一种内层AOI工艺智能化控制方法及控制系统与流程

一种内层aoi工艺智能化控制方法及控制系统
技术领域
[0001]
本发明属于pcb技术领域，尤其涉及一种内层aoi工艺智能化控制方法及控制系统。


背景技术：

[0002]
目前，自动光学检查(automated optical inspection，aoi)，为高速高精度光学影像检测系统，运用机器视觉做为检测标准技术，机器通过摄像头自动扫描pcb，采集图像，检测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pcb上的缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示或标示出来，供维修人员修理。aoi作为国内一项新兴的检测技术，最近二十年来发展迅速，大量应用于pcb制程。2018年，aoi检测在中国市场的应用，pcb行业占63.9％。
[0003]
随着工业4.0在制造行业中的不断推进，以及人工成本的不断上升，越来越多的企业正寻求工业自动化设备及系统的升级，以便满足自身发展的需求，提高企业竞争力。aoi作为pcb制造的关键流程之一，设备自动化搭配智能化系统的设计，开始发展为一项新工艺。
[0004]
目前，在pcb板生产加工时，主要都是通过采用黑白ccd摄像头的aoi设备对待测印刷线路板进行缺陷扫描检测等，然后利用反射原理进行假点的检测，并进行假点过滤；同时利用人工进行缺陷判断之后，再转移至其他工序，整体工序大部分通过人工完成，耗费大量人力物力，生产效率低，且人工进行缺陷检测等工序导致误差率大；同时假点过滤量少，人工检修准确率低，成本高，效率低，且会导致生产的pcb板质量差、生产效率低。
[0005]
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有方法主要通过人工完成，效率低，错误率高，误差率大，假点过滤量少，准确率低，成本高，且生产的pcb板质量差、生产效率低，智能化程度低。


技术实现要素：

[0006]
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种内层aoi工艺智能化控制方法及控制系统。
[0007]
本发明是这样实现的，一种内层aoi工艺智能化控制方法，所述内层aoi工艺智能化控制方法包括：
[0008]
步骤一，通过双面扫描模块对des蚀刻后的基板进行扫描以及假点过滤；通过数据传输模块将真点信息传递至检修模块；
[0009]
步骤二，通过分拣模块利用自动收板机对扫描后的基板进行分拣；并通过运输模块利用rgv轨道运输车将分拣后不同状态的基板运输至仓储管理模块或检修模块；
[0010]
步骤三，通过仓储管理模块自动生成入库的基板信息进行合格板的入库；通过检修模块进行不合格板的检修；
[0011]
步骤四，通过仓储管理模块利用取料机基于生产排程按照层别要求将待出库的基
板叠放至出料线上，进行基板出库；
[0012]
步骤五，通过出板模块基于生成排程利用升降堆垛机自动堆垛基板，并通过运输模块利用agv小车运输至相应位置进行自动出板。
[0013]
进一步，步骤一中，所述双面扫描模块对des蚀刻后的基板进行扫描以及假点过滤包括：
[0014]
(1)进行基板扫描，并将扫描后的基板进行分类；
[0015]
所述进行基板扫描，并将扫描后的基板进行分类包括以下步骤：
[0016]
(1.1)分别获取pcb基板的彩色图像，同时扫描基板二维码，获取基板的标准部件类型、高度以及完整比例；
[0017]
(1.2)基于获取的pcb基板的部件的类型与标准部件类型是否一致，并确定所述pcb基板是否存在包括短路、凸铜、渗镀、漏料、油墨脱落以及杂物的缺陷；
[0018]
(1.3)基于获取的pcb基板的部件的高度是否处于标准部件高度范围，并确定pcb基板是否存在凸起、凹陷、表面粗糙、损伤或其他缺陷；
[0019]
