CN116500050A - 一种pcb板视觉检测*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB板视觉检测***,涉及PCB板生产技术领域,包括抓取识别装置和依次设置的上料台、PCB载具、校准台;抓取识别装置包括依次设置的第一传送单元、图像识别单元和第二传送单元,三者可移动的设置在上料台、PCB载具和校准台的分布路径上;其中,第一传送单元被配置为将上料台上的PCB板传送至PCB载具,图像识别单元被配置为对PCB载具上的PCB板进行双面识别,第二传送单元被配置为将PCB载具上的PCB板传送到校准台。本发明通过抓取识别装置的往复移动,能够对PCB板进行输送,并在线进行对PCB板的两侧表面视觉检测和输出时的位置校正,确保PCB板品质同时简化工艺流程,提高了PCB板生产的效率。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板生产技术领域,尤其涉及一种PCB板视觉检测***。
背景技术
PCB板又称印制电路板,是电子元气件电气连接的提供者,采用PCB板能显著地减少布线和装配的差错,提高生产率和自动化水平,其技术水平至今仍在不断发展中。PCB板的生产涉及内层图形处理、压合、钻孔、外层图形处理、外层图形电镀等多项工序,其中各个工序以及最后的成品对于PCB板的表面均具有相应需求,因此在PCB板的生产过程中,对于PCB板表面的检测极为必要。
现阶段,对于PCB板表面的检测,一般是将PCB板输送至独立的检测设备处,在检测设备完成检测后再将PCB板输送至下一工序,该过程工序较为繁琐,且包含输送过程在内的整体效率较低,由此提升了生产PCB板的成本,且降低了PCB板的产出速度。
发明内容
本发明公开一种PCB板视觉检测***,以解决相关技术中的对PCB板进行表面检测影响生产效率的技术问题。
为了解决上述问题,本发明采用下述技术方案:
本申请提供了一种PCB板视觉检测***,包括上料台、PCB载具、校准台和抓取识别装置,所述上料台、所述PCB载具、所述校准台依次设置;所述抓取识别装置包括依次设置的第一传送单元、图像识别单元和第二传送单元,所述第一传送单元、所述图像识别单元和所述第二传送单元可移动的设置在所述上料台、PCB载具和校准台的分布路径上;其中,所述第一传送单元被配置为将所述上料台上的PCB板传送至PCB载具,所述图像识别单元被配置为对PCB载具上的PCB板进行双面识别,所述第二传送单元被配置为将PCB载具上的PCB板传送到校准台。
可选的,所述PCB载具具有暴露部,所述图像识别单元包括分布于所述暴露部上方的上部识别组件和分布于所述暴露部下方的下部识别组件;所述暴露部为光学载板,或,所述暴露部为取景开口。
可选的,所述上部识别组件和/或下部识别组件包括扫描镜头和扫描配合部;所述扫描配合部具有透光间隙,所述透光间隙的长度方向垂直于所述图像识别单元的移动路径,所述扫描镜头能够透过所述透光间隙对所述PCB载具上的PCB板进行扫描;所述扫描配合部在所述透光间隙朝向所述扫描镜头的一侧具有聚光开口,所述聚光开口与所述透光间隙连通。
可选的,所述第一传送单元和/或第二传送单元包括升降组件和负压抓取组件;所述升降组件用于驱动所述负压抓取组件进行升降;所述负压抓取组件包括两个间隔设置的吸附组,所述吸附组包括多个并列设置的吸附头,两个所述吸附组的吸附头之间的夹角可调。
可选的,所述负压抓取组件至少具有第一抓取状态和第二抓取状态;在第一抓取状态下,两个所述吸附组的吸附头平行设置,且垂直于PCB板呈平整状态时的板面;在第二抓取状态下,其中一个所述吸附组的吸附头与另一个所述吸附组的吸附头沿相背方向倾斜设置,且垂直于PCB板呈弧形状态时的板面。
可选的,所述负压抓取组件还包括第一安装座,所述吸附组还包括第二安装座,所述第二安装座上设置所述吸附组的吸附头;所述第二安装座与所述第一安装座之间相互铰接,且所述第二安装座与所述第一安装座之间还设有伸缩驱动件,所述伸缩驱动件的两端分别与所述第一安装座和所述第二安装座铰接;所述伸缩驱动件被配置为驱动所述第二安装座沿另一所述吸附组相向或相背方向转动。
可选的,所述负压抓取组件还包括往复振动器,所述往复振动器与所述第二安装座相连,用于驱动所述第二安装座往复振动。
可选的,每个吸附组的吸附头均朝远离另一个吸附组的方向倾斜,其倾斜角度适配于受到吸附的PCB板表面。
