CN105929329A - 一种干簧管的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及干簧管检测技术领域，公开了一种干簧管的检测装置及方法，其中该检测装置包括上料机构、旋转机构、检测机构、激光打标机构、包装机构、取料机构以及控制机构，由上料机构进行干簧管的输送，由旋转机构承载干簧管并带动干簧管旋转，由检测机构对旋转机构上的干簧管进行参数检测，由激光打标机构对所述检测机构检测后的干簧管进行激光打标，由包装机构对激光打标后的干簧管进行包装，由取料机构进行干簧管的取放，由控制机构控制上述各机构运行，能够实现干簧管的自动化检测，且能够对干簧管进行多个参数的测试，提高了测试精度，满足现代SMT的工艺需求。

Description

一种干簧管的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及干簧管检测技术领域，尤其涉及一种干簧管的检测装置及方法。

背景技术

干簧管相较于一般机械开关结构，其具有简单、体积小、速度高、工作寿命长的优点，而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高，因此被广泛应用于SMT(Surface Mount Technology，即表面组装技术)领域。

随着智能制造技术和计算机技术的不断发展，对干簧管的精度和生产效率的要求日益提高，但目前国内很多工厂使用的干簧管性能检测仪技术比较落后，大多停留在手工测试或简单AT测试仪测试的水平，且存在测试速度慢，提示不明显，此外，调研表明，传统仪器使用精度低，测试指标单一，效率差，工厂劳动强度大，也不便于计算机进行数据管理和分析。而且现在随着SMT技术的发展，干簧管越来越被应用到SMT中，上述的手工测试方法和性能检测仪测试方法，越来越难以满足现代SMT的工艺需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干簧管的检测装置及方法，以解决现有SMT生产过程中干簧管测试精度低，无法满足现代SMT工艺需求的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种干簧管的检测装置，包括：

上料机构，用于输送干簧管；

旋转机构，位于上料机构的一侧，用于承载上料机构输送的干簧管，并带动所述干簧管旋转；

检测机构，位于旋转机构的一侧，用于对旋转机构上的干簧管进行参数检测；

激光打标机构，位于旋转机构的一侧，用于对所述检测机构检测后的干簧管进行激光打标；

包装机构，位于旋转机构的一侧，用于对激光打标后的干簧管进行视觉检测，并在检测合格后对激光打标后的干簧管进行包装；

若干取料机构，分别位于所述上检测机构、激光打标机构以及包装机构的一侧；

控制机构，分别连接于所述上料机构、旋转机构、检测机构、激光打标机构、包装机构以及取料机构，并记录所述检测机构检测的干簧管的参数。

作为优选，所述上料机构上设有连接于控制机构的检测模块，用于检测干簧管是否被输送至旋转机构上。

作为优选，所述旋转机构为转盘式结构，其包括转盘以及驱动转盘旋转的驱动模块，所述转盘上周向均布有若干放料位置，所述放料位置用于放置所述干簧管。

作为优选，所述检测机构包括均置于所述旋转机构一侧且连接于所述控制机构的AT值检测模块和/或距离检测模块和/或击穿电压检测模块和/或接触电阻检测模块。

作为优选，所述包装机构包括均连接于控制机构的CCD拍摄模块以及包装模块，所述CCD拍摄模块对上述干簧管拍摄，所述包装模块对所述干簧管进行分类，并对合格的干簧管进行包装。

