CN109348700A - 一种移动插机方法及插机装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种移动插机方法及插机装置。其中,获取位于传送装置上的PCB板移动到第一区域的反馈信息;获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿;基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔。采用本发明的技术方案,增少了插机过程中对PCB板定位的工序,使得插机不依赖于PCB板高精度定位的要求。
Description
技术领域
本发明涉及工业自动化插机技术领域,具体涉及一种移动插机方法及插机装置。
背景技术
插机设备,用于自动实现往PCB板的插孔上插引脚,从而提高了效率,产品一致性,节省了人工成本。
现有的插机设备传送PCB板都是在传送带加入PCB板***,先将PCB固定到某个固定的位姿,再开始执行插件的。因此往往增加了工序,并且对定位精度要求比较高。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种移动插机方法及插机装置。
本发明第一方面提供一种移动插机方法,所述移动插机方法包括如下步骤:
获取位于传送装置上的PCB板移动到第一区域的反馈信息;
获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿;
基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔。
进一步,L≥V*T1;其中,L为所述机械手的最大行程,V为传送装置移动的速度,T1为完成PCB板上的所有目标插孔的插机所需的时间。
进一步,所述第二区域沿所述传动装置运动方向的长度对应所述V*T1。
进一步,所述反馈信息为:
收到的位置传感器发送的感应到所述PCB板的反馈信号;或
基于收到的图像传感器发送的图像信息,获取所述图像信息中所述PCB板部分占所述图像信息的比例;判断所述比例是否大于某一阈值;若大于,生成所述反馈信息。
进一步,所述当前目标插孔包括第一目标插孔和其它目标插孔;其中,所述第一目标插孔位姿包括如下方法步骤获取:
获取PCB板的MARK点的MARK点位姿
根据所述MARK点位姿和所述PCB板布局图获取所述第一目标插孔位姿;以及
所述其它目标插孔位姿包括如下方法步骤获取:
结合所述传送装置的移动速度、所述所述第一目标插孔位姿或所述MARK点的位姿、和所述所述PCB板布局图,获取所述下一目标插孔的下一目标插孔位姿。
进一步,所述当前目标插孔位姿根据预先设置的对应PCB板的至少两个位置传感器的位姿,结合PCB板布局图获取。
进一步,所述基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔通过如下方法步骤实现:
根据所述当前引脚位姿和所述当前目标插孔位姿,生成第二指令,通过所述第二指令控制机械手带动所述当前引脚实施对应所述当前目标插孔的行进延长线并满足下插条件的运动量;
获取机械手执行下插动作的对应所述某一时刻的延迟时间;
控制机械手经过所述延迟时间后带动所述当前引脚执行下插动作。
进一步,AllTime=Dis_xy/CurSpeed_mmPerS
DelayTime=AllTime_s-RobotInsertTime_s-PassTime
其中,dis_mm为当前目标插孔和当前引脚之间的距离;CurSpeed_mmPerS为传送带速度;RobotInsertTime_s为机械手执行下插需要的时间;AllTime_s为当前目标插孔移动到当前引脚下方需要的时间;DealyTime_s为检测到当前目标插孔后,机械手执行下插动作前延迟的时间。
进一步,所述基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔通过如下方法步骤实现:
根据所述编码器发送的所述传动装置的运动信息,控制所述机械手跟随所述传动装置同步运动;
根据所述当前目标插孔位姿和所述当前引脚位姿,控制机械手执行插机动作。
本发明第二方面提供一种插机装置,用于向PCB板插电子元件,所述插机装置包括机械手、图像传感器、控制装置和传送装置;
所述传送装置用于输送所述PCB板;
所述图像传感器固定在所述机械手上或某一固定位置;
所述控制装置分别藕接所述机械手和所述图像传感器;
所述控制装置在工作时获取位于所述传送装置上的PCB板移动到第一区域的反馈信息;获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿;基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在所述第二区域内带动所述当前引脚***对应的所述当前目标插孔。