可选的,所述校准台包括校准台体、板厚检测装置、图像获取装置和校准装置;所述校准台体具有用于放置PCB板的校准台面;所述板厚检测装置设置在所述校准台体上,用于测量所述校准台面上PCB板的板厚;所述图像获取装置的图像获取方向指向所述校准台面,用于获取所述校准台面上PCB板的位置信息;所述校准装置与所述图像获取装置信号连接,并与所述校准台体传动连接,用于驱动所述校准台体移动。
可选的,所述上料台包括上料台体和多个侧面挡板;所述上料台体具有用于放置PCB板的上料台面;多个所述侧面挡板设置于所述上料台面上,并与所述上料台面配合形成容置腔,所述容置腔能够放置多个重叠的PCB板;在多个所述侧面挡板中,至少一个侧面挡板上设有出风通道和与所述出风通道连通的出风开口,所述出风开口朝向所述容置腔。
可选的,所述上料台包括第一挡板组,所述第一挡板组包括两个相对设置的侧面挡板,所述第一挡板组的两个侧面挡板沿垂直于所述第一传送单元移动路径的方向分布,且两个所述侧面挡板的间距可调。
本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果:
本发明提供的一种PCB板视觉检测***,通过抓取识别装置的往复移动,能够对PCB板进行输送,并在线进行对PCB板的两侧表面视觉检测和输出时的位置校正,确保PCB板品质同时简化工艺流程,提高了PCB板生产的效率;此外,第一传送单元、图像识别单元和第二传送单元均设置在抓取识别装置上,通过抓取识别装置的带动移动,此时仅需通过一个驱动设备驱动抓取识别装置沿输送路径的移动即可实现三者沿输送路径的移动,节约了对三者单独设置驱动设备以使其移动的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或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他的附图。
图1是本申请实施例视觉检测***在第一移动状态下的结构示意图;
图2是本申请实施例视觉检测***在第一移动状态下的俯视图;
图3是本申请实施例视觉检测***在第二移动状态下的结构示意图;
图4是本申请实施例视觉检测***在第二移动状态下的俯视图;
图5是本申请实施例图像识别单元的结构示意图;
图6是本申请实施例图像识别单元与PCB载具配合的正向剖视图;
图7是本申请实施例图像识别单元与PCB载具配合的部分细节图;
图8是本申请实施例PCB载具的结构示意图;
图9是本申请实施例第一传送单元或第二传送单元的结构示意图;
图10是本申请实施例第一传送单元或第二传送单元与PCB板的配合示意图;
图11是本申请实施例校准台的结构示意图;
图12是本申请实施例校准台体的侧视图;
图13是本申请实施例板厚检测装置的侧视图;
图14是本申请实施例基座与校准装置的连接示意图;
图15是本申请实施例上料台的结构示意图;
图16是本申请实施例上料台的正视图;
图17是本申请实施例上料台体的内部结构示意图。
图中:
100-基座,200-上料台,210-上料台体,211-上料台面,212-第一通孔,213-导轨,220-侧面挡板,221-出风开口,222-定位板,223-限位板,230-通风管路,231-进气口,240-定位驱动件,251-齿轮,252-齿条,300-PCB载具,310-暴露部,400-校准台,410-校准台体,420-校准台面,421-避让通道,422-暴露区域,423-第二通孔,424-第二间隙,430-板厚检测装置,431-上抵接件,432-下抵接件,433-第一间隙,434-行程检测元件,435-第一升降驱动件,436-避让驱动件,437-板厚检测座,440-图像获取装置,441-相机,450-校准装置,451-UVW平台,500-第一传送单元,600-第二传送单元,710-升降组件,711-第二升降驱动件,720-负压抓取组件,721-吸附头,722-柔性接头,723-第一安装座,724-第二安装座,725-伸缩驱动件,726-往复振动器,800-图像识别单元,810-上部识别组件,820-下部识别组件,830-检测间隙,840-扫描镜头,850-扫描配合部,851-扫描配合块,852-透光间隙,853-聚光开口,854-光源,900-PCB板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不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,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图1至图17,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的一种PCB板视觉检测系进行详细地说明。