(1.4)判断设定位置的pcb基板的部件的完整性是否达到标准比例，确定pcb基板是否存在包括开路、缺口、针孔的缺陷；
[0020]
(1.5)基于步骤(1.2)至步骤(1.5)的缺陷检测结果与预设的pcb基板分类标准进行比对，将扫描后的基板进行分类；并将检测到的缺陷信息以及分类信息添加至pcb基板二维码包含的产品信息中；
[0021]
(2)判定是否存在假点，并过滤扫描点后的假点；
[0022]
所述过滤扫描后的假点包括以下步骤：
[0023]
(2.1)获取基板扫描图像，并对获取的基板扫描图像上的点进行标记；
[0024]
(2.2)将标记的点与预先构建的分类存储有pcb板图像真点、假点的基板图像数据库进行比对，将标记的点划分与真点与假点，并分别标注；
[0025]
(2.3)将标注假点的点于基板扫描图像上删除。
[0026]
进一步，所述将扫描后的基板进行分类包括：将基板按照合格、不合格、异常、空框和胶片状态进行分类。
[0027]
进一步，步骤二中，所述利用自动收板机对扫描后的基板进行分拣包括：
[0028]
利用扫码枪进行基板二维码的扫描，获取相应的产品信息以及基板的状态；按照基板状态确定预设的各状态基板的分拣区，将扫描后的基板基于基板状态放置于对应的分拣区，并记录各个状态的基板数。
[0029]
进一步，步骤二中，所述利用rgv轨道运输车将不同状态的基板运输到对应的位置包括：
[0030]
用rgv轨道运输车将合格状态的基板运输至仓储管理模块，并将不合格状态的基板运输检修模块。
[0031]
进一步，步骤三中，所述通过检修模块进行不合格板的检修包括：
[0032]
扫描pcb基板二维码获取pcb基板的缺陷信息，并基于获取的缺陷信息进行pcb基板的修复；对修复的pcb基板进行判断，判定检修后的基板是否为不良品，若是不良品，则直接报废，同时收集不良基板的相应信息反馈至生产处；若是良品，则通过运输模块将判定为良品的基板运输至仓储管理模块进行入库；同时将pcb基板二维码包含的产品信息以及状
态进行更新。
[0033]
本发明的另一目的在于提供一种实施所述内层aoi工艺智能化控制方法的内层aoi工艺智能化控制系统，所述内层aoi工艺智能化控制系统包括：
[0034]
双面扫描模块，用于进行料号识别，并根据资料库自动切换料号；用于进行基板的扫描以及假点过滤；
[0035]
暂存模块，用于利用智能太阳翻板机通过讯号连接双面扫描模块和分拣模块，记录每个库位的产品信息，并基于分拣模块的信号适时进行pcb暂存；
[0036]
分拣模块，用于利用自动收板机进行分拣；用于进行叫料及退料；同时用于控制运输模块的运输时间并控制进行空载具补充；
[0037]
运输模块，用于接收分拣模块以及检修模块的信号，并基于接收的信号利用rgv轨道运输车将不同状态的基板运输到对应的位置；同时用于基于分拣模块的控制指令将空载具安置于相应位置处；
[0038]
检修模块，用于进行不合格基板的检修；
[0039]
仓储管理模块，用于进行合格板的入库、出库及管理；
[0040]
出板模块，用于利用升降堆垛机自动堆垛基板；
[0041]
数据传输模块，用于进行数据、信息的传递。
[0042]
进一步，所述仓储管理模块包括：
[0043]
入库单元，用于进行合格产品的入库；
[0044]
存储单元，用于进行每个库位的单框存储；
[0045]
信息管理单元，用于对库中的产品信息进行显示、管理；
[0046]
转运单元，用于利用堆垛机进行自动上下料以及已存储产品的转运；
[0047]
匹配模块，用于根据存储信息，根据既定配板逻辑，进行产品匹配组合；
[0048]
出库单元，用于按照生成排程将板出库。
[0049]
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述内层aoi工艺智能化控制方法。
[0050]
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述内层aoi工艺智能化控制方法。