本发明还提供一种干簧管的检测方法，包括以下步骤：

通过检测机构对干簧管进行参数检测；

通过激光打标机构对所述检测机构检测的干簧管进行激光打标；

通过包装机构对所述激光打标机构激光打标后的干簧管进行视觉检测，并对检测合格的干簧管进行包装。

作为优选，所述通过检测机构对干簧管进行参数检测之前还包括：

通过上料机构向旋转机构进行干簧管的输送；

通过旋转机构带动所述干簧管旋转输送至检测机构处；

通过取料机构将旋转机构上的干簧管放置在检测机构上。

作为优选，所述通过检测机构对干簧管进行参数检测包括：

通过AT值检测模块对干簧管进行吸合值PI以及断开值DO进行测试，和/或

通过距离检测模块对干簧管的吸合距离以及断开距离进行测试，和/或

通过击穿电压检测模块对干簧管的击穿电压值进行测试，和/或

通过接触电阻检测模块对干簧管的接触电阻进行测试。

作为优选，所述通过激光打标机构对所述检测机构检测的干簧管进行激光打标之前还包括：

通过取料机构将所述检测机构检测的干簧管放置在旋转机构上；

通过旋转机构将所述检测机构检测的干簧管旋转输送至激光打标机构处；

通过取料机构将旋转机构上的所述检测机构检测的干簧管放置在激光打标机构上。

作为优选，所述通过包装机构对所述激光打标机构激光打标后的干簧管进行视觉检测，并对检测合格的干簧管进行包装包括：

通过CCD拍摄模块对上述干簧管拍摄并通过控制机构判断干簧管的引脚是否合格以及激光打标是否合格；

通过包装模块对干簧管进行分类；

通过包装模块对合格的干簧管进行包装。

本发明由上料机构进行干簧管的输送，由旋转机构承载干簧管并带动干簧管旋转，由检测机构对旋转机构上的干簧管进行参数检测，由激光打标机构对所述检测机构检测后的干簧管进行激光打标，由包装机构对激光打标后的干簧管进行包装，由取料机构进行干簧管的取放，由控制机构控制上述各机构运行，能够实现干簧管的自动化检测，且能够对干簧管进行多种参数的测试，提高了测试精度，并且极大的提高了生产效率和干簧管合格率，满足现代SMT的生产工艺需求。

通过控制机构记录检测机构检测的干簧管的参数，以供历史追溯或干簧管管理和分析，避免人工读数，极大的提高了检测效率。

通过多角度CCD拍摄模块拍摄的图像，判断干簧管的引脚是否符合要求，判断激光打标是否正常，干簧管是否正确放入包装带中，使之能更好的满足SMT自动化生产的精度要求。

附图说明

图1是本发明干簧管的检测装置的结构原理示意图；

图2是本发明AT值检测模块的AT值测试电路图；

图3是本发明AT值检测模块的AT值动态测试图；

图4是本发明接触电阻检测模块的接触电阻测试电路图；

图5是本发明干簧管的检测方法的流程图。

图中：

1、上料机构；2、旋转机构；3、检测机构；4、激光打标机构；5、包装机构；6、取料机构；7、控制机构；11、旋转盘；12、输送模块；21、放料位置；22、转盘；31、AT值检测模块；32、距离检测模块；33、击穿电压检测模块；34、接触电阻检测模块。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供一种干簧管的检测装置，如图1所示，该检测装置包括上料机构1、旋转机构2、检测机构3、激光打标机构4、包装机构5、取料机构6以及控制机构7，其中：

上料机构1用于输送干簧管，具体可以通过旋转盘11震动出料的方式对干簧管进行排序并上料。而且可以通过各种结构保证每次只会输出一个干簧管，例如，本实施例中，在上料机构1上设置有输送模块12，该输送模块12一端连接于旋转盘11，另一端置于旋转机构2上方，输送模块12将旋转盘11输送的干簧管输送至旋转机构2上。

本实施例中，在上料机构1上设有连接于控制机构7的检测模块(图中未示出)，用于检测干簧管是否被输送模块12输送至旋转机构2上，具体的，该检测模块可以为向上设置的光纤或激光传感器，在输送模块12承接旋转盘11输送的干簧管时，上述传感器判断输送模块12的取料位置是否有干簧管，如无干簧管上料机构1则继续上料，在输送模块12取料后，传感器判断干簧管是否被取走，如果没有被取走，则控制机构7报警，提示干簧管未被取走，进而确保了本检测装置不会因未上料而出现测试不良的情况。优选的，本实施例还包括报警机构(图中未示出)，该报警机构连接于所述控制机构7，并由控制机构7控制进行报警。

旋转机构2，其位于上料机构1的一侧，用于承载上料机构1输送的干簧管，并带动该干簧管旋转。具体的，该旋转机构2为转盘式结构，其包括转盘22以及驱动转盘旋转的驱动模块(图中未示出)，在转盘22上周向均布有若干放料位置21，该放料位置21用于放置由上料机构1输送的干簧管。本实施例中，上述驱动模块可以是电机，通过电机带动转盘旋转，更优选的，可以为伺服电机，以便于对旋转角度的控制。

