TWI744054B - 具有四個ccd鏡頭之定位板件調整系統與方法 - Google Patents

Abstract

一種具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統包括處理器、第一CCD 鏡頭、第二CCD鏡頭、第三CCD鏡頭、第四CCD鏡頭、整板平台、驅動馬達與控制器。第一CCD鏡頭用以擷取待加工板件之第一座標並且傳送至處理器，第二CCD鏡頭用以擷取待加工板件之第二座標並且傳送至處理器，第三CCD鏡頭用以擷取待加工板件之第三座標並且傳送至處理器，第四CCD鏡頭用以擷取待加工板件之第四座標並且傳送至處理器。處理器透過第一至第四座標之計算以獲得平均中心座標與平均偏移角度，並據此透過控制器、驅動馬達與整板平台來對待加工板件先進行角度調整後再進行位移調整。

Description

具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統與方法

一種定位板件調整系統，尤指一種具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統與方法。

印刷電路板係為一般電子產品作為承載電子元件的基礎件，並且作為電子元件之間電性連接的構件。而傳統之印刷電路板僅為單層線路的結構，無法滿足現在高密度佈線之需求，因此目前已發展成改多層線路之結構，俾可滿足電子產品多功能高佈線密度之使用需求，並且可達到縮小電路板面積之目的。

現有的印刷電路板之定位調整是採用兩個CCD鏡頭影方式，透過兩個CCD鏡頭來算出板件之中心位置偏移定位中心位置有多少偏移量，再對板件進行移動來調整。此種方式太過粗糙，並無法真正對板件完全地調整定位好，也無法對板件之角度偏移進行計算或調整，所以在後續堆疊板件時會造成不少問題，故現有的印刷電路板製作程序仍有進步與改進的空間。是以，如何解決上述現有技術之問題與缺失，即為相關業者所亟欲研發之課題所在。

本發明提出一種具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統，尤用於疊板機來調整待加工板件，能夠對已經位置偏移與角度偏移之待加工板件進行定位與調整其位置與角度以完成對位，進而讓疊板機能夠更準確地進行疊板。

本發明提供一種具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統，定位板件調整系統包括處理器、第一CCD鏡頭、第二CCD鏡頭、第三CCD鏡頭、第四CCD鏡頭、整板平台、驅動馬達與控制器。第一CCD鏡頭電性連接至處理器，第二CCD鏡頭電性連接至處理器，第三CCD鏡頭電性連接至處理器，第四CCD鏡頭電性連接至處理器，整板平台連接至板件輸送帶，驅動馬達電性連接至整板平台，控制器電性連接至驅動馬達與處理器。第一CCD鏡頭用以擷取待加工板件之第一座標並且傳送至處理器，第二CCD鏡頭用以擷取待加工板件之第二座標並且傳送至處理器，第三CCD鏡頭用以擷取待加工板件之第三座標並且傳送至處理器，第四CCD鏡頭用以擷取待加工板件之第四座標並且傳送至處理器。待加工板件經由板件輸送帶傳送至整板平台。驅動馬達用以驅動整板平台。控制器用以接收處理器之平移訊號與旋轉訊號並據此以控制驅動馬達來使整板平台運作，其中處理器透過第一至第四座標之計算以獲得平均中心座標與平均偏移角度，並據此透過控制器、驅動馬達與整板平台來對待加工板件先進行角度調整後再進行位移調整。

在本發明之一實施例中，處理器將第一座標、第二座標、第三座標與第四座標相加後除以四以得到待加工板件之平均中心座標，並且處理器透過第一座標與第二座標獲得第一偏移角度，透過第二座標與第三座標獲得第二偏移角度，透過第三座標與第四座標獲得第三偏移角度，透過第四座標與第一 座標獲得第四偏移角度，之後將第一偏移角度、第二偏移角度、第三偏移角度與第四偏移角度相加後除以四以得到待加工板件之平均偏移角度。