[0051]
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明实现了pcb板生成的自动化以及生成管理智能化。本发明通过mes、sap和wms等信息化系统的配合运行，实现了生产指令的自动下发、产品信息的自动识别和生产信息的自动传输，辅以智能化的物流系统，实现了生产自动化和管理智能化，同时也大大减少了人力配置和劳动强度。
[0052]
本发明自动进行了pcb板的检修，能够有效减少因人工判断导致的混板。
[0053]
本发明能够将70％的假点过滤掉，只有30％的芯板需要过vrs检修。自动化的aoi工艺采用两台离线式aoi配一台机械手自动上下料代替人工上下料、连线aoi之后连接自动收板机，这两种aoi工艺自动收板后都由人工将芯板搬运到vrs检修，然后将检修后的板子进行配套；而智能化连线aoi工艺，在自动收板机、vrs检修和立库之间设计自动输送线，rgv(轨道式运输车)执行芯板的搬运和检修后芯板的配套。离线式和常规连线aoi流程检修、配套完成之后，芯板由人工搬运至棕化线；而智能化连线aoi的立库系统采用升降堆垛机将装
有待生产芯板的胶框，按层次顺序自动堆叠好，然后发讯号给agv小车，由agv小车将堆叠好的芯板搬运到棕化线。
[0054]
本发明通过aoi假点过滤系统，减少了70％的vrs检修量；采用rgv、智能立库和agv物流系统，极大地减少了人力配置。
附图说明
[0055]
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0056]
图1是本发明实施例提供的内层aoi工艺智能化控制方法原理图。
[0057]
图2是本发明实施例提供的内层aoi工艺智能化控制方法流程图。
[0058]
图3是本发明实施例提供的内层aoi工艺智能化控制系统原理图。
[0059]
图4是本发明实施例提供的内层aoi工艺智能化控制系统结构示意图；
[0060]
图中：1、双面扫描模块；2、暂存模块；3、分拣模块；4、运输模块；5、检修模块；6、仓储管理模块；7、出板模块；8、数据传输模块。
[0061]
图5是本发明实施例提供的仓储管理模块结构示意图；
[0062]
图中：61、入库单元；62、存储单元；63、信息管理单元；64、转运单元；65、匹配模块；66、出库单元。
具体实施方式
[0063]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0064]
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种内层aoi工艺智能化控制方法及控制系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。
[0065]
如图1-图2所示，本发明实施例提供的内层aoi工艺智能化控制方法包括以下步骤：
[0066]
s101，通过双面扫描模块对des蚀刻后的基板进行扫描以及假点过滤；通过数据传输模块将真点信息传递至检修模块；
[0067]
s102，通过分拣模块利用自动收板机对扫描后的基板进行分拣；并通过运输模块利用rgv轨道运输车将分拣后不同状态的基板运输至仓储管理模块或检修模块；
[0068]
s103，通过仓储管理模块自动生成入库的基板信息进行合格板的入库；通过检修模块进行不合格板的检修；
[0069]
s104，通过仓储管理模块利用取料机基于生产排程按照层别要求将待出库的基板叠放至出料线上，进行基板出库；
[0070]
s105，通过出板模块基于生成排程利用升降堆垛机自动堆垛基板，并通过运输模块利用agv小车运输至相应位置进行自动出板。
[0071]
步骤s101中，本发明实施例提供的双面扫描模块对des蚀刻后的基板进行扫描以
及假点过滤包括：
[0072]
