CN107607057A - 一种pcb外形自动检测机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PCB外形自动检测机，包括机架，机架上集成有上料推板装置、上料机械手装置、PCB定位输送装置、图像采集装置、下料机械手装置和下料载板装置；上料推板装置上料；上料机械手装置通过真空吸附***从上料推板装置上吸附PCB板并运至PCB定位输送装置；PCB定位输送装置定位输送PCB至下料机械手装置，在该运送过程中设置图像采集装置采集PCB信息来检测；根据检测结果，下料机械手装置通过真空吸附***吸附PCB运至下料载板装置的检测合格处或检测不合格处；下料载板装置推出经过检测的PCB板。本发明大大提高了PCB外形检测速度，提高了检测效率，只需间隔一段时间人工上料即可，节省了人工检测成本，提高了生产线的自动化程度。

Description

一种PCB外形自动检测机

技术领域

本发明主要涉及线路板自动化设备技术领域，特别涉及一种PCB外形自动检测机。

背景技术

近几十年以来，国内的PCB行业发展迅速，由于PCB产量越来越大，就需要PCB检测设备来快速检测PCB，提高效率。随着机电产品向小型精密化转变，对PCB的机械尺寸要求也越来越高。而目前大多数为人工检测，人工检测有许多缺陷，如：检测人员的检测方法和态度上的差异；检测人员由于工作上的压力等原因造成工作的疲劳等，这些往往都造成了不良品总存在与企业的生产活动中，对企业造成了极大的损失。虽然国外有一些检测设备，但其价格昂贵，如果不检测的话又不能保证PCB质量，故需要研制自主知识产权的PCB外形检测机。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种PCB外形自动检测机。

本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：

一种PCB外形自动检测机，包括机架，所述机架上面设有由一总的控制***控制的上料推板装置、上料机械手装置、PCB定位输送装置、图像采集装置、下料机械手装置和下料载板装置，所述上料推板装置安装于机架上的一侧靠后方，上料机械手装置位于上料推板装置的前方，PCB定位输送装置位于上料机械手装置的右方，图像采集装置位于PCB定位输送装置处，下料机械手装置位于PCB定位输送装置和图像采集装置的右方，下料载板装置安装于机架的另一侧且位于下料机械手装置的右方。

进一步地，所述上料推板装置包括第一直线模组、第一伺服电机、第一PCB支撑板和第一PCB限位板，第一PCB支撑板安装于机架上且前后朝向设置，第一直线模组前后朝向地固定于第一PCB支撑板的下面，第一伺服电机与第一直线模组相连，第一PCB限位板前低后高倾斜地设置于第一PCB支撑板上面，第一PCB限位板穿过第一PCB支撑板上的长条槽孔与第一直线模组的滑块相连接。

进一步地，所述上料机械手装置包括第二直线模组、第二伺服电机、第一垫块、第三直线模组、第三伺服电机和第一真空吸附组件，第二直线模组左右朝向地安装于机架上，第二伺服电机与第二直线模组相连，第二直线模组的滑块上安装第一垫块，第一垫块的顶部具有前高后低倾斜的斜面，第一垫块的斜面上安装前后朝向的第三直线模组，第三伺服电机与第三直线模组相连，第一真空吸附组件安装于第三直线模组的滑块上，第一真空吸附组件包括多个第一真空吸嘴。

进一步，所述PCB定位输送装置包括第四直线模组、第四伺服电机和PCB定位夹具，第四直线模组左右朝向地安装于机架上，第四伺服电机与第四直线模组相连，PCB定位夹具安装于第四直线模组的滑块上，PCB定位夹具包括L型板和多个定位块，L型板竖立安装于第四直线模组的滑块上，L型板的顶部形成一前低后高倾斜的斜面，L型板顶部斜面的底边处沿边安装多个定位块，定位块的顶部呈前高后低倾斜的斜面，L型板顶部的斜面与定位块顶部的斜面相配合形成V型口来支撑和限位PCB。

进一步，所述图像采集装置包括光源和线阵像机，光源和线阵像机一前一后相对而放地安装于PCB定位输送装置前后。

进一步，所述下料机械手装置包括第五直线模组、第五伺服电机、第二垫块、第六直线模组、第六伺服电机、第七直线模组、第七伺服电机和第二真空吸附组件，第五直线模组位于所述PCB定位输送装置的右上方，第五直线模组左右朝向设置且由下往上地安装于机架上，第五伺服电机与第五直线模组相连接，第五直线模组的滑块下面安装第二垫块，第二垫块的底部具有前低后高倾斜的斜面，第二垫块的斜面下面安装前后朝向的第六直线模组，第六伺服电机与第六直线模组相连，第七直线模组上下朝向地安装于第六直线模组的滑块上，第七伺服电机与第七直线模组相连，第二真空吸附组件安装于第七直线模组的滑块上，第二真空吸附组件包括多个第二真空吸嘴。

