鋼片機械手移至下部檢測組件檢查各鋼片吸頭上鋼片；

步驟七：上部檢測組件的對已貼的鋼片是否有貼合不良情況進行檢查判斷：若判斷有貼合不良，機臺報警提示並停止動作，操作員介入並解除報警，機臺恢復動作；若判斷無貼合不良，上部檢測組件進行下一步動作；下部檢測組件的下部ccd相機識別判斷鋼片是否品質不良問題，下部檢測組件的下部紅外感應器感應判斷鋼片高度是否有重合或鋼片厚度不良問題並傳遞信號給鋼片機械手上的鋼片吸頭，鋼片吸頭接收鋼片檢查信號；

步驟八：上部檢測組件移至相機等待區域，根據步驟七下部檢測組件檢查結果判斷鋼片是否有品質不良問題，若判斷結果有鋼片品質不良，鋼片機械手上的鋼片吸頭移到不良品盒拋棄不良鋼片，若判斷結果無鋼片不良，鋼片吸頭進行下一步動作；

步驟九：依下部ccd相機讀取鋼片位置，鋼片機械手上的鋼片吸頭旋轉校正鋼片方向；

步驟十：鋼片機械手上的鋼片吸頭接收鋼片貼合位置信號且鋼片吸頭移至貼合平臺，將鋼片貼於產品上；鋼片貼合位置信號來自步驟五上部ccd相機識別結果；

步驟十一：鋼片機械手上的鋼片吸頭單次貼合鋼片完成後傳遞啟動信號與上部檢測組件，上部檢測組件接收鋼片吸頭啟動信號，移至貼合平臺；

步驟十二：鋼片機械手上的鋼片吸頭多次貼合直至貼合平臺上板子鋼片貼合完成；

步驟四至步驟十二動作期間，貼合平臺於貼合區域內依鋼片貼合位置配合上部檢測組件和鋼片機械手上的鋼片吸頭在y軸方向做實時運動調整；

步驟十三：鋼片機械手上的鋼片吸頭單回合貼合鋼片完成後傳遞啟動信號給貼合平臺、上料機械手、下料機械手，貼合平臺接收鋼片機械手上的鋼片吸頭啟動信號，移至上下料區域並放開真空吸附，下料機械手接收鋼片吸頭啟動信號，移至貼合平臺上，上料機械手接收鋼片吸頭啟動信號準備再次啟動；

步驟十四：下料機械手取下貼合平臺上板子；

步驟十五：下料機械手移至下料疊板區域放下板子。

所述的鋼片機械手末端含有1-4個吸頭，每個吸頭可做獨立垂直方向上下運動和θ軸方向0-360度旋轉。

所述的上部檢測組件，包括上部ccd相機和上部紅外感應器。

所述的下部檢測組件，包括下部ccd相機和下部紅外感應器。

採用上述方案後，本發明具有以下優點：

1、本發明鋼片機械手上的鋼片吸頭在吸取鋼片後，可通過真空值判斷鋼片吸頭是否吸取鋼片，若判斷未吸取鋼片，則鋼片吸頭返回移至鋼片剝料臺，重新吸取鋼片，若判斷已吸取鋼片，鋼片機械手進行下步動作，通過此步驟，可防止鋼片吸頭漏取鋼片以至鋼片吸頭漏貼鋼片造成產品漏貼不良；

2、由於本發明鋼片在貼合前先進行下部檢測組件的下部ccd相機及下部紅外感應器檢查，下部ccd相機識別判斷鋼片是否有多吸、尺寸、外觀等品質不良，下部紅外感應器感應判斷鋼片高度是否有重合或鋼片厚度不良，並傳遞信號與鋼片吸頭，鋼片吸頭接收鋼片檢查信號，若根據判斷結果有鋼片不良，鋼片吸頭移到不良品盒拋棄不良鋼片，若判斷結果無鋼片不良，鋼片吸頭進行下一步動作，通過此步驟，可將不良鋼片檢查出並拋棄不用，極大程度地降低產品的鋼片阻值不良，杜絕部分重疊或完成重疊的鋼片貼合於產品而未被檢查流出到客戶端，避免了客戶的極大抱怨客訴甚至幾十萬至上百萬罰款，提升鋼片貼合良率，提升客戶的滿意度；