(1)进行基板扫描，并将扫描后的基板进行分类；
[0073]
所述进行基板扫描，并将扫描后的基板进行分类包括以下步骤：
[0074]
(1.1)分别获取pcb基板的彩色图像，同时扫描基板二维码，获取基板的标准部件类型、高度以及完整比例；
[0075]
(1.2)基于获取的pcb基板的部件的类型与标准部件类型是否一致，并确定所述pcb基板是否存在包括短路、凸铜、渗镀、漏料、油墨脱落以及杂物的缺陷；
[0076]
(1.3)基于获取的pcb基板的部件的高度是否处于标准部件高度范围，并确定pcb基板是否存在凸起、凹陷、表面粗糙、损伤或其他缺陷；
[0077]
(1.4)判断设定位置的pcb基板的部件的完整性是否达到标准比例，确定pcb基板是否存在包括开路、缺口、针孔的缺陷；
[0078]
(1.5)基于步骤(1.2)至步骤(1.5)的缺陷检测结果与预设的pcb基板分类标准进行比对，将扫描后的基板进行分类；并将检测到的缺陷信息以及分类信息添加至pcb基板二维码包含的产品信息中；
[0079]
(2)判定是否存在假点，并过滤扫描点后的假点；
[0080]
所述过滤扫描后的假点包括以下步骤：
[0081]
(2.1)获取基板扫描图像，并对获取的基板扫描图像上的点进行标记；
[0082]
(2.2)将标记的点与预先构建的分类存储有pcb板图像真点、假点的基板图像数据库进行比对，将标记的点划分与真点与假点，并分别标注；
[0083]
(2.3)将标注假点的点于基板扫描图像上删除。
[0084]
本发明实施例提供的将扫描后的基板进行分类包括：将基板按照合格、不合格、异常、空框和胶片状态进行分类。
[0085]
步骤s102中，本发明实施例提供的利用自动收板机对扫描后的基板进行分拣包括：
[0086]
利用扫码枪进行基板二维码的扫描，获取相应的产品信息以及基板的状态；按照基板状态确定预设的各状态基板的分拣区，将扫描后的基板基于基板状态放置于对应的分拣区，并记录各个状态的基板数。
[0087]
步骤s102中，本发明实施例提供的利用rgv轨道运输车将不同状态的基板运输到对应的位置包括：
[0088]
用rgv轨道运输车将合格状态的基板运输至仓储管理模块，并将不合格状态的基板运输检修模块。
[0089]
步骤s103中，本发明实施例提供的通过检修模块进行不合格板的检修包括：
[0090]
扫描pcb基板二维码获取pcb基板的缺陷信息，并基于获取的缺陷信息进行pcb基板的修复；对修复的pcb基板进行判断，判定检修后的基板是否为不良品，若是不良品，则直接报废，同时收集不良基板的相应信息反馈至生产处；若是良品，则通过运输模块将判定为良品的基板运输至仓储管理模块进行入库；同时将pcb基板二维码包含的产品信息以及状态进行更新。
[0091]
如图3-图4所示，本发明实施例提供的内层aoi工艺智能化控制系统包括：
[0092]
双面扫描模块1，用于进行料号识别，并根据资料库自动切换料号；用于进行基板
的扫描以及假点过滤；
[0093]
暂存模块2，用于利用智能太阳翻板机通过讯号连接双面扫描模块和分拣模块，记录每个库位的产品信息，并基于分拣模块的信号适时进行pcb暂存；
[0094]
分拣模块3，用于利用自动收板机进行分拣；用于进行叫料及退料；同时用于控制运输模块的运输时间并控制进行空载具补充；
[0095]
运输模块4，用于接收分拣模块以及检修模块的信号，并基于接收的信号利用rgv轨道运输车将不同状态的基板运输到对应的位置；同时用于基于分拣模块的控制指令将空载具安置于相应位置处；
[0096]
检修模块5，用于进行不合格基板的检修；
[0097]
仓储管理模块6，用于进行合格板的入库、出库及管理；
[0098]
出板模块7，用于利用升降堆垛机自动堆垛基板；
[0099]
数据传输模块8，用于进行数据、信息的传递。
[0100]
如图5所示，本发明实施例提供的仓储管理模块6包括：
[0101]
入库单元61，用于进行合格产品的入库；
[0102]