本发明第三方面提供一种插机装置,用于向PCB板插电子元件,所述插机装置包括机械手、图像传感器、至少两个位置传感器和控制装置和传送装置;
所述传送装置用于输送所述PCB板;
所述图像传感器固定在所述机械手上或某一固定位置;
所述至少两个位置传感器设置在第一区域,所述至少两个位置传感器之间沿所述传动装置的传送方向的距离对应所述PCB板,所述至少两个位置传感器位于第一区域内;
所述控制装置分别藕接所述机械手、所述图像传感器和所述位置传感器;
所述控制装置在工作时获取位于所述传送装置上的所述PCB板移动到所述第一区域的反馈信息;获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿;基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制所述机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的所述当前目标插孔。
本发明第四方面提供一种插机装置,所述插机装置包括第一获取模块、第二获取模块和控制模块;
所述第一获取模块,用于获取位于传送装置上的PCB板移动到第一区域的反馈信息;
所述第二获取模块,用于获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿;
所述控制模块,用于基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔。
本发明第五方面提供一种电子设备,所述电子设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上面一项所述的移动插机方法的步骤。
本发明第六方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上面任意一项所述的移动插机方法的步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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它的附图。
图1为本发明提供的插机装置的实施例的第一结构框图。
图2为本发明提供的插机装置的实施例的第二结构框图。
图3为本发明提供的插机装置的实施例的第三结构框图。
图4为本发明提供的移动插机方法的实施例的流程示意图。
图5为基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令的实施例的第一流程示意图。
图6为第一目标插孔位姿获取方法的实施例的流程图。
图7为本发明提供的PCB板移动到第一区域的判断方法的实施例的流程示意图。
图8位本发明提供的基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令的实施例的第二流程示意图。
图9为本发明提供的控制装置的实施例的结构框图。
图10为本发明提供的电子设备的实施例的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1为本发明提供的插机装置的实施例的第一结构框图。图2为本发明提供的插机装置的实施例的第二结构框图。图3为本发明提供的插机装置的实施例的第三结构框图。
如图1所示,所述插机装置10包括:机械手11、传感器、控制装置13和传送装置14。
机械手可以为各种类型的机械手,比如:四轴机械手、六轴机械手或并联机械手。机械手包括多个传动轴和位于多个传动轴末端的末端执行器,通过末端执行器抓取电子元件,并在控制装置的控制下将电子元件的引脚***到印刷电路板(PCB板)的目标插孔上。末端执行器可以是吸盘或者夹爪等等。
所述传感器可以为图像传感器12(如图1、2所示)和/或位置传感器121(如图3所示),后面针对不同的传感器有更详细的说明。
图像传感器可以包括:照相机、摄像机、扫描仪或其他带有相关功能的设备(手机、电脑等)等等。图像传感器可以为大于等于1的任意个,图像传感器可以获得2D图像、3D图像或视频。
传送装置14,用于输送PCB板,将PCB板放置在传送装置上。传送装置14可以为传动带14等等任意可以实现输送PCB板的装置,为方便理解,下文将以传送带14为例进行说明。
图像传感器可以固定在机械手上,也可以固定在传送带周边需要的位置。具体的,当图像传感器固定在机械手上时,所述图像传感器可以固定在机械手上的任意位置,在本具体实施例中,优选将图像传感器12固定在机械手11的末端轴111上。
所述控制装置13分别藕接机械手11和传感器。
机械手11和传感器通过有线或者无线的方式藕接所述控制装置。无线方式可以包括但不限于:3G/4G、WIFI、蓝牙、WiMAX、Zigbee、UWB(ultra wideband),以及其它现在已知或将来开发的无线连接方式。
