CN102261902A - 一种pcb刀具的测量方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB刀具的测量方法及其装置，是在机台上设置有用来放置待检棒料的第一物料盘、用来放置合格棒料的第二物料盘和多个放置具有不同的不合格参数的棒料的第三物料盘、用来夹取和移动棒料的夹料机构、以及用来检测棒料品质的检测机构；夹料机构包括第一机械臂、第二机械臂和机械手；检测机构包括基恩士测量头、DRB直线运动控制器；该基恩士测量头中设有一承料口；DRB直线运动控制器安装在基恩士测量头的下方，且其顶端通过一顶杆配合在基恩士测量头的承料口中。它包括取料阶段、检测阶段和分料阶段，不仅实现了无人工介入的送料过程，还实现了对棒料的精确测量及归类处理，具有自动化程度高、测量速度快、操作简单等特点。

Description

一种PCB刀具的测量方法及其装置

技术领域

本发明涉及PCB工具制造行业中的一种检测设备及其测量方法，尤其是涉及一种PCB刀具的测量方法及其装置。

背景技术

中检机，是一种传统的用于检测PCB刀具的设备，它主要包括几个关键机构：取料手臂、分料手臂、进料料斗、压轮电机、分料料斗、基恩士测量仪、金刚石V槽、拨料气缸和送料气缸等；它的工作过程为：先在进料料斗中放入一定数量的待检棒料，通过拨料气缸和送料气缸将一根棒料送到金刚石V槽中，然后由附在送料手臂上的钩爪将该棒料送到测量位置，并根据需要确定压轮是否需要下压带动棒料旋转，按照这种办法依次检测各个测量位置，然后根据测量值按照一定的分类原则确定该棒料所属品种，并由分料手臂将该棒料送至所属品种区域的分料料斗中。然而，该中检机在使用过程中存在以下弊端：它只能区分棒料是否合格，而不能知道该批次棒料参数的分布情况，因而无法指导前端工序的生产；它采用进料料斗送料方式，因此需要人工送料和分料，这就不可避免地会在操作过程中弄脏棒料，从而影响到棒料的测量精度；它采用水平推料方式，这就要求推料的速度不能太快，否则会影响到测量点的定位精度；它无法根据实际需要进行非常规的检测；它的设置和操作较为复杂，需要由专门的工作人员进行操作。

针对现有技术的中检机所存在的不足之处，本发明致力于研究一种能够进行非常规检测，且测量精度高的PCB刀具垂直测量仪。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种PCB刀具的测量方法及其装置，其装置主要由夹料机构、检测机构和多个料盘组成，具有检测精度高、测量速度快、自动化程度高等特点，从而很好地解决了现有技术的中检机所存在的不足之处。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PCB刀具的测量方法，是在机台上设置有至少一个用来放置待检棒料的第一物料盘、至少一个用来放置合格棒料的第二物料盘和多个放置具有不同的不合格参数的棒料的第三物料盘、一个用来夹取和移动棒料的夹料机构、以及用来检测棒料品质的检测机构；它包括如下步骤：

A1.启动夹料机构，由夹料机构根据预先设置的模式移动至第一物料盘，并从第一物料盘中夹取一根待检棒料，再移动送至检测机构中；

A2.启动检测机构，利用检测机构的DRB直线运动控制器在承料口处接住待检棒料，并将待检棒料先后移动到各个测量点位置；利用检测机构的下压块控制机构和上压块控制机构根据测量点的位置决定是否需要下压，以控制棒料紧密贴在检测机构的V块机构上；再利用检测机构的压轮机构和压轮电机的相互配合，并根据检测机构中所设定的是否测量真圆和跳动的状态，来决定压轮是否需要下压；检测机构的基恩士测量头则根据预先设定的参数对待检棒料的各个测量点进行测量；

A3.测量完成后，检测机构的DRB直线运动控制器将检测结束的棒料顶到承料口处，夹料机构则从检测机构处将该检测结束的棒料移出，夹料机构再根据预先设置的参数与测量数据的比较，将已检测完成的棒料对应送至第二物料盘或第三物料盘的其中之一中放置；