在本發明之一實施例中，處理器根據平均中心座標與中心定位座標來計算移動量並且根據平均偏移角度與中心定位角度來計算旋轉量。

在本發明之一實施例中，處理器傳送平移訊號與旋轉訊號至控制器以控制驅動馬達來驅動整板平台調整待加工板件。

在本發明之一實施例中，平移訊號含有移動量之資訊並且旋轉訊號含有旋轉量之資訊。

在本發明之一實施例中，第一至該第四座標為該待加工板件之四個角落之座標。

本發明提供一種具有四個CCD鏡頭之定位板件調整方法，用於定位板件調整系統，定位板件調整系統包括處理器、第一CCD鏡頭、第二CCD鏡頭、第三CCD鏡頭、第四CCD鏡頭、整板平台、驅動馬達與控制器。第一CCD鏡頭電性連接至處理器，第二CCD鏡頭電性連接至處理器，第三CCD鏡頭電性連接至處理器，第四CCD鏡頭電性連接至處理器，整板平台連接至板件輸送帶，驅動馬達電性連接至整板平台，控制器電性連接至驅動馬達與處理器，具有四個CCD鏡頭之定位板件調整方法包括以下步驟：透過第一CCD鏡頭，來擷取待加工板件之第一座標並且傳送至處理器；透過第二CCD鏡頭，來擷取待加工板件之第二座標並且傳送至處理器；透過第三CCD鏡頭，來擷取待加工板件之第三座標並且傳送至處理器；透過第四CCD鏡頭，來擷取待加工板件之第四座標並且傳送至處理器；透過處理器，來將第一至第四座標予以計算以獲得平均中心座標與平均偏移角度；透過處理器，來計算平均中心座標與中心定位座標之間的移動量；透過處理器，來計算平均偏移角度與中心定位角度之間的旋轉量；透過處理器，傳送含有移動量資訊之平移訊號與含有旋轉量資訊之旋轉訊號至 控制器；以及透過控制器與驅動馬達，驅動整板平台來對待加工板件先進行角度調整後再進行位移調整。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

100:具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統

110:第一CCD鏡頭

120:第二CCD鏡頭

130:第三CCD鏡頭

140:第四CCD鏡頭

150:整板平台

160:驅動馬達

170:控制器

180:處理器

190:待加工板件

A:第一坐標

B:第二坐標

C:第三坐標

D:第四坐標

AS:平移訊號

BS:旋轉訊號

CS:控制訊號

FT:板件輸送帶

W:平均中心座標

Z:中心定位座標

θ1:第一偏移角度

θ2:第二偏移角度

θ3:第三偏移角度

θ4:第四偏移角度

θR:平均偏移角度

300:定位板件調整方法之流程

S310、S320、S330、S340、S350、S360、S370、S380、S390:步驟

第一圖係為本發明的具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統之架構示意圖。

第二圖係為本發明的之待加工板件之偏移坐標與偏移角度之示意圖。

第三圖係為本發明的具有四個CCD鏡頭之定位板件調整方法之流程圖。

為能解決現有待加工板件位置偏移與角度偏移的問題，發明人經過多年的研究及開發，據以改善現有板件加工的詬病，後續將詳細介紹本發明如何以一種具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統與方法最有效率的功能訴求。

請同時參閱第一圖與第二圖，第一圖係為本發明的具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統之架構示意圖。第二圖係為本發明的之待加工板件之偏移坐標與偏移角度之示意圖。如圖1與圖2所示，具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統100包括處理器180、第一CCD鏡頭110、第二CCD鏡頭120、第三CCD鏡頭130、第四CCD鏡頭140、整板平台150、驅動馬達160與控制器170，其中CCD為電荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)，是一種積體電路，上有許多排列整齊的電容，能感應光線，並將影像轉變成數字信号。經由外部電路的控 制，每個小電容能將其所帶的電荷轉給它相鄰的電容。第一CCD鏡頭110電性連接至處理器180，第二CCD鏡頭120電性連接至處理器180，第三CCD鏡頭130電性連接至處理器180，第四CCD鏡頭140電性連接至處理器180，整板平台150連接至板件輸送帶FT，驅動馬達160電性連接至整板平台150，控制器170電性連接至驅動馬達160與處理器180。