检测机构3，位于旋转机构2的一侧，用于对旋转机构2上的干簧管进行参数检测，具体的，该检测机构3包括均置于旋转机构2一侧且连接于控制机构7的AT值检测模块31(其中AT为Ampere Turn)和/或距离检测模块32和/或击穿电压检测模块33和/或接触电阻检测模块34，具体的，上述各个检测模块的设置可以根据不同需求进行旋转，可以是其中一个检测模块，也可以是其中多个检测模块。

上述AT值检测模块31用于对干簧管的AT值进行检测，AT值也称之为干簧管灵敏值，是决定干簧管灵敏度的重要参数，AT值越小灵敏度越高，相反就越低，AT值就是确定需要多少磁场强度才能吸合的一个参数，AT值越高，需产生的磁场越强。

具体的，该AT值分为PI值(Pull-in Value，即吸合值)以及DO值(Drop-outValue，即断开值)，其中吸合值PI为：当触点导通时流过线圈的电流值和线圈圈数的乘积，单位为AT。断开值DO为：当触点断开时流过线圈的电流与线圈圈数的乘积，单位为AT。

本实施例中，通过上述AT值检测模块31能够检测出上述吸合值PI以及断开值DO，还可以进行动态测试，如图2所示，其AO-0是由测试电路提供的动态测试信号，经过运算放大器AD711以及场效应管BS107，得到一个精准的电流I1，由于动态测试中电流变化范围比较大，所以通过三极管2N1711能得到一个放大后的电流I，同时把干簧管放入电磁线圈(根据产品选定，得到线圈的圈数n)接口J3(干簧管在J3的1和2脚之间)，根据吸合值PI和断开值DO的定义，我们可以得到当触点导通(或断开)时流过线圈的电流值和线圈圈数的乘积，也就是实现了AT值的动态测量。测试结果通过光电耦合器TLP222A输出至测试电路，然后到控制机构7，实现AT值的动态测量。

如图3所示，上述动态测量的具体测试过程为：从起始AT值开始，持续线性增加AT值(一般线圈不变，线性增加电流即可)，直至干簧管吸合(A点到C点)，测得吸合值PI，继续增加AT值后，维持一定时间，观察吸合状态，然后逐渐减少AT值，再维持观察吸合状态，然后继续减少AT值至断开(F点)，测得DO值。再继续回到测试起始值(G点)，动态测试过程能有效的观察到被测干簧管的AT值，以及其可靠性和稳定性，在此测试过程中，C点以前被测干簧管不应该发生导通(BC段之间不应该导通)，然后C点到E点之间，干簧管必须是导通状态，而EF之间要重点观测，此时不应该发生断开状态。上述动态测试过程能有效的观察到被测干簧管的AT值以及干簧管的可靠性和稳定性。为了确保测试的精度，一般进行2次动态测试过程。上述相应的测试数据直接存储到控制机构7的数据库中。

通过距离检测模块32能够对干簧管的吸合距离以及断开距离进行测试，本测试主要是以特定值的磁体逐渐靠近被测干簧管，记录下吸合距离，然后按标准再逐渐离开被测干簧管，记录下断开距离，本测试中的两个距离测试值在液位检测等涉及距离检测的实际应用中具有重要作用。

通过击穿电压检测模块33能够对干簧管的击穿电压值进行测试，被测干簧管的触点之间的电压若超过此击穿电压值，触点空气会被击穿，电流会迅速上升，电流增加，所以击穿电压值也是干簧管测试中非常重要的一个指标。

通过接触电阻检测模块34能够对干簧管的接触电阻进行测试，接触电阻是由干簧管的干簧片本身(本体电阻)和开关端子间间隙的电阻所形成的直流电阻，通常整个磁簧开关的接触电阻大约是几十毫欧到100多毫欧，通过接触电阻检测模块34的测试，能够判断出干簧管的接触电阻是否达标。

具体的，如图4所示，上述接触电阻的测试原理为：恒流源电路(由三端可调分流基准源TL431、运算放大器AD711以及场效应管BS250组成)提供一个恒定的电流I(可根据需要设定)，经过干簧管(J7和J8接口电路的1和2脚之间)，取得J7两端的压降U1，根据公式R＝U1/I就能计算出本干簧管的实际接触电阻，由于通常整个磁簧开关的接触电阻大约是几十毫欧到100多毫欧，所以U1也是一个比较小的值，为了测量的准确度，实际应用中，U1再经过一个仪表放大器AD621实现了100倍的电压放大，得到一个电压U2，把U2通过AI0口输入到控制机构7，通过控制机构7的计算，就能实现接触电阻的测量。