本申请实施例提供的一种PCB板视觉检测***,用于同步对PCB板900进行输送以及对PCB板900两侧表面的检测,以此减少花费在PCB板900表面检测的时间,进而提高PCB板900生产的效率。
如图1到图4所示,本申请实施例提供的一种PCB板视觉检测***包括基座100、上料台200、PCB载具300、校准台400和抓取识别装置,其中基座100为PCB板视觉检测设备的基础构件,能够为上料台200、PCB载具300、校准台400和抓取识别装置提供安装基础,上料台200、PCB载具300、校准台400安装在基座100上,抓取识别装置活动设置在基座100上,并能够在驱动设备(图中未示出)的驱动下沿***的输出路径往复移动。
抓取识别装置包括第一传送单元500、图像识别单元800和第二传送单元600。其中上料台200、PCB载具300、校准台400在基座100上沿***的输送路径依次设置;第一传送单元500、图像识别单元800和第二传送单元600上沿***的输送路径依次设置,第一传送单元500、图像识别单元800和第二传送单元600能够随抓取识别装置的移动沿输送路径同步移动;
其中,第一传送单元500被配置为将上料台200上的PCB板900传送至PCB载具300,图像识别单元800被配置为对PCB载具300上的PCB板900进行双面识别,第二传送单元600被配置为将PCB载具300上的PCB板900传送到校准台400。
具体实施方式包括:将上一工序生产出的PCB板900输出至上料台200上,在抓取识别装置沿输出路径的输出方向移动的过程中,第二传动单元抓取PCB载具300上PCB板900并传送至校准台400,第一传送单元500抓取上料台200上新的PCB板900并传送至PCB载具300;通过校准台400对传送至其上的PCB板900进行位置校正;在抓取识别装置沿输出路径的反向复位的过程中,图像识别单元800途径PCB载具300并对其上新的PCB板900两侧表面进行视觉检测。
由此通过抓取识别装置的往复移动,能够对PCB板900进行输送,并在线进行对PCB板900的两侧表面视觉检测和输出时的位置校正,确保PCB板900品质同时简化工艺流程,提高了PCB板900生产的效率;此外,第一传送单元500、图像识别单元800和第二传送单元600均设置在抓取识别装置上,通过抓取识别装置的带动同步移动,此时仅需通过一个驱动设备驱动抓取识别装置沿输送路径的移动即可实现三者沿输送路径的移动,节约了对三者单独设置驱动设备以使其移动的成本。
可以理解的是,在第一传送单元500或第二传送单元600在取放PCB板900的过程中,抓取识别装置需要进行停顿以确保该过程的进行。为了尽量减少抓取过程停顿的时间,在一个或多个示例中,可以使上料台200、PCB载具300、校准台400之间的间距与第一传送单元500和第二传动单元之间的间距匹配,以使抓取识别装置仅需在两个状态下停顿。具体而言,在第一移动状态下,如图1到图2所示,第一传送单元500与上料台200对齐,能够对上料台200上的PCB板900进行抓取,同时,第二传送单元600与PCB载具300对齐,能够对PCB载具300上的PCB板900进行抓取;在第二移动状态下,如图3到图4所示,第一传送单元500与PCB载具300对齐,能够将抓取到的PCB板900下放至PCB载具300上,同时,第二传送单元600与校准台400对齐,能够将抓取到的PCB板900下放至校准台400上;当抓取识别装置由第二移动状态移动至第一移动状态的过程中,图像识别单元800能够途径PCB载具300并在移动过程中完成对PCB载具300上的PCB板900的检测。
由此,通过对上料台200、PCB载具300、校准台400之间的间距与第一传送单元500和第二传动单元之间的间距的限定,能够减少整个***运行过程中涉及到取放PCB板900的停顿次数,进而减少相应的时间支出,进一步提高了PCB板900生产的效率。