當待加工板件190經由板件輸送帶FT被傳送至整板平台150時，大部分的待加工板件190都已經是位置偏移標準中心或角度偏移了標準角度，造成後續疊板時會產生諸多問題。所以，本發明實施例透過第一至第四CCD鏡頭110~140先來擷取待加工板件190之四個角落之坐標A(X1,Y1)、B(X2,Y2)、C(X3,Y3)與D(X4,Y4)。也就是說，具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統100會透過第一CCD鏡頭110來擷取待加工板件190之第一座標A(X1,Y1)並且將第一座標A(X1,Y1)之資訊傳送至處理器180；透過第二CCD鏡頭120來擷取待加工板件190之第二座標B(X2,Y2)並且將第二座標B(X2,Y2)之資訊傳送至處理器180；透過第三CCD鏡頭130來擷取待加工板件190之第三座標C(X3,Y3)並且將第三座標C(X3,Y3)之資訊傳送至處理器180；透過第四CCD鏡頭170來擷取待加工板件190之第四座標D(X4,Y4)並且將第四座標D(X4,Y4)之資訊傳送至處理器180。接下來，處理器180會透過第一至第四座標A(X1,Y1)、B(X2,Y2)、C(X3,Y3)與D(X4,Y4)之計算以獲得平均中心座標W(XR,YR)與平均偏移角度θR，並據此透過控制器170、驅動馬達160與整板平台150來對待加工板件190先進行角度調整後再進行位移調整。

以下將會說明如何從四個坐標A(X1,Y1)、B(X2,Y2)、C(X3,Y3)與D(X4,Y4)來獲得平均中心座標W(XR,YR)與平均偏移角度θR。處理器180會將第一座標A(X1,Y1)、第二座標B(X2,Y2)、第三座標C(X3,Y3)與第四座標D(X4,Y4)相加後除以四以得到待加工板件190之平均中心座標W(XR,YR)。並且處理器180 會透過第一座標A(X1,Y1)與第二座標B(X2,Y2)獲得第一偏移角度θ1，透過第二座標B(X2,Y2)與第三座標C(X3,Y3)獲得第二偏移角度θ2，透過第三座標C(X3,Y3)與第四座標D(X4,Y4)獲得第三偏移角度θ3，透過第四座標D(X4,Y4)與第一座標A(X1,Y1)獲得第四偏移角度θ4，之後將第一偏移角度θ1、第二偏移角度θ2、第三偏移角度與θ3第四偏移角度θ4相加後除以四以得到待加工板件190之平均偏移角度θR。舉例來說，第一偏移角度θ1為23度，第二偏移角度θ2為25度，第三偏移角度與θ3為24度，第四偏移角度θ4為23度，則平均偏移角度θR為23.75度。值得說明的是，本發明實施例中之第一至第四偏移角度θ1、θ2、θ3與θ4之計算為透過三角函數與反三角函數之公式來獲得。

在獲得待加工板件190之平均中心座標W(XR,YR)與平均偏移角度θR後，處理器180會根據平均中心座標W(XR,YR)與中心定位座標Z(XC,YC)來計算移動量，也就是說待加工板件之平均中心座標W(XR,YR)偏移了中心定位座標Z(XC,YC)之位移量。另外，處理器180會根據平均偏移角度θR與中心定位角度θC來計算旋轉量，也就是說待加工板件之平均偏移角度θR偏移了中心定位角度θC之角度(正角度值或負角度值)，其中正角度值可定義為逆時針之方向，而負角度值可定義為順時針的方向，但並不以此為限，只要前後動作之定義相同即可。

接下來，處理器180會傳送平移訊號AS與旋轉訊號BS至控制器170，而控制器170會傳送控制訊號CS至驅動馬達160以控制驅動馬達160來驅動整板平台150調整待加工板件190，其中平移訊號AS為含有移動量之資訊並且旋轉訊號BS為含有旋轉量之資訊。在本發明實施例中，會對待加工板件190先進行角度調整後再進行位移調整，也就是說對待加工板件190進行角度調整後，其待加工板件190之平均偏移角度θR(例如正角度值23.75度)相當等於中心定位角度θC(例如零度)，亦即將待加工板件190順時針旋轉23.75度。接下來對待加工板件190進行角度調整後位移調整後，係將待加工板件190之平均中心座標W(XR,YR) 移動到中心定位座標Z(XC,YC)。在一實施例中，控制器170與驅動馬達160也可透過機械手臂來對整板平台150上之待加工板件190進行角度與位移調整，以完成校準對位。