A4.不断地重复以上步骤，依次完成所有待检棒料的检测，以使各个检测完毕的棒料都被送至对应的料盘中归类放置。

所述的步骤A1包括如下步骤：

a1.通过预先设置的控制，使夹料机构的第二机械臂沿夹料机构的第一机械臂运动，使夹料机构的机械手沿第二机械臂运动，把夹料机构的机械手移动至待检料盘的取料位置；

a2.通过控制夹料机构的机械手的取料气缸向下运动，使夹料机构的机械手的取料手爪夹紧一根待检棒料，再控制取料气缸向上运动，使待检棒料离开第一物料盘；

a3.通过预先设置的控制，使夹料机构的第二机械臂沿夹料机构的第一机械臂运动，使机械手沿第二机械臂运动，以把机械手移动至检测机构的承料口上方；

a4.通过预先设置的控制，让机械手的取料气缸向下运动，并松开其取料手爪，将待检棒料送入承料位置处，并收起取料气缸。

所述的步骤A3包括如下步骤：

b1.通过预先设置的控制，夹料机构的第二机械臂沿夹料机构的第一机械臂运动，夹料机构的机械手沿夹料机构的第二机械臂运动，把夹料机构的机械手移动至检测机构的承料口上方；

b2.让夹料机构的机械手的分料气缸向下运动，使夹料机构的机械手的分料手爪夹紧检测结束的棒料，并收起分料气缸；

b3.让第二机械臂沿第一机械臂运动，让机械手沿第二机械臂运动，把机械手移动至用于盛放已检棒料的第二物料盘或第三物料盘的其中之一中放置；

b4.让机械手的分料气缸向下运动，并松开其分料手爪，将检测结束的棒料送入对应料盘的放料位置处，并收起分料气缸；

b5.让第二机械臂沿第一机械臂运动，让机械手沿第二机械臂运动，把机械手移动至待检料盘的下一根待检棒料位置处。

一种PCB刀具的测量装置，包括一操作平台、一夹料机构、一检测机构和多个料盘；夹料机构、检测机构和多个料盘分别安装在操作平台上，该夹料机构分别与各个料盘、检测机构对应匹配工作以实现对棒料的检测和归类；

其中，

夹料机构包括：一第一机械臂、一第二机械臂和一机械手；第一机械臂沿横向固定安装在操作平台上，第二机械臂沿纵向活动安装在第一机械臂上，以使该第二机械臂能够沿第一机械臂进行移动；机械手沿竖向活动安装在第二机械臂上，以使该机械手能够沿第二机械臂进行移动而实现取料和分料动作；

检测机构包括：一用于检测棒料的基恩士测量头、一用于推送待检棒料至测量位置的DRB直线运动控制器；该基恩士测量头中设有一承料口；DRB直线运动控制器安装在基恩士测量头的下方，且该DRB直线运动控制器的顶端固定一顶杆，该顶杆的顶端配合在基恩士测量头的承料口中。

进一步的，还包括一用于设置测量范围和相关参数的控制面板，该控制面板安装在所述操作平台的上方，且该控制面板与所述基恩士测量头相连接。

所述的夹料机构还包括用于带动所述第二机械臂移动的第一丝杆、第一电机、第一导轨和第一滑块；第一导轨沿横向安装在所述第一机械臂的顶面，第一滑块滑动安装在该第一导轨上；第一丝杆活动安装在所述第一机械臂的一侧，该第一丝杆与第一电机的联轴器相连接，且该第一丝杆的两端分别与第一机械臂的两端用轴承固定，第一丝杆贯穿于第一滑块的中心部位，以使该第一滑块能够在第一丝杆旋转的时候沿着第一导轨作滑动动作；所述第二机械臂的后端与第一滑块相固定连接以便能够随第一滑块的滑动沿第一导轨作横向移动。

所述的夹料机构还包括用于带动所述机械手移动的第二丝杆、第二电机、第二导轨和第二滑块；第二导轨沿纵向安装在所述第二机械臂的一侧，第二滑块滑动安装在该第二导轨上；第二丝杆活动安装在所述第二机械臂的另一侧，该第二丝杆与第二电机的联轴器相连接，且该第二丝杆的两端分别与所述第二机械臂的两端用轴承固定，第二丝杆贯穿于第二滑块的中心部位，以使该第二滑块能够在第二丝杆旋转的时候沿第二导轨作滑动动作；所述机械手的顶部与第二滑块相固定连接以便能够随第二滑块的滑动沿第二导轨作纵向移动。

所述的机械手包括取料气缸、分料气缸、取料手爪、分料手爪、用于控制取料手爪动作的第一气缸、用于控制分料手爪动作的第二气缸、多个分别用于控制各个气缸动作的电磁阀、第一连接件和第二连接件；各个气缸分别与对应的电磁阀相连接；取料气缸和分料气缸的顶部分别与所述第二滑块相固接，取料气缸和分类气缸的活塞杆分别与第一连接件和第二连接件的上侧相固接；取料手爪通过第一气缸与第一连接件的下侧相固接，分料手爪通过第二气缸与第二连接件的下侧相固接。