在一个或多个实施例中,如图5到图7所示,图像识别单元800包括分布于暴露部310上方的上部识别组件810和分布于暴露部310下方的下部识别组件820,上部识别组件810和下部识别组件820分别固定设置在抓取识别装置上,上部识别组件810和下部识别组件820之间间隔形成检测间隙830,且PCB载具300能够从检测间隙830穿过;PCB载具300具有暴露部310,暴露部310用于使下部识别组件820能够透过PCB载具300对PCB板900进行扫描检测。由此对于处于PCB载具300上PCB板900,可以在PCB载具300能够从检测间隙830穿过的过程中,通过上部识别组件810获取PCB板900的上部表面图像,并通过下部识别组件820透过暴露部310获取PCB板900的下部表面图像。
其中暴露部310如图8所示,在此基础上,暴露部310可以为设置在PCB载具300上的光学载板,其为透明材质构成,以便下部识别组件820透过暴露部310获取PCB板900的下部表面图像,同时对PCB板900进行支撑;暴露部310也可以为设置在PCB载具300上的取景开口,通过取景开口将PCB板900上面向PCB载具300的一侧表面部分暴露在外,以供下部识别组件820直接获取图像,此时能够避免在下部识别组件820和PCB板900之间设置透明板时由透明板所带来的包括折射在内的光学干扰,提高下部识别组件820的图像识别精度,同时也能够避免PCB板900与PCB载具300的台面之间贴合产生负压或静电,导致PCB板900受负压或静电的影响吸附在PCB载具300上,对第二传送单元600的抓取造成干扰。
需说明的是,当暴露部310为设置在PCB载具300上的取景开口时,PCB载具300上围绕形成暴露部310的部分表面对PCB板900的至少部分边缘进行支撑,可以理解的是,为了确保下部识别单元对PCB板900的下部表面图像的获取范围,PCB板900的上能参与支撑的部分边缘范围较小,如果PCB板900放置在PCB载具300上时的位置出现偏移,可能会导致PCB板900从取景开口掉落。在此,对于PCB板900沿输送方向上的位置,可通过第一传送单元500自身的移动来实现纠偏,而对于PCB板900沿垂直于第一传送单元500移动路径的偏移,在本申请的一个或多个实施例中,则通过第一挡板组进行调节,其中,对于第一档板组的结构,在下文进行详细描述。
在一个或多个实施例中,上部识别组件810和/或下部识别组件820包括扫描镜头840和扫描配合部850,扫描镜头840和扫描配合部850固定设置在抓取识别装置上的。其中扫描镜头840朝向PCB载具300;扫描配合部850设置在扫描镜头840与扫描台之间,扫描配合部850具有两个扫描配合块851,两个扫描配合块851的相向面之间间隔形成透光间隙852具有透光间隙852,透光间隙852的长度方向垂直于图像识别单元800的移动路径,扫描镜头840能够透过透光间隙852对PCB载具300上的PCB板900进行扫描。
其中扫描镜头840需要透过透光间隙852来对PCB载具300上的PCB板900进行扫描,由此将扫描镜头840对PCB载具300上PCB板900的扫描范围进行了限制,确保了扫描镜头840在单位时间内获取的图像量固定,由此减少了图像之间相互干扰,提高图像的成品质量。
在此基础上,扫描配合部850在透光间隙852朝向扫描镜头840的一侧具有聚光开口853,聚光开口853与透光间隙852连通。其中聚光开口853可以呈“V”型设置,其中,聚光开口853宽度较大的一侧开口面向扫描镜头840,聚光开口853宽度较小的一侧开口面向PCB载具300。
通过聚光开口853的设置,能够对由扫描镜头840发射出的CCD激光进行聚光,使其形成一束光后从透光间隙852穿过并对PCB板900进行扫描,此时CCD激光的强度更高,不易产生光干扰的现象,确保扫描镜头840的扫描精度。
在一个或多个实施例中,扫描配合部850上设有两处光源854,两处光源854分别位于透光间隙852的两侧,两处光源854对PCB载具300上PCB板900的光照范围均覆盖扫描镜头840对PCB载具300上PCB板900的扫描范围。
由此通过两处光源854从透光间隙852的两侧对该扫描范围进行照射,由此能够确保该检测范围光照充足,进而提高扫描镜头840的扫描质量;同时两处光源854分别位于透光间隙852的两侧,能够减少背光阴影的产生,进而确保扫描镜头840能够全面且清晰的获取扫描范围的图像内容。其中,背光阴影指的是当PCB板900上存在杂质时,对单侧光源854发出的光照产生阻挡所形成的倒影。