激光打标机构4，其位于旋转机构2的一侧，用于对检测机构2检测后的干簧管进行激光打标，具体的，该激光打标过程中，可以根据检测机构2的各个检测模块的检测结果以及打标规则，对干簧管进行分级，并通过该激光打标机构4对干簧管进行打标，并体现出上述干簧管的型号以及等级。

包装机构5，其位于旋转机构2的一侧，用于对激光打标后的干簧管进行视觉检测，并在检测合格后对激光打标后的干簧管进行包装。该包装机构5会根据产品测试结果，进行产品的等级分类，符合要求的直接进行载带或tray(托盘)包装，不良品和其他等级的产品按要求进行不同的归类。

由于SMT技术对于干簧管管脚、干簧管包装中不能有空位(应该有干簧管却漏装了干簧管)等要求都非常高，因此，上述包装机构5包括有视觉监控设备，来代替人工判断，能极大的提高工作效率和干簧管准确率，具体的，该视觉监控设备为CCD摄像模块(图中未示出)，其通过拍摄干簧管的侧面照片，由控制机构7判断干簧管的引脚有无变形，方向是否正确，在引脚变形或者方向不正确时，控制机构7控制报警机构进行报警。

上述包装机构5还包括包装模块(图中未示出)，该包装模块可根据产品测试结果，进行产品的等级分类，并把合格的干簧管放入载带或tray(托盘)，在包装模块把合格的干簧管放入载带或tray(托盘)后，通过CCD摄像模块在正上方进行拍照，判断干簧管上的激光打标是否正确，同时直接判断是否正确装入合适的载带或tray(托盘)位置(也就是判断有无空位产生)，如果全部合格，则判定包装合格。当判定包装不合格是，则由控制机构7控制报警机构进行报警。

取料机构6，设置有多个，分别一一对应的位于检测机构3的各个模块、激光打标机构4以及包装机构5的一侧，其用于将旋转机构2上的干簧管取出并放置在相应的测机构3的各个模块、激光打标机构4以及包装机构5处。具体的，取料机构6包括竖直设置的气缸(图中未示出)，以及位于气缸输出端的真空吸附模块(图中未示出)，该真空吸附模块用于对干簧管的吸附，进而能够实现干簧管在各个机构上的取放。

控制机构7，分别连接于上料机构1、旋转机构2、检测机构3、激光打标机构4、包装机构5以及取料机构6，并记录检测机构3的各个模块检测的干簧管的参数，以便于供历史追溯或各个干簧管管理和分析。

通过上述干簧管的检测装置，能够实现干簧管的自动化检测，且能够对干簧管进行多种参数的测试，提高了测试精度，并且极大的提高了生产效率和干簧管合格率，满足现代SMT的生产工艺需求。

本发明还提供一种干簧管的检测方法，如图5所示，该检测方法包括以下步骤：

S100、通过检测机构对干簧管进行参数检测。

具体的，是通过检测机构的AT值检测模块对干簧管进行PI值以及DO值进行测试，和/或通过距离检测模块对干簧管的吸合距离以及断开距离进行测试，和/或通过击穿电压检测模块对干簧管的击穿电压值进行测试，和/或通过接触电阻检测模块对干簧管的接触电阻进行测试。上述测试参数可以根据具体需要选用。具体检测过程原理已在本实施例的干簧管的检测装置中描述，在此不再赘述。

本实施例中，优选的，在通过检测机构对干簧管进行参数检测之前还包括：

通过上料机构向旋转机构进行干簧管的输送，在干簧管被输送到旋转机构上后，通过旋转机构带动其上的干簧管旋转输送至检测机构处，之后通过取料机构将旋转机构上的干簧管放置在检测机构上，由检测机构的各个模块进行干簧管参数的检测。

S110、通过激光打标机构对检测机构检测的干簧管进行激光打标。

在检测机构的各个模块对干簧管参数检测后，由激光打标机构对干簧管进行激光打标，具体体现出干簧管的型号以及等级。

优选的，在通过激光打标机构对检测机构检测的干簧管进行激光打标之前还包括：通过取料机构将检测机构检测的干簧管放置在旋转机构上，之后由旋转机构旋转，并带动干簧管旋转输送至激光打标机构处，之后通过激光打标机构处的取料机构将旋转机构上的干簧管放置在激光打标机构上，由激光打标机构进行激光打标。