所述的取料手爪包括两第一夹片，该两第一夹片的顶部分别与所述第一气缸的活塞杆相固接以使该两第一夹片的底部能够在所述第一气缸的推动下作张合动作。

所述的分料手爪包括两第二夹片，该两第二夹片的顶部分别与所述第二气缸的活塞杆相固接以使该两第二夹片的底部能够在所述第二气缸的推动下作张合动作。

所述的检测机构还包括一安装面板；在操作平台中对应多个料盘之间的位置处开有一通口；该安装面板安装在该通口中；所述基恩士测量头安装在该安装面板的顶面，所述DRB直线运动控制器安装在对应所述基恩士测量头下方的安装面板的底面。

所述的检测机构还包括一上压块控制机构、一下压块控制机构、一压轮机构、一压轮电机和一V块机构；V块机构和上压块控制机构、下压块控制机构及压轮机构分别安装在所述安装面板的顶面，并分别对应配合在所述承料口的两侧以用于进一步控制棒料进行动作；压轮电机安装在所述安装面板的底面，并与压轮机构相传动连接。

进一步的，还包括一用于显示和控制设备的显示器和控制台；该显示器和控制台安装在所述操作平台上方，且该控制台与外界设备相连接。

所述的操作平台为大理石平台。

本发明的一种PCB刀具的测量方法及其装置，是将其控制台与外界设备相连接，如将其控制台与PC工控机和运动控制板卡控制***相连接，则该控制台能够将基因士测量头所测得的数据传输到PC工控机和运动控制板卡***中。运动控制板卡***具有数据分析和显示的功能，能够将数据保存到数据库中，并且能够以柱状图、点状图或者曲线图等显示当前的参数数据，从而帮助操作人员直观地了解到该批次棒料的各参数的测量结果，进而方便指导加工的各个环节。

本发明的一种PCB刀具的测量方法及其装置，将放置在操作平台的多个料盘分为用来放置待检棒料的第一物料盘、用来放置合格棒料的第二物料盘和放置具有不同的不合格参数的棒料的第三物料盘，有利于对检测完毕并具有不同测量结果的的棒料进行归类处理。

本发明的有益效果是：与现有技术的中检机相比，本发明具有如下优点：

第一，在传送方式上，由于其夹料机构由第一机械臂、第二机械臂和机械手组成，且该第一机械臂、第二机械臂和机械手能够相互配合工作，使得该测量仪能够利用机械手夹持测试棒料，实现无人工介入的送料过程，从而大大提高了设备的自动化程度；

第二，在测量精度上，由于采用大理石材料制作操作平台，使得其操作平台热膨胀系数小，可有效降低外界环境对设备精度的影响；由于采用基因士测量头、DRB直线运动控制器、控制面板配合工作，使得该测量仪能够将测量误差控制在±0.0005mm以内，并可以实时显示当前棒料的各种状态，进而指导操作人员进行判断和操作；

第三，在盛料方式上，由于采用多个料盘盛放棒料，使得该测量仪不仅能够对不同测量结果的棒料进行归类处理，还能够有效防止棒料受到污染，以及能够避免棒料之间相互碰撞；

第四，在测量速度上，由于将夹料机构和检测机构完全分开，使得各部分的运行可以相对独立，这就为加快检测速度提供了保证；该测量仪可以根据测量点的多少自动调整机械手的移动速度，这就保证该测量仪不仅能以较佳的速度进行测量，还能保证第一丝杆、第二丝杆不需要总在极限速度下运行，从而延长了第一丝杆、第二丝杆的使用寿命。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种PCB刀具的测量方法及其装置不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明装置的立体构造示意图；

图2是本发明装置的操作平台(包括夹料机构、检测机构、料盘)的立体构造示意图；

图3是本发明装置的夹料机构的立体构造示意图；

图4是图3中A部分的结构示意图；

图5是本发明装置的检测机构的立体构造示意图；

图6是本发明装置的检测机构的剖视图。

具体实施方式

实施例，本发明的一种PCB刀具的测量方法，是在机台上设置有至少一个用来放置待检棒料的第一物料盘、至少一个用来放置合格棒料的第二物料盘和多个放置具有不同的不合格参数的棒料的第三物料盘、一个用来夹取和移动棒料的夹料机构、以及用来检测棒料品质的检测机构；它包括如下步骤：