进一步地，所述下料载板装置包括第八直线模组、第八伺服电机、第二PCB支撑板、第二PCB限位板、第九直线模组、第九伺服电机、第三PCB支撑板、第三PCB限位板、滑台和滚轮，第八直线模组和第九直线模组均前后朝向地安装于机架上，第八伺服电机与第八直线模组相连，第九伺服电机与第九直线模组相连，第八直线模组和第九直线模组的上方均安装滑台，滑台前后朝向地安装于机架上，滑台的上方安装第二PCB支撑板和第三PCB支撑板，第二PCB支撑板和第三PCB支撑板均前后朝向且相并列设置，第二PCB支撑板与第八直线模组相对应，第三PCB支撑板与第九直线模组相对应，第八直线模组的滑块穿过滑台后与第二PCB支撑板连接，第九直线模组的滑块穿过滑台后与第三PCB支撑板连接，第二PCB限位板前低后高倾斜地固定于第二PCB支撑板上面，第三PCB限位板前低后高倾斜地固定于第三PCB支撑板上面，其中，滑台上面的靠前端及第二PCB支撑板和第三PCB支撑板下面的靠后端均固定安装滚轮，使第二PCB支撑板和第三PCB支撑板在滑台上滑动。

本发明的有益效果：在机架上集成上料推板装置、上料机械手装置、PCB定位输送装置、图像采集装置、下料机械手装置和下料载板装置；上料推板装置上料；上料机械手装置通过真空吸附***从上料推板装置上吸附PCB板并运至PCB定位输送装置；PCB定位输送装置定位输送PCB至下料机械手装置，在该运送过程中设置图像采集装置采集PCB信息来检测；根据检测结果，下料机械手装置通过真空吸附***吸附PCB运至下料载板装置的检测合格处或检测不合格处；下料载板装置推出经过检测的PCB板。本发明大大提高了PCB外形检测速度，提高了检测效率，只需间隔一段时间人工上料即可，节省了人工检测成本，提高了生产线的自动化程度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为上料推板装置的结构示意图。

图3为上料机械手装置的结构示意图。

图4为PCB定位输送装置的结构示意图。

图5为下料机械手装置的结构示意图。

图6为下料载板装置的结构示意图。

图中部件标号如下：

1机架

2上料推板装置

21第一直线模组

22第一伺服电机

23第一PCB支撑板

24第一PCB限位板

3上料机械手装置

31第二直线模组

32第二伺服电机

33第一垫块

34第三直线模组

35第三伺服电机

36第一真空吸附组件

361第一横梁型材

362第一真空吸嘴

4 PCB定位输送装置

41第四直线模组

42第四伺服电机

43 PCB定位夹具

431 L型板

432定位块

5图像采集装置

6下料机械手装置

61第五直线模组

62第五伺服电机

63第二垫块

64第六直线模组

65第六伺服电机

66第七直线模组

67第七伺服电机

68第二真空吸附组件

681第二横梁型材

682第二真空吸嘴

7下料载板装置

71第八直线模组

72第八伺服电机

73第二PCB支撑板

74第二PCB限位板

75第九直线模组

76第九伺服电机

77第三PCB支撑板

78第三PCB限位板

79滑台

710滚轮

8底板

9电机座

10尾座

11导轨

12滑块

13滚珠丝杆

14联轴器。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本发明的范围。

参见图1至图6，本发明一种PCB外形自动检测机，包括机架1，所述机架1上面设有由一总的控制***控制的上料推板装置2、上料机械手装置3、PCB定位输送装置4、图像采集装置5、下料机械手装置6和下料载板装置7。

所述上料推板装置2安装于机架1上的一侧靠后方，上料推板装置2包括第一直线模组21、第一伺服电机22、第一PCB支撑板23和第一PCB限位板24，第一PCB支撑板23安装于机架1上且前后朝向设置，第一直线模组21前后朝向地固定于第一PCB支撑板23的下面，第一伺服电机22与第一直线模组21相连，第一PCB限位板24前低后高倾斜地设置于第一PCB支撑板23上面，第一PCB限位板24穿过第一PCB支撑板23上的长条槽孔与第一直线模组21的滑块相连接。

