一种AOI检测装置的制作方法

一种aoi检测装置
技术领域
1.本发明涉及半导体生产设备技术领域，具体是指一种同时具备对印制板工件定位及检测的设备。


背景技术：

2.aoi(automated optical inspection缩写)的中文全称是自动光学检测，是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描印制板，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出印制板上的缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供后道工序修整。


技术实现要素：

3.为了完成aoi检测，本发明目的在于提供一种aoi检测装置，其采用双相机识别，提高了检测精度及效率。
4.为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种aoi检测装置，包括，机座，还包括：
5.相机检测模组，其设于机座上，包括定位相机组件、检测相机组件，用于对印制板进行定位并采集工件的图像信息；
6.印制板测试模组，其设于机座上，且位于相机检测模组下方，用于将印制板移动至相机检测模组位置。
7.优选地，所述机座包括安装底板，设于安装底板上的龙门支架；所述相机检测模组设于龙门支架上，印制板测试模组设于安装底板的上表面。
8.优选地，所述相机检测模组包括，设于龙门支架前表面的x向移动组件，设于其上的z向移动组件，与z向移动组件相连接的检测相机组件、定位相机组件。
9.优选地，所述x向移动组件包括，固设于龙门支架前表面的x向底座，设于x向底座上的线性马达定子及两根相互平行的x向导轨，活动设于两根x向导轨上的x向滑块，与线性马达定子活动连接的线性马达动子，背面与线性马达动子及两根x向导轨上的x向滑块固定连接的z向安装底板；所述z向移动组件包括，与z向安装底板前表面固定连接的z向滑台主板，活动设于z向滑台主板前表面的z滑台副板，下端插设于z滑台副板内且与其活动连接的z向丝杆，设于z向滑台主板上表面的电机安装座，设于电机安装座上且输出轴与z向丝杆上端相连接的z向电机；所述z向滑台主板与z滑台副板通过两组z向交叉滚柱滑轨活动连接。
10.优选地，检测相机组件包括，设于z滑台副板前表面的检测相机座，与检测相机座相连接用于固定检测镜头的检测相机夹，设于检测相机座上的检测相机，设于检测相机上且位于其下方的检测镜头；定位相机组件包括，设于z滑台副板前表面的定位相机座，与定位相机座相连接用于固定定位镜头的定位相机夹，设于定位相机座上的定位相机，设于定位相机上且位于其下方的定位镜头，设于定位相机座一侧表面上的光源支架，设于光源支
架上且上下放置的第一光源、第二光源，二者位于定位镜头下方。
11.优选地，所述印制板测试模组包括，x向移载组件，设于其上的z向升降组件，设于z向升降组件上方的压力组件。
12.优选地，x向移载组件包括，x向主滑台，设于x向主滑台上表面的两根相互平行的x向移载导轨及线性电机定子，设于两根x向移载导轨上的x向移载滑块，与线性电机定子活动连接的线性电机动子，与线性电机动子固定连接的动子固定块，背面与动子固定块及两根x向移载导轨上的x向移载滑块固定连接的z向底板；所述z向升降组件包括，设于z向底板上的下平台板，设于下平台板上表面的z向底座，设于z向底座上表面的两组水平方向的水平交叉滚柱滑轨，设于两组水平交叉滚柱滑轨上的设有支撑斜面的水平滑台，活动设于水平滑台上且设有与支撑斜面相贴合的z向斜面的z向滑台；设于z向底座上且与水平滑台相连接用于带动水平滑台在z向底座上往复直线运动的水平动力组件；设于z向底座上一端部上表面的z向副滑台；设于z向滑台上表面的治具底板，设于治具底板上表面用于放置印制板工件的线针治具；所述z向滑台的一端通过两组z向交叉滚柱滑轨与z向副滑台一侧面内的z向导轨活动连接；所述水平滑台在z向底座上往复直线运动时，z向滑台随之相对z向副滑台升降；所述支撑斜面两侧各设有一组斜向交叉滚柱滑轨，所述z向斜面与斜向交叉滚柱滑轨相连接。