A1.启动夹料机构，由夹料机构根据预先设置的模式移动至第一物料盘，并从第一物料盘中夹取一根待检棒料，再移动送至检测机构中；

A2.启动检测机构，利用检测机构的DRB直线运动控制器在承料口处接住待检棒料，并将待检棒料先后移动到各个测量点位置；利用检测机构的下压块控制机构和上压块控制机构根据测量点的位置决定是否需要下压，以控制棒料紧密贴在检测机构的V块机构上；再利用检测机构的压轮机构和压轮电机的相互配合，并根据检测机构中所设定的是否测量真圆和跳动的状态，来决定压轮是否需要下压；检测机构的基恩士测量头则根据预先设定的参数对待检棒料的各个测量点进行测量；

A3.测量完成后，检测机构的DRB直线运动控制器将检测结束的棒料顶到承料口处，夹料机构则从检测机构处将该检测结束的棒料移出，夹料机构再根据预先设置的参数与测量数据的比较，将已检测完成的棒料对应送至第二物料盘或第三物料盘的其中之一中放置；

A4.不断地重复以上步骤，依次完成所有待检棒料的检测，以使各个检测完毕的棒料都被送至对应的料盘中归类放置。

所述的步骤A1包括如下步骤：

a1.通过预先设置的控制，使夹料机构的第二机械臂沿夹料机构的第一机械臂运动，使夹料机构的机械手沿第二机械臂运动，把夹料机构的机械手移动至待检料盘的取料位置；

a2.通过控制夹料机构的机械手的取料气缸向下运动，使夹料机构的机械手的取料手爪夹紧一根待检棒料，再控制取料气缸向上运动，使待检棒料离开第一物料盘；

a3.通过预先设置的控制，使夹料机构的第二机械臂沿夹料机构的第一机械臂运动，使机械手沿第二机械臂运动，以把机械手移动至检测机构的承料口上方；

a4.通过预先设置的控制，让机械手的取料气缸向下运动，并松开其取料手爪，将待检棒料送入承料位置处，并收起取料气缸。

所述的步骤A3包括如下步骤：

b1.通过预先设置的控制，夹料机构的第二机械臂沿夹料机构的第一机械臂运动，夹料机构的机械手沿夹料机构的第二机械臂运动，把夹料机构的机械手移动至检测机构的承料口上方；

b2.让夹料机构的机械手的分料气缸向下运动，使夹料机构的机械手的分料手爪夹紧检测结束的棒料，并收起分料气缸；

b3.让第二机械臂沿第一机械臂运动，让机械手沿第二机械臂运动，把机械手移动至用于盛放已检棒料的第二物料盘或第三物料盘的其中之一中放置；

b4.让机械手的分料气缸向下运动，并松开其分料手爪，将检测结束的棒料送入对应料盘的放料位置处，并收起分料气缸；

b5.让第二机械臂沿第一机械臂运动，让机械手沿第二机械臂运动，把机械手移动至待检料盘的下一根待检棒料位置处。

请参见图1所示，本发明的一种PCB刀具的测量装置，包括一机架1、一操作平台2、一夹料机构3、一检测机构4和多个料盘5；操作平台2安装在机架1上；夹料机构3、检测机构4和多个料盘5分别安装在操作平台2上，且该夹料机构3分别与各个料盘5、检测机构4对应匹配工作以实现对棒料的检测和归类。这里，各个料盘5中分别设有许多的呈均匀排列的开孔，且各个开孔的大小足够使棒料沿竖向***其中。该多个料盘又分为用来放置待检棒料的第一物料盘(置于操作平台2的左侧)和用来放置合格棒料的第二物料盘及多个用来放置具有不同的不合格参数的棒料第三物料盘(置于操作平台2的右侧)。为了便于识别，可对各个料盘作相应标记。

请参见图2、图3所示，夹料机构3包括：一第一机械臂37、一第二机械臂35和一机械手31；第一机械臂37通过两支撑杆39沿横向固定安装在操作平台2上，第二机械臂35沿纵向活动安装在第一机械臂37上，以使该第二机械臂35能够沿第一机械臂37进行移动；机械手31沿竖向活动安装在第二机械臂35上，以使该机械手31能够沿第二机械臂35进行移动而实现取料和分料动作。