具体的,机械手藕接控制装置,根据控制装置发出的具体的运动或需要到达的位置的指令,控制机械手的末端执行器抓取电子元件;控制机械手带动电子元件的引脚运动到目标插孔处等等操作。
每个PCB板上通常包括多个目标插孔,控制装置控制机械手从取料位依次抓取相应的电子元件,然后控制机械手带动各个电子元件的引脚***对应的随PCB板移动的各个目标插孔内。
关于控制装置的具体限定参见下文中有关移动插机方法的限定。
控制装置可以为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、计算机(Personal Computer,PC)、工业控制计算机(Industrial Personal Computer,IPC)或服务器等等。控制装置根据预先固定的程序,结合人工输入的信息、参数或者外部传感器(比如第一传感器或位置传感器)采集的数据等生成程序第一指令。
需要说明的是,在一些实施例中,为保证能够在PCB板的移动过程中,能完成对PCB板上的所有目标插孔的插机,需保证L≥V*T1,L为机械手的最大行程,V为传送带移动的速度,T1为完成所有目标插孔的插机所需的时间。
如图4所示,图4为本发明提供的移动插机方法的实施例的流程示意图。该移动插机方法包括如下步骤:
S11获取位于传送装置上的PCB板移动到第一区域的反馈信息;
S12获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿;
S13基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔。
采用本发明实施例的移动插机方法,减少了插机过程中对PCB板定位的工序,使得插机不依赖于PCB板高精度定位的要求,减少了整个设备的成本,提高了装置适用的灵活性。
为方便对本发明的插机方法实施例的理解,下面对上面实施例所述的移动插机方法的步骤进行进一步详细说明。
S11获取位于传送装置上的PCB板移动到第一区域的反馈信息。
该反馈信息可以是根据收到的图像传感器发送的图像信息,根据图像信息判断PCB板是否移动到第一区域的反馈信息;也可以是获取位置传感器发送的位姿反馈信息,比如:如图3所示,在第一区域预先设置至少两个位置传感器121,以保证至少两个位置传感器121之间沿传送装置14的传送方向之间的距离对应PCB板,当PCB板随传送装置14移动到第一区域F时,当收到两端的位置传感器121都发送检测到PCB板出现的信号,则视为该PCB板移动到第一区域F。
如图7所示,图7为本发明提供的PCB板移动到第一区域的判断方法的实施例的流程示意图。在一些实施例中,当为图像传感器时,可以通过如下方法判断PCB板移动到第一区域F。
S1111获取某一时刻的图像;
根据前面实施例所述,图像传感器可以设置在某一固定位置处,也可以固定在机械手上,预先对机械手和图像传感器之间进行标定。
如图1所示,在一些实施例中,以图像传感器12固定在机械手11上为例,当控制机械手抓取电子元件后,控制机械手11带动引脚移动到传送装置14上方某一位置,则此时通过图像传感器的至少部分视野正对传送装置的前方的某一区域为第一区域F。该第一区域可以预先对图像传感器进行角度设定,通过角度的设定从而调整第一区域位于传动装置上某一合适的位置,该第一区域通常需要结合第二区域进行考虑,比如:为保证能够对PCB板上所述目标插孔完成插机,通常该第一区域位于第二区域外;但在某些情况下第一区域也可以与第二区域部分重合或者位于第一区域内。
具体可以设定图像传感器间隔一定时间或连续的获取视野范围内的图像并发送给控制装置,控制装置获取图像传感器发送的图像。
将PCB板放置在传动装置上,PCB板随着传动装置移动;当PCB板移动到第一区域F范围内,则获取的图像中包括PCB板的部分。
S1112识别图像中的PCB板;
控制装置识别收到的图像中PCB板的轮廓,该PCB板可能是整个PCB板,也可能是一部分PCB板。或者获取多个部分图像,将多个部分图像拼接成整体的图像后再识别。
S1113获取所述PCB板占所述图像的比例;
计算图像中PCB板占整个图像的比例。
S1114判断所述比例是否大于某一阈值;若大于,S1115获取所述图像为包括PCB板的图像;若小于,S1116获取下一时刻的图像;S1117重复S1112-S1116的步骤。预先可以设定一个比例的阈值,比如:1/2,则当PCB板的部分占到整个图像的比例大于等于1/2时,则视为获取了包括PCB板的图像。
S12获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿。
当前目标插孔可以为第一目标插孔和下一目标插孔;其中,第一目标插孔是指整个PCB板上第一个完成电子元件引脚***的目标插孔;其它目标插孔是指PCB板上除第一目标插孔之外的任意目标插孔。