13.优选地，所述水平动力组件包括，安装于z向副滑台外侧面上的水平马达，设于z向副滑台内且与水平马达输出轴相连接的水平联轴器，安装于z向副滑台上的水平轴承座，一根其中一端穿过水平轴承座与水平联轴器相连接的水平丝杆；水平丝杆另一端与水平滑台活动连接。
14.优选地，所述压力组件包括，两块相互平行且立放在下平台板上表面的支撑板，与两块支撑板上表面相连接的上平台板，设于上平台板内供线针治具及印制板工件外露的穿孔，活动设于上平台板上表面的压框滑台，设于压框滑台内的压框板；所述压框滑台及压框板内均设有方形穿孔。
15.优选地，所述上平台板上表面还设有两根相互平行的y向滑动导轨及气缸，在每根y向滑动导轨上各设有两个与压框滑台底面相连接的y向滑动滑块，在压框滑台的一端下表面设有与气缸输出轴相连接的滑块固定板；气缸输出轴伸缩时，带动压框滑台沿y向滑动导轨在y向往复运动。
16.有益技术效果：采用本发明的检测装置，当待检印制板上料时，压框滑台及其内的压框板移开，上料至线针治具上后，压框板移回并压在印制板工件及线针治具上，x向移载组件将印制板移动到定位相机组件下方，定位相机通过z向电机驱动并在z向移动对焦，对焦后识别印制板上的对位点(印制板供应商在生产印制板时预留的对位点，一般选择四个角的对位点来定位)对位，z向升降组件推动线针治具上升并与压框板相接触，因为线针治具内设弹簧，可压缩，借由弹簧的弹力使线针治具的线针有效接触在印制板的电极上，确保通电顺畅，点亮印制板上的led芯片，检测相机采集图像，测试的芯片亮度与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出印制板上缺陷，并自动标志把缺陷显示/标示出来，供后道工序修整，z向升降组件将线针治具下降至与压框板分离的高度，x向移载组件将印制板移动至上料位置，压框滑台及其内的压框板移开，该aoi检查流程完成；因此，本检测装置使用双相机识别，单独设有定位相机和图片采集相机，对位精度高，可以适用于更小间
隙图片识别且分别完成对位及检测的功能；与采用单颗镜头实现定位、采样等多项工作的模式相比较，本发明的检测装置大幅度提高了工作效率。
附图说明
17.图1为本发明实施例的立体图；
18.图2为本发明实施例的另一视角立体图；
19.图3为本发明实施例的爆炸图；
20.图4为本发明实施例的相机检测模组与龙门支架装配立体图；
21.图5为本发明实施例的相机检测模组与龙门支架另一视角立体图；
22.图6为本发明实施例的相机检测模组与龙门支架的爆炸图；
23.图7为本发明实施例的测试模组与安装底板装配立体图；
24.图8为本发明实施例的测试模组与安装底板另一视角立体图；
25.图9为本发明实施例的测试模组与安装底板的爆炸图；
26.图9a为图9的局部放大图。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
28.如图1-3所示，本发明实施例提供一种aoi检测装置，其特征在于，包括，机座100，还包括：相机检测模组200，其设于机座100上，用于对印制板进行定位并采集工件的图像信息；印制板测试模组300，其设于机座100上，且位于相机检测模组200下方，用于将印制板移动至相机检测模组200位置。
29.此处，相机检测模组200包括定位相机组件、检测相机组件，分别用于完成定位、图像采集及检测功能。
30.在本实施例，具体地，所述机座100包括安装底板101，设于安装底板101上的龙门支架102；所述相机检测模组200设于龙门支架102上，印制板测试模组300设于安装底板101的上表面。
31.如图4-6所示，所述相机检测模组200包括，设于龙门支架102前表面的x向移动组件，设于x向移动组件上的z向移动组件，与z向移动组件相连接的检测相机组件、定位相机组件。
32.具体地，所述x向移动组件包括，固设于龙门支架102前表面的x向底座201，设于x向底座201上的线性马达定子202及两根相互平行的x向导轨203，活动设于两根x向导轨203上的x向滑块204，此处，每根x向导轨203上设有两个x向滑块204；与线性马达定子202活动连接的线性马达动子205，背面与线性马达动子205及两根x向导轨上的x向滑块204固定连接的z向安装底板206。