所述上料机械手装置3安装于机架1上的一侧靠前方，即上料机械手装置3位于上料推板装置2的前方，上料机械手装置3包括第二直线模组31、第二伺服电机32、第一垫块33、第三直线模组34、第三伺服电机35和第一真空吸附组件36，第二直线模组31左右朝向地安装于机架1上，并且第二直线模组31的安装面高于所述上料推板装置2的第一PCB支撑板23的安装面，第二伺服电机32与第二直线模组31相连，第二直线模组31的滑块上安装第一垫块33，第一垫块33的顶部具有前高后低倾斜的斜面，第一垫块33的斜面上安装前后朝向的第三直线模组34，第三伺服电机35与第三直线模组34相连，第一真空吸附组件36安装于第三直线模组34的滑块上，第一真空吸附组件36包括水平平行设置的两根第一横梁型材361和安装于两根第一横梁型材361上的多个第一真空吸嘴362。

所述PCB定位输送装置4安装于机架1上且位于上料机械手装置3的右方，PCB定位输送装置4包括第四直线模组41、第四伺服电机42和PCB定位夹具43，第四直线模组41与第三直线模组34平行，第四伺服电机42与第四直线模组41相连，PCB定位夹具43安装于第四直线模组41的滑块上，PCB定位夹具43包括L型板431和多个定位块432，L型板431竖立安装于第四直线模组41的滑块上，L型板431的顶部形成一前低后高倾斜的斜面，L型板431顶部斜面的底边处沿边安装多个定位块432，定位块432的顶部呈前高后低倾斜的斜面，L型板431顶部的斜面与定位块432顶部的斜面相配合形成V型口来支撑和限位PCB。

所述图像采集装置5安装于机架1上且位于PCB定位输送装置4处，图像采集装置5作为检测工位而设置的，图像采集装置5与检测***相连，主要功能是提供一个稳定的检测和信息采集环形，图像采集通常用到CCD成像技术。图像采集装置5包括光源和线阵像机，光源和线阵像机一前一后相对而放地安装于PCB定位输送装置4前后。

所述下料机械手装置6安装于机架1上且位于PCB定位输送装置4和图像采集装置5的右方，下料机械手装置6包括第五直线模组61、第五伺服电机62、第二垫块63、第六直线模组64、第六伺服电机65、第七直线模组66、第七伺服电机67和第二真空吸附组件68，第五直线模组61位于所述PCB定位输送装置4的第四直线模组41的右上方，第五直线模组61左右朝向设置且由下往上地安装于机架1上，第五伺服电机62与第五直线模组61相连接，第五直线模组61的滑块下面安装第二垫块63，第二垫块63的底部具有前低后高倾斜的斜面，第二垫块63的斜面下面安装前后朝向的第六直线模组64，第六伺服电机65与第六直线模组64相连，第七直线模组66上下朝向地安装于第六直线模组64的滑块上，第七伺服电机67与第七直线模组66相连，第二真空吸附组件68安装于第七直线模组66的滑块上，第二真空吸附组件68包括水平平行设置的两根第二横梁型材681和安装于两根第二横梁型材681上的多个第二真空吸嘴682。

所述下料载板装置7安装于机架1的另一侧且位于下料机械手装置6的右方，下料载板装置7包括第八直线模组71、第八伺服电机72、第二PCB支撑板73、第二PCB限位板74、第九直线模组75、第九伺服电机76、第三PCB支撑板77、第三PCB限位板78、滑台79和滚轮710，第八直线模组71和第九直线模组75均前后朝向地安装于机架1上，第八伺服电机72与第八直线模组71相连，第九伺服电机76与第九直线模组75相连，第八直线模组71和第九直线模组75的上方均安装滑台79，滑台79前后朝向地安装于机架1上，滑台79的上方安装第二PCB支撑板73和第三PCB支撑板77，第二PCB支撑板73和第三PCB支撑板77均前后朝向且相并列设置，第二PCB支撑板73与第八直线模组71相对应，第三PCB支撑板77与第九直线模组75相对应，第八直线模组71的滑块穿过滑台79后与第二PCB支撑板73连接，第九直线模组75的滑块穿过滑台79后与第三PCB支撑板77连接，第二PCB限位板74前低后高倾斜地固定于第二PCB支撑板73上面，第三PCB限位板78前低后高倾斜地固定于第三PCB支撑板77上面，其中，滑台79上面的靠前端及第二PCB支撑板73和第三PCB支撑板77下面的靠后端均固定安装滚轮710，使第二PCB支撑板73和第三PCB支撑板77在滑台79上滑动。