为了实现第二机械臂35与第一机械臂37的滑动相配合，该夹料机构3还包括用于带动第二机械臂35移动的第一丝杆38、第一电机(图中未体现)、第一导轨和第一滑块36；第一导轨沿横向安装在第一机械臂37的顶面，第一滑块36滑动安装在该第一导轨上；第一丝杆38活动安装在第一机械臂37的一侧，该第一丝杆38与第一电机的联轴器相连接，且该第一丝杆38的两端分别与第一机械臂37的两端用轴承固定，第一丝杆38贯穿于第一滑块36的中心部位，以使该第一滑块36能够在第一丝杆38旋转的时候沿着第一导轨作滑动动作；第二机械臂35的后端与第一滑块36相固定连接以便能够随第一滑块36的滑动沿第一导轨作横向移动。

为了实现机械手31与第二机械臂35的滑动相配合，该夹料机构3还包括用于带动机械手31移动的第二丝杆34、第二电机(图中未体现)、第二导轨和第二滑块32；第二导轨沿纵向安装在第二机械臂35的一侧，第二滑块32滑动安装在该第二导轨上；第二丝杆34活动安装在所述第二机械臂35的另一侧，该第二丝杆34与第二电机的联轴器相连接，且该第二丝杆34的两端分别与所述第二机械臂35的两端用轴承固定，第二丝杆34贯穿于第二滑块32的中心部位，且第二丝杆34的一末端还通过一弯折件33与第二滑块32相联接，以使该第二滑块32能够在第二丝杆34旋转的时候沿第二导轨作滑动动作；机械手31的顶部与第二滑块32相固定连接，以便能够随第二滑块32的滑动沿第二导轨作纵向移动。

通过上述第二机械臂35与第一机械臂37、机械手31与第二机械臂35的滑动配合关系，即可控制机械手31在各个料盘5与检测机构4之间运动，且机械手31能够精确定位到各个料盘5的开孔，以在对应开孔中取出或者放进棒料。

请参见图4所示，机械手31包括取料气缸312、分料气缸311、取料手爪316、分料手爪315、用于控制取料手爪316动作的第一气缸317、用于控制分料手爪315动作的第二气缸318、多个分别用于控制各个气缸动作的电磁阀(图中未体现)、第一连接件314和第二连接件313；各个气缸分别与对应的电磁阀相连接；取料气缸312和分料气缸311的顶部分别与第二滑块32相固接，取料气缸312和分类气缸311的活塞杆分别与第一连接件314和第二连接件313的上侧相固接；取料手爪316通过第一气缸317与第一连接件314的下侧相固接，分料手爪315通过第二气缸318与第二连接件313的下侧相固接。

其中，取料手爪316包括两第一夹片，该两第一夹片的顶部分别与第一气缸317的活塞杆相固接以使该两第一夹片的底部能够在第一气缸317的推动下作张合动作；

分料手爪315包括两第二夹片，该两第二夹片的顶部分别与第二气缸318的活塞杆相固接以使该两第二夹片的底部能够在第二气缸318的推动下作张合动作。

请参见图5、图6所示，检测机构4包括：一用于检测棒料的基恩士测量头41、一用于推送待检棒料至测量位置的DRB直线运动控制器44和一安装面板49；在操作平台2中对应多个料盘5之间的位置处开有一通口，安装面板49安装在该通口中，基恩士测量头41安装在安装面板49的顶面，该基恩士测量头41中设有一承料口；DRB直线运动控制器44安装在安装面板49的底面，且该DRB直线运动控制器44的顶端固定一顶杆48，该顶杆48的顶端配合在基恩士测量头41的承料口中。

其中，检测机构4还包括一上压块控制机构42、一下压块控制机构43、一压轮机构47、一压轮电机46和一V块机构45；V块机构45和上压块控制机构42、下压块控制机构43及压轮机构47分别安装在安装面板49的顶面，并分别对应配合在基恩士测量头41的承料口的两侧以用于进一步控制棒料进行动作；压轮电机46安装在安装面板49的底面，并与压轮机构47相传动连接。

请参见图1所示，本发明还包括一用于设置测量范围和相关参数的控制面板6，该控制面板6安装在对应操作平台2上方的机架右侧，且该控制面板6与检测机构4的基恩士测量头41相连接。