接下來，請同時參閱第一圖至第三圖，第三圖係為本發明的具有四個CCD鏡頭之定位板件調整方法之流程圖。本發明實施例提供一種具有四個CCD鏡頭之定位板件調整方法，用於定位板件調整系統100。具有四個CCD鏡頭之定位板件調整方法之流程300包括以下步驟：透過第一CCD鏡頭，來擷取待加工板件之第一座標並且傳送至處理器(步驟S310)；透過第二CCD鏡頭，來擷取待加工板件之第二座標並且傳送至處理器(步驟S320)；透過第三CCD鏡頭，來擷取待加工板件之第三座標並且傳送至處理器(步驟S330)；透過第四CCD鏡頭，來擷取待加工板件之第四座標並且傳送至處理器(步驟S340)；透過處理器，來將第一至第四座標予以計算以獲得平均中心座標與平均偏移角度(步驟S350)；透過處理器，來計算平均中心座標與中心定位座標之間的移動量(步驟S360)；透過處理器，來計算平均偏移角度與中心定位角度之間的旋轉量(步驟S370)；透過處理器，傳送含有移動量資訊之平移訊號與含有旋轉量資訊之旋轉訊號至控制器(步驟S380)；以及透過控制器與驅動馬達，驅動整板平台來對待加工板件先進行角度調整後再進行位移調整(步驟S390)。

詳細來說，本發明實施例透過上述之步驟S310至步驟S390來完成對待加工板件190之位置調整與角度調整。須說明的是，在一實施例中，步驟S310與步驟S340可以同時完成對待加工板件190擷取坐標A(X1,Y1)、B(X2,Y2)、C(X3,Y3)與D(X4,Y4)，所以步驟S310與步驟S340並無先後順序之區分。接下來進入到步驟S350，處理器180在接收到坐標A(X1,Y1)、B(X2,Y2)、C(X3,Y3)與D(X4,Y4)後並據此計算出獲得平均中心座標W與平均偏移角度θR。接下來，在步驟S360與步驟S370中，處理器180能夠計算出平均中心座標W與中心定位座標 Z之間的移動量，並且計算出平均偏移角度θR與中心定位角度θC之間的旋轉量，其中在一實施例中，步驟S360與步驟S370也可同時進行，並無先後順序之區分。接下來，在步驟S380與步驟S390中，處理器180會傳送含有移動量資訊之平移訊號AS與含有旋轉量資訊之旋轉訊號BS至控制器170，再透過控制器170與驅動馬達160，驅動整板平台150來對待加工板件190先進行角度調整後再進行位移調整已完成對位。本發明實施例能夠對待加工板件190完全地調整定位好，也能夠對待加工板件190之位置偏移與角度偏移進行計算或調整。

綜上所述，本發明所提出一種具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統與方法，尤用於疊板機來調整待加工板件，能夠對已經位置偏移與角度偏移之待加工板件進行定位與調整其位置與角度以完成對位，進而讓疊板機能夠更準確地進行疊板。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

100:具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統

110:第一CCD鏡頭

120:第二CCD鏡頭

130:第三CCD鏡頭

140:第四CCD鏡頭

150:整板平台

160:驅動馬達

170:控制器

180:處理器

190:待加工板件

A:第一坐標

B:第二坐標

C:第三坐標

D:第四坐標

AS:平移訊號

BS:旋轉訊號

CS:控制訊號

FT:板件輸送帶

Claims (10)