存储单元62，用于进行每个库位的单框存储；
[0103]
信息管理单元63，用于对库中的产品信息进行显示、管理；
[0104]
转运单元64，用于利用堆垛机进行自动上下料以及已存储产品的转运；
[0105]
匹配模块65，用于根据存储信息，根据既定配板逻辑，进行产品匹配组合；
[0106]
出库单元66，用于按照生成排程将板出库。
[0107]
下面结合具体实施例对本发明的技术效果作进一步描述。
[0108]
实施例1：
[0109]
内层智能化连线aoi检测系统包含在线aoi机(双面同时扫描)、智能太阳翻板机、全自动收板机、智能暂存架、rgv小车、vrs检修站、智能立库系统、输送线体、agv小车及升降机等设备(表1)，连接des蚀刻线、aoi扫描、vrs检修站、智能立库及棕化线等工站(图2)，实现了des蚀刻后，生产板在线双面扫描，并在自动收板机处进行分拣，合格产品直接进入智能立库，不合格产品转运到vrs进行检修，实现了生产自动化；同时自动收板机分拣系统和智能立库配板系统，通过既定逻辑判断，实现了生产管理智能化。
[0110]
表1内层aoi流程智能化设计
[0111]
[0112][0113]
图2所示的在线aoi扫描机，采用双面同时扫描和彩色成像系统，其线路侦测能力为2/2mil，产速为0-8片/分钟。智能太阳翻板机，具备库位计数功能，系统可清晰记录每个库位中的产品信息。
[0114]
智能收板机是一台完全定制化的设备，具备如下功能：
[0115]
1)具有识别板边信息码的能力；
[0116]
2)具有接受aoi扫描机信息的能力；
[0117]
3)具备5个位置，分别是合格产品、不合格产品、异常产品、空框区和胶片区；
[0118]
4)具备自动换框和退框功能。
[0119]
此外，图2所示的智能立库系统，具备如下功能：
[0120]
1)产品存储功能，每个库位实现单框存储；
[0121]
2)信息管理功能，智能立库中产品信息可显示、可管理；
[0122]
3)自动转运功能，配置专用堆垛机，实现存储产品转运；
[0123]
4)智能配套功能，可根据存储信息，根据既定配板逻辑，自动实现产品匹配组合。
[0124]
3.2内层智能化连线aoi系统的实施
[0125]
智能化连线aoi系统的实施，通过mes、sap和wms等信息化系统的配合运行，实现了生产指令的自动下发、产品信息的自动识别和生产信息的自动传输，辅以智能化的物流系统，实现了生产自动化和管理智能化(表2)，同时也大大减少了人力配置和劳动强度。
[0126]
表2内层智能化连线aoi系统的实施效果
[0127]
[0128][0129]
3.3内层智能化连线aoi的工艺流程
[0130]
内层智能化连线aoi检查系统，提供了两种pcb生产工艺流程，即合格产品和不合格产品的生产工艺流程(图3)。对于蚀刻首件检查，系统自动跳过连线aoi，智能收板机识别后放置在首件板位置，然后由人工运板至首件专用的离线式aoi机做品质确认。
[0131]
1)合格产品生产工艺流程
[0132]
des蚀刻线＝>
…
在线aoi(双面同时扫描)＝>智能太阳翻板机＝>智能收板机＝>智能暂存架＝>rgv小车＝>输送线体＝>智能立库＝>出库配板系统＝>agv小车＝>(升降机)＝>棕化前暂存
[0133]
2)不合格产品生产工艺流程
[0134]
des蚀刻线＝>
…
在线aoi(双面同时扫描)＝>智能太阳翻板机＝>智能收板机＝>智能暂存架＝>rgv小车＝>vrs检修系统＝>输送线体＝>智能立库＝>出库配板系统＝>agv小车＝>(升降机)＝>棕化前暂存
[0135]
(说明：以上流程中的升降机，如果棕化线与aoi车间在同一楼层，则不需要此设备)
[0136]
证明部分(具体实施例/实验/仿真/药理学分析/能够证明本发明创造性的正面实验数据等)
[0137]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。