进一步的，请参见图1所示，本发明还包括一用于显示和控制设备的显示器和控制台7；该显示器和控制台7安装在对应操作平台2上方的机架左侧。

本发明的一种PCB刀具的测量装置，其操作平台2为大理石平台，由于大理石具有热膨胀系数小的特点，使得利用大理石制成的操作平台2可有效降低外界环境对设备精度的影响。

本发明的一种PCB刀具的测量装置，将其控制台与外界设备相连接，如与PC工控机和运动控制板卡控制***相连接，使得该控制台能够将基因士测量头所测得的数据传输到PC工控机和运动控制板卡控制***中。该运动控制板卡控制***具有数据分析和显示的功能，能够将数据保存到数据库中，并且能够以柱状图、点状图或者曲线图等显示当前的参数数据，从而帮助操作人员直观地了解到该批次棒料的各参数的测量结果，进而方便指导加工的各个环节。

本发明的一种PCB刀具的测量方法，主要包括三个阶段：取料阶段、检测阶段和分料阶段。

取料阶段：将待检棒料置于位于操作平台2左侧的第一物料盘中；在第一丝杆38和第二丝杆34的控制下，第二机械臂35沿第一机械臂37运动，机械手31沿第二机械臂35运动，并最终使机械手31的取料手爪316移动到第一物料盘中对应的取料位置；机械手31的取料气缸312的活塞杆向下推动，并在其取料手爪316夹紧一根待检棒料后，其活塞杆向上收起；在第一丝杆38和第二丝杆34的控制下，第二机械臂35继续沿第一机械臂37运动，机械手31继续沿第二机械臂35运动，并最终使机械手31的取料手爪316移动到基恩士测量头41的承料口处；取料气缸312的活塞杆向下推动，使其取料手爪316将待检棒料放至基恩士测量头41的承料口中；取料气缸312收起其活塞杆。

检测阶段：DRB直线运动控制器44的顶杆48在承料口下方接住机械手31放下的待检棒料，该DRB直线运动控制器44将该待检棒料移动至测量点的位置；下压块控制机构43和上压块控制机构42根据测量点的位置决定是否需要下压，以防止棒料侧翻；压轮机构47根据设定是否测量真圆和跳动的状态，来决定该压轮机构47是否需要下压；与控制台相连接的外界设备的处理***根据需要在每个测量点读取测量数据并保存到数据库中；采用相同的测量方式依次完成所有测量点后，顶杆48将检测结束的棒料顶到承料口处。

分料阶段：在第一丝杆38和第二丝杆34的控制下，第二机械臂35沿第一机械臂37运动，机械手31沿第二机械臂35运动，并最终使机械手31的分料手爪315移动到对应的取料位置；机械手31的分料气缸311的活塞杆向下推动，使其分料手爪315将承料口中的棒料夹起，然后分料气缸311收起其活塞杆；在第一丝杆38和第二丝杆34的控制下，第二机械臂35继续沿第一机械臂37运动，机械手31继续第二机械臂35运动，并最终使机械手31的分料手爪315移动到用于放置已检测棒料的第二物料盘或第三物料盘中的相应位置处；分料气缸311的活塞杆向下推动，使分料手爪315将棒料送至第二物料盘或第三物料盘中对应的开孔中；分料气缸311收起其活塞杆；机械手31回到操作平台2左侧的第一物料盘中，以为夹取下一根待检棒料做准备。

本发明的一种PCB刀具的测量方法及其装置，与现有技术的中控机相比，具有如下优点：

第一，在传送方式上，由于其夹料机构由第一机械臂37、第二机械臂35和机械手31组成，且该第一机械臂37、第二机械臂35和机械手31能够相互配合工作，使得该测量仪能够利用机械手31夹持测试棒料，实现无人工介入的送料过程，从而大大提高了设备的自动化程度；

第二，在测量精度上，由于采用大理石材料制作操作平台2，使得其操作平台2热膨胀系数小，可有效降低外界环境对设备精度的影响；由于采用基因士测量头41、DRB直线运动控制器44、控制面板6配合工作，使得该测量仪能够将测量误差控制在±0.0005mm以内，并可以实时显示当前棒料的各种状态，进而指导操作人员进行判断和操作；

第三，在盛料方式上，由于采用多个料盘5盛放棒料，使得该测量仪不仅能够对不同测量结果的棒料进行归类处理，还能够有效防止棒料受到污染，以及能够避免棒料之间相互碰撞；

第四，在测量速度上，由于将夹料机构3和检测机构4完全分开，使得各部分的运行可以相对独立，这就为加快检测速度提供了保证；该测量仪可以根据测量点的多少自动调整机械手的移动速度，这就保证该测量仪不仅能以较佳的速度进行测量(经测试，该测量仪比现有技术的中检机缩短了0.5-3.05秒的测量时间)，还能保证第一丝杆38、第二丝杆34不需要总在极限速度下运行，从而延长了第一丝杆38、第二丝杆34的使用寿命。