在一个或多个实施例中,如图9所示,第一传送单元500和/或第二传送单元600均包括升降组件710和负压抓取组件720;升降组件710包括第二升降驱动件711,第二升降驱动件711的主体结构设置在抓取识别装置上,第二升降驱动件711的输出部位通过第一安装座723与负压抓取组件720连接,用于驱动负压抓取组件720进行升降;负压抓取组件720具有多个吸附头721,多个吸附头721能够与抽风机连接(图中未示出),通过抽风机抽取空气产生负压,用于与PCB板900表面接触并对PCB板900进行吸附。
其中,通过负压对PCB板900进行抓取的方式能够减少对PCB板900的损害;通过第二升降驱动件711驱动负压抓取组件720的升降,能够确保负压抓取组件720对PCB板900表面的接触。
对于上料台200,需说明的是,主要是用于承接上一工序生产出的PCB板900,对于部分生产效率较快的工序,其产出的PCB板900将堆积在上料台200上,发明人在研究过程发现,此时,当第一传送单元500对重叠放置在一起的多个PCB板900进行逐个抓取时,其中相邻的PCB板900之间易由于静电或负压产生吸附力,进而导致第一传送单元500在抓取PCB板900时存在额外携带多余PCB板900的可能性,此时将会导致图像识别单元800无法完成PCB板900的双面识别。
基于此,在一个或多个实施例中,使负压抓取组件720包括两个吸附组,吸附组包括多个并列设置的吸附头721,两个吸附组的吸附头721并列设置;两个吸附组间隔设置,用于分别对PCB板900的相对两侧边缘进行吸附,此时,如图10所示,在重力的影响下,最上方的PCB板900易产生变形,呈弧形状态,由此促使被抓取的PCB板900与下方相邻的PCB板900的两侧边缘之间形成间隙,以减小相邻的PCB板900之间之间的吸附力,促使两个PCB板900分离。
在此基础上,考虑到PCB板900的变形幅度受到PCB板900的厚度、材质、结构等多种因素的影响,因此,为了适配于PCB板900的不同变形幅度,可以使两个吸附组的吸附头721之间的夹角可调,进而适配于PCB板900的不同变形幅度。
对于两个吸附组的吸附头721之间的夹角可调,具体而言,可以使负压抓取组件720至少具有第一抓取状态和第二抓取状态;
在第一抓取状态下,两个吸附组的吸附头721平行设置,且垂直于PCB板900呈平整状态时的板面,其中PCB板900呈平整状态指的是PCB板900不产生变形,主要针对刚性较大的部分PCB板900;
在第二抓取状态下,其中一个吸附组的吸附头721与另一个吸附组的吸附头721沿相背方向倾斜设置,且垂直于PCB板900呈弧形状态时的板面。
由此确保吸附头721能够与PCB板900的表面切实接触,提高吸附头721与PCB板900的连接可靠性。
对于两个吸附组的吸附头721之间的夹角可调的具体结构,在一个或多个实施例中,负压抓取组件720还包括第一安装座723,其中第一安装座723与第二升降驱动件711的输出部位连接,以带动整个负压抓取组件720升降;吸附组还包括第二安装座724,第二安装座724上设置对应吸附组的所有吸附头721,当第二安装座724转动时,其上所有吸附头721同步转动。
第二安装座724与第一安装座723之间相互铰接,且第二安装座724与第一安装座723之间还设有伸缩驱动件725,伸缩驱动件725的两端分别与第一安装座723和第二安装座724铰接,通过伸缩驱动件725的伸缩,能够随第二安装座724施加驱动力,以使对应的第二安装座724沿另一吸附组相向或相背的方向转动,进而调节两个吸附组的吸附头721之间的夹角,以适应具有不同变形幅度的PCB板900。
此外,负压抓取组件720还包括往复振动器726,往复振动器数量为两个,分别与两个第二安装座724相连,用于驱动所述第二安装座724往复振动,进而使各个吸附头721振动,进而在对PCB板900进行抓取时,使额外携带的多余PCB板900在振动的作用下脱落。
具体而言,在一个或多个实施例中,如图9和图10所示,往复振动器726具有伸缩功能,其一端与第一安装座723铰接,另一端与第二安装座724连接,通过该往复振动器726的伸缩,带动第二安装座724上下晃动,进而达成往复振动的目的。