33.所述z向移动组件包括，与z向安装底板206前表面固定连接的z向滑台主板207，活动设于z向滑台主板前表面的z滑台副板208，下端插设于z滑台副板208内且与其活动连接的z向丝杆209，即z向丝杆209旋转时，z滑台副板208在z向升降，设于z向滑台主板207上表面的电机安装座210，设于电机安装座上且输出轴与z向丝杆209上端相连接的z向电机211；
所述z向滑台主板207与z滑台副板208通过两组z向交叉滚柱滑轨212活动连接，即z滑台副板208通过两组z向交叉滚柱滑轨212相对z向滑台主板207在z向上下移动。
34.在电机安装座210内还设有分别与z向电机211的输出轴及z向丝杆209上端相连接的z向联轴器224。
35.检测相机组件包括，设于z滑台副板208前表面的检测相机座213，与检测相机座213相连接用于固定检测镜头的检测相机夹214，设于检测相机座上的检测相机215，设于检测相机215上且位于其下方的检测镜头216；定位相机组件包括，设于z滑台副板208前表面的定位相机座217，与定位相机座217相连接用于固定定位镜头的定位相机夹218，设于定位相机座217上的定位相机219，设于定位相机219上且位于其下方的定位镜头220，设于定位相机座217一侧表面上的光源支架221，设于光源支架上且上下放置的第一光源222、第二光源223，所述第一光源位于第二光源的上方且二者位于定位镜头220下方。
36.所述x向底座201上表面设有第一光栅尺225，在z向安装底板206上表面设有光栅尺尺头226。
37.在定位相机座217上设有微调块227，用于微调定位相机219与检测相机215之间的距离。
38.在本模组，x向移动组件中，在线性马达定子202与线性马达动子205组成的线性马达的驱动下，带动z向安装底板206在x向移动，即可调节z向安装底板206及其上所安装的部件在x方向的位置；通过z向移动组件中的z向电机211驱动z向丝杆209旋转，带动与z向丝杆209活动连接的z滑台副板208在z向升降，从而，通过x向移动组件、z向移动组件的带动检测相机组件、定位相机组件在xz向移动，从而便于定位相机219、检测相机215移动到需要的位置，便于二者调节焦距。
39.需要说明的是，图中的虚线框228为检测相机215的检测范围。
40.如图7-9所示，所述印制板测试模组300包括，x向移载组件，设于其上的z向升降组件，设于z向升降组件上方的压力组件。
41.具体地，x向移载组件包括，x向主滑台301，设于x向主滑台上表面的两根相互平行的x向移载导轨302及线性电机定子303，设于两根x向移载导轨上的x向移载滑块304，此处，每根x向移载导轨上的x向移载滑块304为两个，与线性电机定子303活动连接的线性电机动子305，与线性电机动子固定连接的动子固定块306，背面与动子固定块306及两根x向移载导轨上的x向移载滑块304固定连接的z向底板307。此处的线性电机定子303为两个，呈一字型排列。
42.所述z向升降组件包括，设于z向底板307上的下平台板308，设于下平台板上表面的z向底座309，设于z向底座上表面的两组水平方向的水平交叉滚柱滑轨310，设于两组水平交叉滚柱滑轨上的水平滑台311，在水平滑台311上设有支撑斜面311a，活动设于水平滑台311上的z向滑台312，z向滑台312上设有与支撑斜面311a相贴合的z向斜面312a；设于z向底座309上且与水平滑台311相连接用于带动水平滑台在z向底座309上往复直线运动的水平动力组件；设于z向底座309上一端部上表面的z向副滑台313；设于z向滑台312上表面的治具底板314，设于治具底板314上表面用于放置印制板工件315的线针治具316；所述z向滑台312的一端通过两组z向交叉滚柱滑轨317与z向副滑台313一侧面内的z向导轨313a活动连接；所述水平滑台311在z向底座309上往复直线运动时，z向滑台312随之相对z向副滑台
313升降；所述支撑斜面311a两侧各设有一组斜向交叉滚柱滑轨318，所述z向斜面312a与斜向交叉滚柱滑轨318相连接，如图9a所示。