此外，由于本发明的控制台还利用PC工控机和运动控制板卡控制***进行数据分析和显示，这既简化了设置和操作上的工序，又直观明了，方便操作人员实时掌握测量棒料的数据动态。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种PCB刀具的测量方法及其装置，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (13)

1.一种PCB刀具的测量方法，其特征在于：是在机台上设置有至少一个用来放置待检棒料的第一物料盘、至少一个用来放置合格棒料的第二物料盘和多个放置具有不同的不合格参数的棒料的第三物料盘、一个用来夹取和移动棒料的夹料机构、以及用来检测棒料品质的检测机构；它包括如下步骤：

A1.启动夹料机构，由夹料机构根据预先设置的模式移动至第一物料盘，并从第一物料盘中夹取一根待检棒料，再移动送至检测机构中；

A2.启动检测机构，利用检测机构的直线运动控制器在承料口处接住待检棒料，并将待检棒料先后移动到各个测量点位置；利用检测机构的下压块控制机构和上压块控制机构根据测量点的位置决定是否需要下压，以控制棒料紧密贴在检测机构的V块机构上；再利用检测机构的压轮机构和压轮电机的相互配合，并根据检测机构中所设定的是否测量真圆和跳动的状态，来决定压轮是否需要下压；检测机构的基恩士测量头则根据预先设定的参数对待检棒料的各个测量点进行测量；

A3.测量完成后，检测机构的直线运动控制器将检测结束的棒料顶到承料口处，夹料机构则从检测机构处将该检测结束的棒料移出，夹料机构再根据预先设置的参数与测量数据的比较，将已检测完成的棒料对应送至第二物料盘或第三物料盘的其中之一中放置；

A4.不断地重复以上步骤，依次完成所有待检棒料的检测，以使各个检测完毕的棒料都被送至对应的料盘中归类放置。

2.根据权利要求1所述的PCB刀具的测量方法，其特征在于：所述的步骤A1包括如下步骤：

a1.通过预先设置的控制，使夹料机构的第二机械臂沿夹料机构的第一机械臂运动，使夹料机构的机械手沿第二机械臂运动，把夹料机构的机械手移动至待检料盘的取料位置；

a2.通过控制夹料机构的机械手的取料气缸向下运动，使夹料机构的机械手的取料手爪夹紧一根待检棒料，再控制取料气缸向上运动，使待检棒料离开第一物料盘；

a3.通过预先设置的控制，使夹料机构的第二机械臂沿夹料机构的第一机械臂运动，使机械手沿第二机械臂运动，以把机械手移动至检测机构的承料口上方；

a4.通过预先设置的控制，让机械手的取料气缸向下运动，并松开其取料手爪，将待检棒料送入承料位置处，并收起取料气缸。

3.根据权利要求1所述的PCB刀具的测量方法，其特征在于：所述的步骤A3包括如下步骤：

b1.通过预先设置的控制，夹料机构的第二机械臂沿夹料机构的第一机械臂运动，夹料机构的机械手沿夹料机构的第二机械臂运动，把夹料机构的机械手移动至检测机构的承料口上方；

b2.让夹料机构的机械手的分料气缸向下运动，使夹料机构的机械手的分料手爪夹紧检测结束的棒料，并收起分料气缸；

b3.让第二机械臂沿第一机械臂运动，让机械手沿第二机械臂运动，把机械手移动至用于盛放已检棒料的第二物料盘或第三物料盘的其中之一中放置；

b4.让机械手的分料气缸向下运动，并松开其分料手爪，将检测结束的棒料送入对应料盘的放料位置处，并收起分料气缸；

b5.让第二机械臂沿第一机械臂运动，让机械手沿第二机械臂运动，把机械手移动至待检料盘的下一根待检棒料位置处。

4.一种PCB刀具的测量装置，其特征在于：包括一操作平台、一夹料机构、一检测机构和多个料盘；夹料机构、检测机构和多个料盘分别安装在操作平台上，该夹料机构分别与各个料盘、检测机构对应匹配工作以实现对棒料的检测和归类；

其中，

夹料机构包括：一第一机械臂、一第二机械臂和一机械手；第一机械臂沿横向固定安装在操作平台上，第二机械臂沿纵向活动安装在第一机械臂上，以使该第二机械臂能够沿第一机械臂进行移动；机械手沿竖向活动安装在第二机械臂上，以使该机械手能够沿第二机械臂进行移动而实现取料和分料动作；