3、由於本發明的上部ccd相機與鋼片機械手由之前組合機械手分開為上部檢測組件和鋼片機械手並且做為兩個獨立運動軸，在鋼片機械手做吸取鋼片、移到下部檢測組件的下部ccd相機和下部紅外感應器檢查鋼片等動作的同時，上部檢測組件的上部ccd相機和上部紅外感應器可同步做識別產品mark點、檢查已貼的鋼片，減少鋼片貼合時間，提升機臺生產效率；

4、本發明的上部ccd相機和下部ccd相機採用高像素高解析度高性能的工業相機，上部紅外感應器和下部紅外感應器採用高感應高性能的感應器，搭配機臺高解析高運算系統軟體，檢查識別感應鋼片時間可以達到毫秒極，對機臺工作時間影響極小，可以忽略，確保鋼片貼合良率的同時，不犧牲機臺生產效率；

5、本發明的鋼片自動貼合機採用此工作流程後，在貼合鋼片的同時檢查鋼片，因此，無需在鋼片貼合後再增加一道鋼片檢查工序，縮短了產品製作工序和製作時間，減少了相應檢查人員和用工成本。

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖。

圖2是柔性線路板的鋼片貼合機的簡易結構示意圖。

具體實施方式

如圖2所示，本發明所用的鋼片自動貼合機包括上料機械手1、下料機械手2、貼合平臺3、鋼片機械手4、上部檢測組件5、下部檢測組件6、鋼片剝料臺7、不良品盒8（其他共有的相同或相當的結構在此不闡述）。

其中，上料機械手1、下料機械手2分別在貼合平臺3的兩側在x軸方向上來回運動，貼合平臺3在y軸方向上來回運動，鋼片機械手4、上部檢測組件5作為兩個獨立運動軸在x軸方向上來回運動，下部檢測組件6於機臺工作檯面一側上位置固定，鋼片剝料臺7於工作檯面一側上位置固定、不良品盒8位於工作檯面一側上位置固定。鋼片機械手4末端含有1-4個鋼片吸頭41，每個吸頭可做獨立垂直方向上下運動和θ軸方向0-360度旋轉，上部檢測組件5，包括上部ccd相機51和上部紅外感應器52，下部檢測組件6包括下部ccd相機61和下部紅外感應器62。

如圖1所示，本發明是一種基於鋼片貼合機的柔性線路板貼合工藝，包括以下步驟：

步驟一：上料機械手1於上料疊板區域9吸取板子，貼合平臺3移至上下料區域，下料機械手2於下料疊板區域10等待；

步驟二：上料機械手1將板子放置於貼合平臺3上，貼合平臺3接收板子並將板子真空吸附平整於檯面上；

步驟三：上料機械手1移到上料疊板區域9等待，貼合平臺3移至貼合區域；

步驟四：上部檢測組件5移至貼合平臺3，其上的上部ccd相機51識別板子上周邊2-4個mark點以確定板子放置位置，鋼片機械手4移至鋼片剝料臺7，其上的鋼片吸頭41吸取鋼片；

步驟五：上部檢測組件5的上部ccd相機51在板子上識別單次需貼鋼片的單元產品mark點以確定鋼片貼合位置並傳遞信號給鋼片機械手4上的鋼片吸頭41，真空值判斷鋼片吸頭41是否吸取鋼片，若判斷未吸取鋼片，則鋼片機械手4返回移至鋼片剝料臺7，重新吸取鋼片，若判斷已吸取鋼片，鋼片機械手4進行下步動作；

步驟六：上部檢測組件5的上部ccd相機51在板子上檢查已貼鋼片的單元產品是否有鋼片偏位、漏貼、外觀等品質問題，上部檢測組件5的上部紅外感應器52檢查鋼片高度是否有重貼或鋼片厚度不良問題，鋼片機械手4移至下部檢測組件6檢查各鋼片吸頭41上鋼片；

步驟七：上部檢測組件5的對已貼的鋼片是否有貼合不良情況進行檢查判斷：若判斷有貼合不良，機臺報警提示並停止動作，操作員介入並解除報警，機臺恢復動作；若判斷無貼合不良，上部檢測組件5進行下一步動作；下部檢測組件6的下部ccd相機61識別判斷鋼片是否有多吸、尺寸、外觀等品質不良問題，下部檢測組件6的下部紅外感應器62感應判斷鋼片高度是否有重合或鋼片厚度不良問題並傳遞信號給鋼片機械手4上的鋼片吸頭41，鋼片吸頭41接收鋼片檢查信號；