根据S11中所述,继续如图3所示,当传感器为位置传感器121时,根据预先对应PCB板的两端的位置传感器121的位姿,由于两个位置传感器正好对应PCB板的两端,因此通过位置传感器121的位姿可以获取整个PCB轮廓的位姿,这样再结合PCB板布局图,可以计算出当前目标插孔位姿。
如图6所示,图6为第一目标插孔位姿获取方法的实施例的流程图。在一些实施例中,第一目标插孔位姿可以包括如下方法步骤实现:
S121获取PCB板的MARK点的MARK点位姿;
获取此刻的包括PCB板的图像中PCB板的标记(MRK)点的位姿(MARK点是PCB板的位姿识别点,通常每个PCB板可以包括多个MARK点,MARK点为一个实心圆点并在实心圆点的周边形成一定的空旷面积)。
在一些实施例中,如图3所示,当上面S11的步骤是通过位置传感器121获取反馈信息时,则需要在获取反馈信息时通过另外一个图像传感器122获取包括PCB板的图像。
S122根据所述MARK点位姿和所述PCB板布局图获取所述第一目标插孔位姿。
根据MARK点的位姿和PCB板的布局图(PCB板布局图可以预先存储在存储器中或者通过外部实时发送给控制装置)获取目标插孔的位姿。
在另一些实施例中,当当前目标插孔为下一目标插孔时,上述获取在某一时刻当前目标插孔的当前目标插孔位姿可以通过结合传送装置的移动速度、所述第一目标插孔位姿(或MARK点的位姿)和所述PCB板布局图,获取下一目标插孔的下一目标插孔位姿。
与上述第一目标插孔获取位姿方法不同的是,下一目标插孔是根据前一目标插孔的位姿(或MARK点的位姿)和传送带位移量,结合PCB板布局图获取的。
下面以根据前一目标插孔的位姿和传送带位移量,结合PCB板布局图为例进行进一步详细说明,具体可以采用下面的公式:
New_hoel_pts=old_hole_pts+delta_old_hole_to_new_hole_pts+conveyor_dis。
其中,new_hole_pts指的是当前目标插孔的位姿;old_hole_pts指的是前一个目标插孔的位姿,delta_old_hole_to_new_holt_pts指的是前一个目标插孔到当前目标插孔的固定位移,conveyor_dis指的是从下插完前一个目标插孔到准备估算当前目标插孔位姿这段时间内传送带的位移量。
其中,new_hole_pts是根据上一目标插孔的位姿和PCB板布局图确定的。
其中,conveyor_dis=T*V;其中,V为传送带的移动速度,T为下插完前一个目标插孔到准备估算当前目标插孔位姿的时间。
S13基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔。
需要说明的是,所述第二区域沿传动装置运动方向的长度对应所述V*T1。
在一些实施例中,如图2所示,当前引脚位姿的获取方法可以包括:在机械手抓取电子元件后,可以移动到某一固定设置的第二图像传感器15处,通过图像传感器获取包括当前引脚的图像,根据图像获取当前引脚在第二图像传感器坐标系下的位姿,根据该第二图像传感器和末端执行器的预先标定,可以获取该当前引脚在末端执行器坐标系(该坐标系也可以为其它坐标系,只要将引脚和末端执行器统一到同一坐标系下即可,并预先建立各坐标系的标定)下的相对末端执行器的位姿,由于电子元件相对于机械手的末端执行器的位姿始终不变,因此,后续根据基于机械手运动学正解公式获取的机械手的末端执行器的位姿,即可以获取当前引脚的位姿。
如图5所示,图5为基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔方法的实施例的第一流程示意图。在一些实施例中,S13的步骤包括如下方法步骤实现:
S131根据当前引脚的当前引脚位姿和所述当前目标插孔位姿,生成第二指令,通过所述第二指令控制机械手带动当前引脚实施对应所述当前目标插孔的行进延长线并满足下插条件的运动量。
继续如图1、2所示,上面实施例所述的当前目标插孔的位姿也需要转换到机械手末端执行器坐标系下,即预先对图像传感器12和机械手进行标定,根据当前目标插孔在图像传感器12坐标系下的位姿转换为当前目标插孔在末端执行器坐标系下的位姿。同样,该坐标系也并非只限于末端执行器坐标系,只要保证当前目标插孔位姿和引脚位姿转换成同一坐标系下位姿即可,比如;机械手坐标系,预先建立各个坐标系的标定关系。
根据已经获取的当前目标插孔位姿和当前引脚位姿,生成指向机械手的第二指令,通过该第二指令控制机械手实施对应的运动量,等待后续实施例所述的的延迟时间后,控制机械手执行下插动作,从而使得当前引脚正好***当前目标插孔内。
在一些实施例中,上面实施例所述的运动量包括机械手带动当前引脚移动到当前目标插孔位置处以及满足引脚***目标插孔的下插条件(在一些实施例中国,通常当引脚对应并接近垂直于目标插孔的位姿视为满足下插条件)的运动量;具体的,根据引脚需实施的运动量,进而获得机械手需实施的运动量,基于计算出的机械手运动量,通过机械手运动学逆解公式,可以求得机械手各关节的需要实施的运动相关的第二指令信息,然后将第二指令发送给各个关节的马达控制器,从而控制机械手带动当前引脚移动到当前目标插孔位置处并满足下插条件后等待插机。