上述的斜面、倾斜设置的各部件的倾斜角均优选为相对于竖直方向10°倾斜。

上述的第一直线模组21至第九直线模组75均包括长块的底板8、电机座9、尾座10、导轨11、滑块12、滚珠丝杆13和联轴器14，参见图2，底板8的两端分别安装电机座9和尾座10，电机座9内安装联轴器14，底板8上的两侧分别安装一沿着底板8走向设置的导轨11，底板8的上方安装滚珠丝杆13，滚珠丝杆13的两端分别通过轴承安装于电机座9和尾座10上，其中，滚珠丝杆13的一端穿至电机座9内与联轴器14连接，滑块12穿设于滚珠丝杆13上且滑块12的两侧分别与两侧的导轨11相配合。第一伺服电机22至第九伺服电机76分别安装于对应的电机座9内且与对应的联轴器14连接。

检测机的工作过程：（1）上料推板装置2上料：PCB置于第一PCB支撑板23上，被倾斜的第一PCB限位板24托住，经第一伺服电机22驱动第一直线模组21的滑块动作而从后往前移动。

（2）上料机械手装置3吸板：第二伺服电机32驱动第二直线模组31的滑块向左移动至上料推板装置2的正前方，第二直线模组31滑块上的第三直线模组34同步左移，第三伺服电机35驱动第三直线模组34的滑块向后移动，由于有第一垫块33的存在，使得第三直线模组34的滑块上的第一真空吸附组件36倾斜且与上料推板装置2的第一PCB限位板24的倾斜角度相适应，第一真空吸附组件36的第一真空吸嘴362能平稳地吸住PCB，第二伺服电机32再驱动第二直线模组31的滑块向右移动至PCB定位输送装置4处，第一真空吸附组件36松开PCB，使PCB置于PCB定位输送装置4上。

（3）PCB定位输送装置4定位输送：PCB倾斜地置于第四直线模组41滑块上的PCB定位夹具43上，PCB定位夹具43上的L型板431顶部的斜面与定位块432顶部的斜面相配合形成V型口来支撑和限位PCB，第四伺服电机42驱动第四直线模组41的滑块向右移动至下料机械手装置6。

（4）图像采集装置5采集信息：在PCB定位输送装置4定位输送的过程中，即第四伺服电机42驱动第四直线模组41的滑块向右移动的过程中，光源照射PCB，线阵像机拍摄PCB的图像，供检测***检测。

（5）下料机械手装置6下料：第五伺服电机62驱动第五直线模组61的滑块向左移动至PCB定位输送装置4处，第五直线模组61滑块上的第六直线模组64同步左移，第六伺服电机65驱动第六直线模组64的滑块向后移动，第六直线模组64滑块上的第七直线模组66同步后移，第七伺服电机67驱动第七直线模组66的滑块向下移动，由于有第二垫块63的存在，使得第六直线模组64、第七直线模组66和第二真空吸附组件68均是倾斜的，第二真空吸附组件68的倾斜角与PCB定位夹具43上的L型板431顶部的斜面的倾斜角度相适应，第七直线模组66滑块上的第二真空吸附组件68的第二真空吸嘴682能平稳地吸住PCB，然后第五伺服电机62驱动第五直线模组61的滑块向右移动至下料载板装置7处，根据检测***对PCB的检测情况，对PCB分成检测合格和检测不合格两类，第五直线模组61滑块移动至对应PCB类的位置，才使第而真空吸附组件松开PCB。

（6）下料载板装置7载板并分类推送：第八直线模组71和对应的第二PCB支撑板73、第二PCB限位板74作为需要再次检测的PCB的推送组件，PCB置于第二PCB支撑板73上且由倾斜设置的第二PCB限位板74托住，第八伺服电机72驱动第八直线模组71的滑块从后往前移动，第八直线模组71滑动带动第二PCB支撑板73同步向前，由于这种推送PCB的方式使采用固定行程推板推送，所以在第八直线模组71与第二PCB支撑板73支架设有固定于机架1上的滑台79，第二PCB支撑板73下面安装滚轮710而在滑台79上滑动；第九直线模组75和对应的第三PCB支撑板77、第三PCB限位板78作为检测合格的PCB的推送组件，各部件的动作与第八直线模组71等部件同理，这边不再赘述了。

应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (7)