43.此处，线针治具316为市购标准件，其内设有弹簧。
44.具体地，所述水平动力组件包括，安装于z向副滑台313外侧面上的水平马达319，设于z向副滑台313内且与水平马达319输出轴相连接的水平联轴器320，安装于z向副滑台313上的水平轴承座321，一根其中一端穿过水平轴承座321与水平联轴器320相连接的水平丝杆322；水平丝杆322另一端与水平滑台311活动连接，即水平丝杆322旋转时，水平滑台311沿其轴向做直线运动。
45.所述压力组件包括，两块相互平行且立放在下平台板308上表面的支撑板323，与两块支撑板上表面相连接的上平台板324，设于上平台板324内供线针治具316及印制板工件315外露的穿孔324a，活动设于上平台板上表面的压框滑台325，设于压框滑台内的压框板326；所述压框滑台及压框板内均设有方形穿孔3a。
46.此处，两块相互平行且立放在下平台板308上表面的支撑板323组成支撑上平台板324的支架，为了使该支架更稳固，在两块支撑板323之间还设有两块两端分别与两块支撑板323垂直连接的加强板327。
47.所述上平台板324上表面还设有两根相互平行的y向滑动导轨328及气缸329，在每根y向滑动导轨328上各设有两个与压框滑台325底面相连接的y向滑动滑块330，在压框滑台325的一端下表面设有与气缸输出轴相连接的滑块固定板331；气缸输出轴伸缩时，带动压框滑台325沿y向滑动导轨328在y向往复运动；以便使压框滑台及其内的压框板326离开线针治具316或移动至线针治具316上方并与其接触。
48.在x向主滑台301设有光学尺332，在z向底板307其中一侧面设有位于光学尺332侧边的光学尺读头333。
49.在本模组，x向移载组件内的线性电机定子303与线性电机动子305组成的线性电机驱动z向底板307及其上的部件在x向移动；z向升降组件的水平马达319驱动水平丝杆322旋转，带动水平滑台311在z向底座309上做往复直线运动，随之带动z向滑台312随之相对z向副滑台313升降，进而带动治具底板314、印制板工件315及线针治具316在z向升降；压力组件内的气缸输出轴伸缩时，带动压框滑台325沿y向滑动导轨328在y向往复运动；以便使压框滑台及其内的压框板326离开线针治具316或移动至线针治具316上方并与其接触。
50.综上所述，当待检印制板上料时，压框滑台325及其内的压框板326移开，上料至线针治具316上后，压框板326移回并压在印制板工件315及线针治具316上，x向移载组件将印制板移动到定位相机组件下方，定位相机219通过z向电机211驱动并在z向移动对焦，对焦后识别印制板上的对位点对位，此处，印制板供应商在生产印制板时预留的对位点，一般选择四个角的对位点来定位，z向升降组件推动线针治具316上升并与压框板326相接触，因为线针治具内设弹簧，可压缩，借由弹簧的弹力使线针治具316的线针有效接触在印制板的电极上，确保通电顺畅，点亮印制板上的led芯片，检测相机215采集图像，测试的芯片亮度与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出印制板上缺陷，并自动标志把缺陷显示/标示出来，供后道工序修整；然后，z向升降组件将线针治具316下降至与压框板326分离的高度，x向移载组件将印制板移动至上料位置，压框滑台325及其内的压框板326移开，该aoi检查流程完成；因此，本检测装置使用双相机识别，单独设有定位相机和图片采集相
机，对位精度高，可以适用于更小间隙图片识别且分别完成对位及检测的功能；与采用单颗镜头实现定位、采样等多项工作的模式相比较，本发明的检测装置大幅提高了工作效率。
51.在以上描述中，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”等相应术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。
52.显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。