S120、通过包装机构对激光打标机构激光打标后的干簧管进行视觉检测，并对检测合格的干簧管进行包装。

即通过CCD拍摄模块对上述干簧管拍摄并通过控制机构判断干簧管的引脚是否合格以及激光打标是否合格；通过包装模块对干簧管进行分类并对合格的干簧管进行包装。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种干簧管的检测装置，其特征在于，包括：

上料机构(1)，用于输送干簧管；

旋转机构(2)，位于上料机构(1)的一侧，用于承载上料机构(1)输送的干簧管，并带动所述干簧管旋转；

检测机构(3)，位于旋转机构(2)的一侧，用于对旋转机构(2)上的干簧管进行参数检测；

激光打标机构(4)，位于旋转机构(2)的一侧，用于对所述检测机构(3)检测后的干簧管进行激光打标；

包装机构(5)，位于旋转机构(2)的一侧，用于对激光打标后的干簧管进行视觉检测，并在检测合格后对激光打标后的干簧管进行包装；

若干取料机构(6)，分别位于所述检测机构(3)、激光打标机构(4)以及包装机构(5)的一侧；

控制机构(7)，分别连接于所述上料机构(1)、旋转机构(2)、检测机构(3)、激光打标机构(4)、包装机构(5)以及取料机构(6)，并记录所述检测机构(2)检测的干簧管的参数。

2.根据权利要求1所述的干簧管的检测装置，其特征在于，所述上料机构(1)上设有连接于控制机构(7)的检测模块，用于检测干簧管是否被输送至旋转机构(2)上。

3.根据权利要求2所述的干簧管的检测装置，其特征在于，所述旋转机构(2)为转盘式结构，其包括转盘以及驱动转盘旋转的驱动模块，所述转盘上周向均布有若干放料位置(21)，所述放料位置(21)用于放置所述干簧管。

4.根据权利要求1所述的干簧管的检测装置，其特征在于，所述检测机构(3)包括均置于所述旋转机构(2)一侧且连接于所述控制机构(7)的AT值检测模块(31)和/或距离检测模块(32)和/或击穿电压检测模块(33)和/或接触电阻检测模块(34)。

5.根据权利要求1所述的干簧管的检测装置，其特征在于，所述包装机构(5)包括均连接于控制机构(7)的CCD拍摄模块以及包装模块，所述CCD拍摄模块对上述干簧管拍摄，所述包装模块对所述干簧管进行分类，并对合格的干簧管进行包装。

6.一种干簧管的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过检测机构对干簧管进行参数检测；

通过激光打标机构对所述检测机构检测的干簧管进行激光打标；

通过包装机构对所述激光打标机构激光打标后的干簧管进行视觉检测，并对检测合格的干簧管进行包装。

7.根据权利要求6所述的干簧管的检测方法，其特征在于，所述通过检测机构对干簧管进行参数检测之前还包括：

通过上料机构向旋转机构进行干簧管的输送；

通过旋转机构带动所述干簧管旋转输送至检测机构处；

通过取料机构将旋转机构上的干簧管放置在检测机构上。

8.根据权利要求6所述的干簧管的检测方法，其特征在于，所述通过检测机构对干簧管进行参数检测包括：

通过AT值检测模块对干簧管进行吸合值PI以及断开值DO进行测试，和/或

通过距离检测模块对干簧管的吸合距离以及断开距离进行测试，和/或

通过击穿电压检测模块对干簧管的击穿电压值进行测试，和/或

通过接触电阻检测模块对干簧管的接触电阻进行测试。

9.根据权利要求1所述的干簧管的检测方法，其特征在于，所述通过激光打标机构对所述检测机构检测的干簧管进行激光打标之前还包括：

通过取料机构将所述检测机构检测的干簧管放置在旋转机构上；

通过旋转机构将所述检测机构检测的干簧管旋转输送至激光打标机构处；

通过取料机构将旋转机构上的所述检测机构检测的干簧管放置在激光打标机构上。

10.根据权利要求1所述的干簧管的检测方法，其特征在于，所述通过包装机构对所述激光打标机构激光打标后的干簧管进行视觉检测，并对检测合格的干簧管进行包装包括：

通过CCD拍摄模块对上述干簧管拍摄并通过控制机构判断干簧管的引脚是否合格以及激光打标是否合格；

通过包装模块对干簧管进行分类；

通过包装模块对合格的干簧管进行包装。