步驟八：上部檢測組件5移至相機等待區域，根據步驟七下部檢測組件6檢查結果判斷鋼片是否有品質不良問題，若判斷結果有鋼片品質不良，鋼片機械手4上的鋼片吸頭41移到不良品盒8拋棄不良鋼片，若判斷結果無鋼片不良，鋼片吸頭進行下一步動作；

步驟九：依下部ccd相機61讀取鋼片位置，鋼片機械手4上的鋼片吸頭41旋轉校正鋼片方向；

步驟十：鋼片機械手4上的鋼片吸頭41接收鋼片貼合位置信號且鋼片吸頭41移至貼合平臺3，將鋼片貼於產品上；鋼片貼合位置信號來自步驟五上部ccd相機51識別結果；

步驟十一：鋼片機械手4上的鋼片吸頭41單次貼合鋼片完成後傳遞啟動信號與上部檢測組件5，上部檢測組件5接收鋼片吸頭41啟動信號，移至貼合平臺3；

步驟十二：鋼片機械手4上的鋼片吸頭41多次貼合直至貼合平臺3上板子鋼片貼合完成；

步驟四至步驟十二動作期間，貼合平臺3於貼合區域內依鋼片貼合位置配合上部檢測組件5和鋼片機械手4上的鋼片吸頭41在y軸方向做實時運動調整；

步驟十三：鋼片機械手4上的鋼片吸頭41單回合貼合鋼片完成後傳遞啟動信號給貼合平臺3、上料機械手1、下料機械手2，貼合平臺3接收鋼片機械手4上的鋼片吸頭41啟動信號，移至上下料區域並放開真空吸附，下料機械手2接收鋼片吸頭41啟動信號，移至貼合平臺3上，上料機械手1接收鋼片吸頭41啟動信號準備再次啟動；

步驟十四：下料機械手2取下貼合平臺3上板子；

步驟十五：下料機械手2移至下料疊板區域10放下板子。

所述的鋼片機械手4末端含有1-4個鋼片吸頭41，每個鋼片吸頭41可做獨立垂直方向上下運動和θ軸方向0-360度旋轉。

所述的上部檢測組件5，包括上部ccd相機51和上部紅外感應器52。

所述的下部檢測組件6，包括下部ccd相機61和下部紅外感應器62。

鋼片自動貼合機的工作流程及功能簡述：上料機械手1自動上料於貼合平臺3上，鋼片機械手4移至鋼片剝料臺7上，鋼片機械手4上的鋼片吸頭41吸取鋼片，再移至下部檢測組件6位置，下部檢測組件6的下部ccd相機61讀取鋼片方向和檢查鋼片是否有多吸、尺寸、外觀等品質不良，下部檢測組件6的下部紅外感應器62感應檢查鋼片高度是否有重合或鋼片厚度不良，若檢查結果ok，鋼片吸頭41校正鋼片方向，若檢查結果ng，鋼片吸頭41拋料不良鋼片到不良品盒，與此同時，上部檢測組件5先移至貼合平臺3位置，上部檢測組件5的上部ccd相機51識別板子周邊mark點以確認板子放置位置和識別需貼鋼片產品上的mark點以讀取貼合鋼片位置並將信息反饋與鋼片機械手，上部檢測組件5於貼合平臺3上，上部檢測組件5的上部ccd相機51檢查產品板子上已貼合的鋼片是否有鋼片偏位、漏貼、外觀等品質不良，上部檢測組件5的上部紅外感應器感應52檢查鋼片高度是否有重合或鋼片厚度不良，若檢查結果ok，上部檢測組件5至相機等待區域，然後鋼片機械手4移至貼合平臺3上貼合鋼片，若檢查結果ng，則停機報警，操作員介入解除報警恢復動作，上述動作過程中，貼合平臺3在x軸方向上配合做來回運動，重複上述識別產品mark點、檢查鋼片至貼合鋼片動作，直至貼合平臺上3的板子所需鋼片貼合完成，貼合平臺3移到下料區域，下料機械手2自動取下產品板子，至此，完成一個回合動作流程。

以上所述，僅為本發明較佳實施例而已，本發明的工藝同樣適用於pi自動貼合機、fr4自動貼合機等補強板自動貼合機，故不能以此限定本發明實施的範圍，即依本發明申請專利範圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。