在一些实施例中,在插第一个电子元件时,控制机械手带动第一个电子元件在预设的固定位姿短暂停留后,控制机械手继续移动到传送带上方某一固定位置,从而通过获取设置在机械手上某一固定位置处的图像传感器发送的图像以获得第一目标插孔位姿,然后控制机械手实施上面实施例所述的运动量后等待插机。以后,在插其它电子元件时,控制机械手带动其它电子元件在预设的固定位置短暂停留后,控制机械手直接带动引脚实施上面实施例所述的运动量后等待插机。
S132,获取机械手执行下插动作的对应所述某一时刻的延迟时间;
所述延迟时间可以通过如下公式获取:
AllTime=Dis_xy/CurSpeed_mmPerS
DelayTime=AllTime_s-RobotInsertTime_s-PassTime
其中,dis_mm为当前目标插孔和当前引脚之间的距离;CurSpeed_mmPerS为传送带速度;RobotInsertTime_s为机械手执行下插需要的时间;AllTime_s为当前目标插孔移动到当前引脚下方需要的时间;DealyTime_s为检测到当前目标插孔后,机械手执行下插动作前延迟的时间。
S133,控制机械手经过所述延迟时间后执行下插动作。
控制装置生成第三指令,通过第三第指令控制机械手经过上述延迟时间后,带动引脚执行下插动作可以刚好将当前引脚***当前目标插孔。
如图8所示,图8位本发明提供的基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令的实施例的第二流程示意图。
在另一些实施例中,可以在传送装置上设置编码器,所述编码器藕接所述控制装置,所述方法步骤S13可以包括:
S134根据所述编码器发送的所述传动装置的运动信息,控制所述机械手跟随所述传动装置同步运动;
S135根据所述当前目标插孔位姿和所述当前引脚位姿,控制机械手执行插机动作。
因此当获取到当前目标插孔位姿、当前引脚位姿和末端执行器位姿后,可以控制机械手执行插机动作,而不需要像上面实施例所述,需要等待一定的延迟时间。
如图9所示,图9为本发明提供的控制装置的实施例的结构框图。对应上面方法的实施例,本发明实施例还提供一种控制装置,下文描述的一种控制装置和上文描述的移动插机方法可相互对应参照。
所述控制装置300包括如下模块:第一获取模块301、第二获取模块302和控制模块303。
第一获取模块301,用于获取位于传送装置上的PCB板移动到第一区域的反馈信息;
第二获取模块302,用于获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿;
控制模块303,用于基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述控制装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在另一些实施例中,还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上面实施例中所述的移动插机方法的步骤。
有关移动插机方法的描述参见上面的实施例,在此不再重复赘述。
如图10所示,图10为本发明提供的电子设备的实施例的结构框图。在另一些实施例中,还提供一种电子设备23,所述电子设备23包括存储器231、处理器230以及存储在所述存储器231中并可在所述处理器230上运行的计算机程序232,所述处理器230执行所述计算机程序232时实现上面实施例中所述的移动插机方法的步骤。有关移动插机方法的描述参见上面的实施例,在此不再重复赘述。
电子设备23可以为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、计算机(PersonalComputer,PC)、工业控制计算机(Industrial Personal Computer,IPC)或服务器等等。控制装置根据预先固定的程序,结合人工输入的信息、参数或者外部传感器(比如图像传感器或位置传感器)采集的数据等生成程序第一指令。
以计算机和工业控制计算机为例,工业控制计算机具有重要的计算机属性和特征,因此它们都具有计算机中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、硬盘、内存等内部存储器,还具有插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等外部存储器,并有操作***、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面,是为其他各结构/设备/***提供可靠、嵌入式、智能化的计算机和工业控制计算机。