检测机构包括：一用于检测棒料的基恩士测量头、一用于推送待检棒料至测量位置的直线运动控制器；该基恩士测量头中设有一承料口；直线运动控制器安装在基恩士测量头的下方，且该直线运动控制器的顶端固定一顶杆，该顶杆的顶端配合在基恩士测量头的承料口中。

5.根据权利要求4所述的PCB刀具的测量装置，其特征在于：进一步的，还包括一用于设置测量范围和相关参数的控制面板，该控制面板安装在所述操作平台的上方，且该控制面板与所述基恩士测量头相连接。

6.根据权利要求4所述的PCB刀具的测量装置，其特征在于：所述的夹料机构还包括用于带动所述第二机械臂移动的第一丝杆、第一电机、第一导轨和第一滑块；第一导轨沿横向安装在所述第一机械臂的顶面，第一滑块滑动安装在该第一导轨上；第一丝杆活动安装在所述第一机械臂的一侧，该第一丝杆与第一电机的联轴器相连接，且该第一丝杆的两端分别与第一机械臂的两端用轴承固定，第一丝杆贯穿于第一滑块的中心部位，以使该第一滑块能够在第一丝杆旋转的时候沿着第一导轨作滑动动作；所述第二机械臂的后端与第一滑块相固定连接以便能够随第一滑块的滑动沿第一导轨作横向移动。

7.根据权利要求4所述的PCB刀具的测量装置，其特征在于：所述的夹料机构还包括用于带动所述机械手移动的第二丝杆、第二电机、第二导轨和第二滑块；第二导轨沿纵向安装在所述第二机械臂的一侧，第二滑块滑动安装在该第二导轨上；第二丝杆活动安装在所述第二机械臂的另一侧，该第二丝杆与第二电机的联轴器相连接，且该第二丝杆的两端分别与所述第二机械臂的两端用轴承固定，第二丝杆贯穿于第二滑块的中心部位，以使该第二滑块能够在第二丝杆旋转的时候沿第二导轨作滑动动作；所述机械手的顶部与第二滑块相固定连接以便能够随第二滑块的滑动沿第二导轨作纵向移动。

8.根据权利要求7所述的PCB刀具的测量装置，其特征在于：所述的机械手包括取料气缸、分料气缸、取料手爪、分料手爪、用于控制取料手爪动作的第一气缸、用于控制分料手爪动作的第二气缸、多个分别用于控制各个气缸动作的电磁阀、第一连接件和第二连接件；各个气缸分别与对应的电磁阀相连接；取料气缸和分料气缸的顶部分别与所述第二滑块相固接，取料气缸和分类气缸的活塞杆分别与第一连接件和第二连接件的上侧相固接；取料手爪通过第一气缸与第一连接件的下侧相固接，分料手爪通过第二气缸与第二连接件的下侧相固接。

9.根据权利要求8所述的PCB刀具的测量装置，其特征在于：所述的取料手爪包括两第一夹片，该两第一夹片的顶部分别与所述第一气缸的活塞杆相固接以使该两第一夹片的底部能够在所述第一气缸的推动下作张合动作。

10.根据权利要求8所述的PCB刀具的测量装置，其特征在于：所述的分料手爪包括两第二夹片，该两第二夹片的顶部分别与所述第二气缸的活塞杆相固接以使该两第二夹片的底部能够在所述第二气缸的推动下作张合动作。

11.根据权利要求4所述的PCB刀具的测量装置，其特征在于：所述的检测机构还包括一安装面板；在操作平台中对应多个料盘之间的位置处开有一通口；该安装面板安装在该通口中；所述基恩士测量头安装在该安装面板的顶面，所述直线运动控制器安装在对应所述基恩士测量头下方的安装面板的底面。

12.根据权利要求11所述的PCB刀具的测量装置，其特征在于：所述的检测机构还包括一上压块控制机构、一下压块控制机构、一压轮机构、一压轮电机和一V块机构；V块机构和上压块控制机构、下压块控制机构及压轮机构分别安装在所述安装面板的顶面，并分别对应配合在所述承料口的两侧以用于进一步控制棒料进行动作；压轮电机安装在所述安装面板的底面，并与压轮机构相传动连接。

13.根据权利要求4所述的PCB刀具的测量装置，其特征在于：进一步的，还包括一用于显示和控制设备的显示器和控制台；该显示器和控制台安装在所述操作平台上方，且该控制台与外界设备相连接。

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