1.一种PCB外形自动检测机，其特征在于，包括机架，所述机架上面设有上料推板装置、上料机械手装置、PCB定位输送装置、图像采集装置、下料机械手装置和下料载板装置，所述上料推板装置安装于机架上的一侧靠后方，上料机械手装置位于上料推板装置的前方，PCB定位输送装置位于上料机械手装置的右方，图像采集装置位于PCB定位输送装置处，下料机械手装置位于PCB定位输送装置和图像采集装置的右方，下料载板装置安装于机架的另一侧且位于下料机械手装置的右方。

2.根据权利要求1所述的PCB外形自动检测机，其特征在于，所述上料推板装置包括第一直线模组、第一伺服电机、第一PCB支撑板和第一PCB限位板，第一PCB支撑板安装于机架上且前后朝向设置，第一直线模组前后朝向地固定于第一PCB支撑板的下面，第一伺服电机与第一直线模组相连，第一PCB限位板前低后高倾斜地设置于第一PCB支撑板上面，第一PCB限位板穿过第一PCB支撑板上的长条槽孔与第一直线模组的滑块相连接。

3.根据权利要求1所述的PCB外形自动检测机，其特征在于，所述上料机械手装置包括第二直线模组、第二伺服电机、第一垫块、第三直线模组、第三伺服电机和第一真空吸附组件，第二直线模组左右朝向地安装于机架上，第二伺服电机与第二直线模组相连，第二直线模组的滑块上安装第一垫块，第一垫块的顶部具有前高后低倾斜的斜面，第一垫块的斜面上安装前后朝向的第三直线模组，第三伺服电机与第三直线模组相连，第一真空吸附组件安装于第三直线模组的滑块上，第一真空吸附组件包括多个第一真空吸嘴。

4.根据权利要求1所述的PCB外形自动检测机，其特征在于，所述PCB定位输送装置包括第四直线模组、第四伺服电机和PCB定位夹具，第四直线模组左右朝向地安装于机架上，第四伺服电机与第四直线模组相连，PCB定位夹具安装于第四直线模组的滑块上，PCB定位夹具包括L型板和多个定位块，L型板竖立安装于第四直线模组的滑块上，L型板的顶部形成一前低后高倾斜的斜面，L型板顶部斜面的底边处沿边安装多个定位块，定位块的顶部呈前高后低倾斜的斜面，L型板顶部的斜面与定位块顶部的斜面相配合形成V型口来支撑和限位PCB。

5.根据权利要求1所述的PCB外形自动检测机，其特征在于，所述图像采集装置包括光源和线阵像机，光源和线阵像机一前一后相对而放地安装于PCB定位输送装置前后。

6.根据权利要求1所述的PCB外形自动检测机，其特征在于，所述下料机械手装置包括第五直线模组、第五伺服电机、第二垫块、第六直线模组、第六伺服电机、第七直线模组、第七伺服电机和第二真空吸附组件，第五直线模组位于所述PCB定位输送装置的右上方，第五直线模组左右朝向设置且由下往上地安装于机架上，第五伺服电机与第五直线模组相连接，第五直线模组的滑块下面安装第二垫块，第二垫块的底部具有前低后高倾斜的斜面，第二垫块的斜面下面安装前后朝向的第六直线模组，第六伺服电机与第六直线模组相连，第七直线模组上下朝向地安装于第六直线模组的滑块上，第七伺服电机与第七直线模组相连，第二真空吸附组件安装于第七直线模组的滑块上，第二真空吸附组件包括多个第二真空吸嘴。

7.根据权利要求1所述的PCB外形自动检测机，其特征在于，所述下料载板装置包括第八直线模组、第八伺服电机、第二PCB支撑板、第二PCB限位板、第九直线模组、第九伺服电机、第三PCB支撑板、第三PCB限位板、滑台和滚轮，第八直线模组和第九直线模组均前后朝向地安装于机架上，第八伺服电机与第八直线模组相连，第九伺服电机与第九直线模组相连，第八直线模组和第九直线模组的上方均安装滑台，滑台前后朝向地安装于机架上，滑台的上方安装第二PCB支撑板和第三PCB支撑板，第二PCB支撑板和第三PCB支撑板均前后朝向且相并列设置，第二PCB支撑板与第八直线模组相对应，第三PCB支撑板与第九直线模组相对应，第八直线模组的滑块穿过滑台后与第二PCB支撑板连接，第九直线模组的滑块穿过滑台后与第三PCB支撑板连接，第二PCB限位板前低后高倾斜地固定于第二PCB支撑板上面，第三PCB限位板前低后高倾斜地固定于第三PCB支撑板上面，其中，滑台上面的靠前端及第二PCB支撑板和第三PCB支撑板下面的靠后端均固定安装滚轮，使第二PCB支撑板和第三PCB支撑板在滑台上滑动。