示例性的,所述计算机程序232可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器231中,并由所述处理器230执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序第一指令段,该第一指令段用于描述所述计算机程序232在所述终端3中的执行过程。
所称处理器230可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器231可以是所述终端内置的存储设备,例如硬盘或内存。所述存储器231也可以是所述电子设备231的外部存储设备,例如所述电子设备231上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器231还可以既包括所述电子设备23的内部存储单元,也包括外部存储设备。所述存储器231用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器231还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域技术人员可以理解,图10仅仅是电子设备23的示例,并不构成对电子设备23的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述控制装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的各个装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的各个装置的实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来第一指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
当元件被表述“固定在”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件、与另一个元件预制成一体。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的属于只是为了描述具体的实施方式的目的,不是用于限制本发明。
本发明的权利要求书和说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“S11”、“S12”、“S12”等等(如果存在)是用来区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如:包括了一系列步骤或者模块的过程、方法、***、产品或机器人不必限于清楚地列出的那些步骤或者模块,而是包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、***、产品或机器人固有的其它步骤或模块。
需要说明的是,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的结构和模块并不一定是本发明所必须的。
以上对本发明实施例所提供的移动插机方法及插机装置进行了详细介绍,但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员,依据本发明的思想,在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种移动插机方法,其特征在于,所述移动插机方法包括如下步骤:
获取位于传送装置上的PCB板移动到第一区域的反馈信息;
获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿;
基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔。
2.根据权利要求1所述的移动插机方法,其特征在于,L≥V*T1;其中,L为所述机械手的最大行程,V为传送装置移动的速度,T1为完成PCB板上的所有目标插孔的插机所需的时间。
3.根据权利要求1或2所述的移动插机方法,其特征在于,所述第二区域沿所述传动装置运动方向的长度对应所述V*T1。
4.根据权利要求1或2所述的移动插机方法,其特征在于,所述反馈信息为:
收到的位置传感器发送的感应到所述PCB板的反馈信号;或
基于收到的图像传感器发送的图像信息,获取所述图像信息中所述PCB板部分占所述图像信息的比例;判断所述比例是否大于某一阈值;若大于,生成所述反馈信息。
5.根据权利要求1或2所述的移动插机方法,其特征在于,所述当前目标插孔包括第一目标插孔和其它目标插孔;其中,所述第一目标插孔位姿包括如下方法步骤获取:
获取所述PCB板的MARK点的MARK点位姿
根据所述MARK点位姿和所述PCB板布局图获取所述第一目标插孔位姿;以及
所述其它目标插孔位姿包括如下方法步骤获取:
结合所述传送装置的移动速度、所述第一目标插孔位姿或所述MARK点的位姿、和所述所述PCB板布局图,获取所述下一目标插孔的下一目标插孔位姿。
6.根据权利要求1或2所述的移动插机方法,其特征在于,所述当前目标插孔位姿根据预先设置的对应PCB板的至少两个位置传感器的位姿,结合PCB板布局图获取。
7.根据权利要求1或2所述的移动插机方法,其特征在于,所述基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔通过如下方法步骤实现:
根据所述当前引脚位姿和所述当前目标插孔位姿,生成第二指令,通过所述第二指令控制机械手带动所述当前引脚实施对应所述当前目标插孔的行进延长线并满足下插条件的运动量;
获取机械手执行下插动作的对应所述某一时刻的延迟时间;
控制机械手经过所述延迟时间后带动所述当前引脚执行下插动作。
8.根据权利要求7所述的移动插机方法,其特征在于,AllTime=Dis_xy/CurSpeed_mmPerS
DelayTime=AllTime_s-RobotInsertTime_s-PassTime
其中,dis_mm为当前目标插孔和当前引脚之间的距离;CurSpeed_mmPerS为传送带速度;RobotInsertTime_s为机械手执行下插需要的时间;AllTime_s为当前目标插孔移动到当前引脚下方需要的时间;DealyTime_s为检测到当前目标插孔后,机械手执行下插动作前延迟的时间。
9.根据权利要求1或2所述的移动插机方法,其特征在于,所述基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔通过如下方法步骤实现:
根据所述编码器发送的所述传动装置的运动信息,控制所述机械手跟随所述传动装置同步运动;
根据所述当前目标插孔位姿和所述当前引脚位姿,控制机械手执行插机动作。
10.一种插机装置,用于向PCB板插电子元件,其特征在于,所述插机装置包括机械手、图像传感器、控制装置和传送装置;
所述传送装置用于输送所述PCB板;
所述图像传感器固定在所述机械手上或某一固定位置;
所述控制装置分别藕接所述机械手和所述图像传感器;
所述控制装置在工作时获取位于所述传送装置上的PCB板移动到第一区域的反馈信息;获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿;基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在所述第二区域内带动所述当前引脚***对应的所述当前目标插孔。
11.一种插机装置,用于向PCB板插电子元件,其特征在于,所述插机装置包括机械手、图像传感器、至少两个位置传感器和控制装置和传送装置;
所述传送装置用于输送所述PCB板;
所述图像传感器固定在所述机械手上或某一固定位置;
所述至少两个位置传感器设置在第一区域,所述至少两个位置传感器之间沿所述传动装置的传送方向的距离对应所述PCB板,所述至少两个位置传感器位于第一区域内;
所述控制装置分别藕接所述机械手、所述图像传感器和所述位置传感器;
所述控制装置在工作时获取位于所述传送装置上的所述PCB板移动到所述第一区域的反馈信息;获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿;基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制所述机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的所述当前目标插孔。
12.一种插机装置,其特征在于,所述插机装置包括第一获取模块、第二获取模块和控制模块;
所述第一获取模块,用于获取位于传送装置上的PCB板移动到第一区域的反馈信息;
所述第二获取模块,用于获取在获取所述反馈信息时所述PCB板上的当前目标插孔的当前目标插孔位姿;
所述控制模块,用于基于所述当前目标插孔位姿、所述传送装置相关的位移信息和当前引脚位姿,生成第一指令,通过所述第一指令控制机械手在第二区域内带动所述当前引脚***对应的当前目标插孔。
13.一种电子设备,所述电子设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-9任意一项所述的移动插机方法的步骤。
14.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-9任意一项所述的移动插机方法的步骤。
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