在一个或多个实施例中,可以在吸附头721上设置柔性接头722。当第二升降驱动件711驱动负压抓取组件720下降时,吸附头721通过柔性接头722与PCB板900接触,柔性接头722能够在压力的作用下沿中轴线方向压缩或沿径向弯曲变形。由此,在通过负压抓取组件720对PCB板900表面进行抓取时,通过柔性接头722的设置,使负压抓取组件720所需进行的下降高度存在一个区间,当负压抓取组件720的下降高度位于该区间内时,即可完成柔性接头722与PCB板900表面的接触,从而进行吸附,避免了负压抓取组件720在抓取过程中由于下降高度不合适导致的未与PCB板900接触,无法抓取PCB板900,或,对PCB板900产生挤压,造成PCB板900损坏。同时,通过柔性接头722的设置,适应PCB板900在被抓取的过程中可能存在的形变。
对于校准台400,在一个或多个实施例中,如图11到图14所示,校准台400包括校准台体410、板厚检测装置430、图像获取装置440和校准装置450;
其中校准台体410具有用于放置PCB板900的校准台面420;板厚检测装置430设置在校准台体410上,用于测量校准台面420上PCB板900的板厚;图像获取装置440的图像获取方向指向校准台面420,用于获取校准台面420上PCB板900的位置信息;校准装置450与图像获取装置440信号连接,并与校准台体410传动连接,用于驱动校准台体410移动。
具体而言,本***在校准台400中虚设有与下一工序适配的预设工位,处于预设工位上的PCB板900能够以适配于下一工序的轨迹或角度输送至下一工序,由此提高PCB板900输送过程中的流畅性和后续工序作业的精准度。
基于此,在PCB板900被第二传送单元600输送至校准台体410的校准台面420上后,通过板厚检测装置430对PCB板900的厚度进行检测,在完成厚度检测后,通过图像获取装置440获取此时PCB板900在台面上的位置信息,基于该位置信息,能够判断PCB板900在台面上的位置与该预设工位相比是否出现偏移,当出现偏移时,通过校准装置450驱动校准台体410移动,以带动校准台面420上的PCB板900移动至预设工位。
由此,本申请通过板厚检测装置430获取PCB板900获取PCB板900的厚度信息,并通过图像获取装置440和校准装置450的配合对PCB板900的位置进行纠偏,促使PCB板900在完成校准后处于与下一工序适配的预设工位上,以提高PCB板900输送过程中的流畅性和后续工序作业的精准度。
其中,当上料台200上重叠放置有多个PCB板900时,通过板厚检测装置430获取到的PCB板900的厚度信息,能够为第一移动状态下第一传送单元500中第二升降驱动件711驱动负压抓取组件720下降的高度提供参照,由此确保上料台200上PCB板900数量减少时负压抓取组件720仍然能够对PCB板900进行抓取。
在一个或多个实施例中,如图12到图13所示,板厚检测装置430包括上抵接件431和下抵接件432,上抵接件431和下抵接件432之间能够间隔形成用于放入PCB板900的第一间隙433;
上抵接件431和下抵接件432中的一者连接有行程检测元件434和第一升降驱动件435,第一升降驱动件435用于驱动上抵接件431和下抵接件432相互靠近或远离,行程检测元件434用于获取第一间隙433的宽度。
需说明的是,对于行程检测元件434如何获取第一间隙433的宽度,可以是使行程检测元件434检测与之相连的上抵接件431或下抵接件432沿竖直方向的行程,当上抵接件431或下抵接件432相互接触时,对行程检测元件434进行调零,之后,行程检测元件434检测到的行程量即为第一间隙433的宽度。
在对PCB板900的板厚进行检测时,使上抵接件431和下抵接件432之间相互远离形成所需的第一间隙433,并使PCB板900处于上抵接件431和下抵接件432之间的第一间隙433中,通过第一升降驱动件435驱动与之连接的上抵接件431或下抵接件432朝相互靠近的方向移动,以使上抵接件431抵靠在PCB板900的上方板面,下抵接件432抵靠在PCB板900的下方板面,此时,通过行程检测元件434获取第一间隙433的宽度,该宽度即为PCB板900的板厚。
在一个或多个实施例中,为了使上抵接件431能够抵靠在PCB板900的上方板面上,可以使上抵接件431暴露在校准台面420外,并与校准台面420之间间隔形成用于放入PCB板900的第二间隙424;此时,整个板厚检测装置430仅上抵接件431暴露在校准台面420外,即上抵接件431处于校准台面420上方,为了避免在PCB板900放置在校准台面420上的过程中上抵接件431产生干扰。