1. 一種具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統，尤用於一疊板機來調整一待加工板件，該具有四個CCD鏡頭之定位調整板件之系統包括：一處理器；一第一CCD鏡頭，電性連接至該處理器，該第一CCD鏡頭用以擷取該待加工板件之一第一座標並且傳送至該處理器；一第二CCD鏡頭，電性連接至該處理器，該第二CCD鏡頭用以擷取該待加工板件之一第二座標並且傳送至該處理器；一第三CCD鏡頭，電性連接至該處理器，該第三CCD鏡頭用以擷取該待加工板件之一第三座標並且傳送至該處理器；一第四CCD鏡頭，電性連接至該處理器，該第四CCD鏡頭用以擷取該待加工板件之一第四座標並且傳送至該處理器；一整板平台，連接至一板件輸送帶，該待加工板件經由該板件輸送帶傳送至該整板平台；以及一驅動馬達，電性連接至該整板平台，該驅動馬達用以驅動該整板平台；一控制器，電性連接至該驅動馬達與該處理器，該控制器用以接收該處理器之一平移訊號與一旋轉訊號並據此以控制該驅動馬達來使該整板平台運作，其中該處理器透過該第一至該第四座標之計算以獲得一平均中心座標與一平均偏移角度，並據此透過該控制器、該驅動馬達與該整板平台來對該待加工板件先進行角度調整後再進行位移調整。
2. 如請求項1所述之具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統，其中該處理器將該第一座標、該第二座標、該第三座標與該第四座標相加後除以四以得到該待加工板件之該平均中心座標，並且該處理器透過該第一座標與該 第二座標獲得一第一偏移角度，透過該第二座標與該第三座標獲得一第二偏移角度，透過該第三座標與該第四座標獲得一第三偏移角度，透過該第四座標與該第一座標獲得一第四偏移角度，之後將該第一偏移角度、該第二偏移角度、該第三偏移角度與該第四偏移角度相加後除以四以得到該待加工板件之該平均偏移角度。
3. 如請求項2所述之具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統，其中該處理器根據該平均中心座標與一中心定位座標來計算一移動量並且根據該平均偏移角度與一中心定位角度來計算一旋轉量。
4. 如請求項3所述之具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統，其中該處理器傳送該平移訊號與該旋轉訊號至該控制器以控制該驅動馬達來驅動該整板平台調整該待加工板件。
5. 如請求項3所述之具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統，其中該平移訊號含有該移動量之資訊並且該旋轉訊號含有該旋轉量之資訊。
6. 如請求項1所述之具有四個CCD鏡頭之定位板件調整系統，其中該第一至該第四座標為該待加工板件之四個角落之座標。
7. 一種具有四個CCD鏡頭之定位板件調整方法，用於一定位板件調整系統，該定位板件調整系統包括一處理器、一第一CCD鏡頭、一第二CCD鏡頭、一第三CCD鏡頭、一第四CCD鏡頭、一整板平台、一驅動馬達與一控制器，該第一CCD鏡頭電性連接至該處理器，該第二CCD鏡頭電性連接至該處理器，該第三CCD鏡頭電性連接至該處理器，該第四CCD鏡頭電性連接至該處理器，該整板平台連接至一板件輸送帶，該驅動馬達電性連接至該整板平台，該控制器電性連接至該驅動馬達與該處理器，具有四個CCD鏡頭之定位板件調整方法包括： 透過該第一CCD鏡頭，來擷取一待加工板件之一第一座標並且傳送至該處理器；透過該第二CCD鏡頭，來擷取該待加工板件之一第二座標並且傳送至該處理器；透過該第三CCD鏡頭，來擷取該待加工板件之一第三座標並且傳送至該處理器；透過該第四CCD鏡頭，來擷取該待加工板件之一第四座標並且傳送至該處理器；透過該處理器，來將該第一至該第四座標予以計算以獲得一平均中心座標與一平均偏移角度；透過該處理器，來計算該平均中心座標與一中心定位座標之間的一移動量；透過該處理器，來計算該平均偏移角度與一中心定位角度之間的一旋轉量；透過該處理器，傳送含有該移動量資訊之一平移訊號與含有該旋轉量資訊之一旋轉訊號至該控制器；以及透過該控制器與該驅動馬達，驅動該整板平台來對該待加工板件先進行角度調整後再進行位移調整。
8. 如請求項7所述之具有四個CCD鏡頭之定位板件調整方法，其中該處理器將該第一座標、該第二座標、該第三座標與該第四座標相加後除以四以得到該待加工板件之該平均中心座標，並且該處理器透過該第一座標與該第二座標獲得一第一偏移角度，透過該第二座標與該第三座標獲得一第二偏移角度，透過該第三座標與該第四座標獲得一第三偏移角度，透過該第四座標與該第一座標獲得一第四偏移角度，之後將該第一偏移角度、該第二偏移角度、該第三偏移角度與該第四偏移角度相加後除以四以得到該待加工板件之該平均偏移角度。
9. 如請求項7所述之具有四個CCD鏡頭之定位板件調整方法，其中該第一至該第四座標為該待加工板件之四個角落之座標。
10. 如請求項7所述之具有四個CCD鏡頭之定位板件調整方法，其中該待加工板件經由一板件輸送帶傳送至該整板平台。

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