板厚检测装置430还包括避让驱动件436,避让驱动件436用于驱动上抵接件431靠近或远离校准台面420中心部位。
此时,整个板厚检测装置430仅上抵接件431暴露在校准台面420外,即上抵接件431处于校准台面420上方。通过避让驱动件436驱动上抵接件431远离校准台面420中心部位,能够便于在第二传送单元600在将PCB板900放置在校准台面420上时,避免上抵接件431对该过程造成干扰。此外,上抵接件431也能够基于图像获取装置440识别到的PCB板900的位置,在避让驱动件436的驱动下移动至PCB板900上方并对其进行板厚的检测,确保板厚检测的进行。
在一个或多个示例中,可以使行程检测元件434和第一升降驱动件435与上抵接件431连接,此时可以将校准台面420视作下抵接件432,将第二间隙424视作第一间隙433。由此,当PCB板900处于抵接件和校准台面420之间的第二间隙424中时,通过第一升降驱动件435驱动上抵接件431下降并抵靠在PCB板900的上方板面,可以检测获得PCB板900的板厚。
在另外的一个或多个示例中,还可以使校准台体410上具有位于校准台面420上的避让通道421;下抵接件432连接行程检测元件434和第一升降驱动件435,下抵接件432能够穿过避让通道421并靠近上抵接件431。由此,当PCB板900处于上抵接件431和校准台面420之间的第二间隙424中时,通过第一升降驱动件435驱动下抵接件432穿过避让通道421上升至校准台面420上方,下抵接件432带动其上的PCB板900上升,直至上抵接件431抵靠在PCB板900的上方板面,由此检测获得PCB板900的板厚。
其中,可以将避让通道421设置在校准台体410的边缘,并使上抵接件431能够在避让通道421中移动,由此扩大上抵接件431和下抵接件432的活动范围,进一步确保板厚检测的进行。
在此基础上,可以在避让驱动件436的输出部上设置板厚检测座437,并将上抵接件431和下抵接件432设置在板厚检测座437上,用于促使上抵接件431和下抵接件432同步移动,确保上抵接件431和下抵接件432的配合。
在一个或多个实施例中,校准装置450可以是UVW平台451,通过UVW平台451基于图像获取装置440获取的PCB板900的位置信息来对校准台体410的位置进行调节,以使校准台体410上的PCB板900移动至预设工位处。
在一个或多个实施例中,如图14所示,图像获取装置440包括相机441,相机441固定在基座100上,且相机441的图像获取方向指向校准台面420;
如图11所示,校准台面420上设有暴露区域422,暴露区域422用于使相机441能够透过校准台面420获取校准台面420上PCB板900的位置信息。
此时相机441透过暴露区域422由下至上对PCB板900进行图像的获取,由于相机441设置在基座100上,当校准台体410移动时,相机441保持固定,确保图像获取装置440获取到的PCB板900的位置信息客观且可靠。
在一个或多个实施例中,暴露区域422的数量至少为两个,两个暴露区域422设置于校准台面420上对应PCB板900相对两个边角的区域;
图像获取装置440包括至少两个相机441,两个相机441的图像获取方向分别指向两个暴露区域422,通过两个相机441分别获取两个暴露区域422上PCB板900相对两个边角的位置信息。由此,缩小相机441所需获取图像的区域范围,使相机441能够对较小区域获取更高精度的图像,由此提高PCB板900位置信息的精确性。
其中,由于PCB板900的板面为矩形,PCB板900相对的两个边角指的是PCB板900上沿对角线设置的两个边角,基于两个边角的位置信息,不仅能够较为精准的获取PCB板900的位置,还能够获取PCB板900相对两个边角的间距,进而能够获得PCB板900的板面面积。
在一个或多个实施例中,如图11所示,校准台面420上遍布有多个第二通孔423,通过多个第二通孔423的设置,使空气能够进入PCB板900与校准台面420之间,避免PCB板900与校准台面420之间形成负压,造成后续输送PCB板900时PCB板900由于负压形成的吸附力再次出现偏移。
对于上料台200,在一个或多个实施例中,如图15到图17所示,上料台200包括上料台体210和多个侧面挡板220,上料台体210具有用于放置PCB板900的上料台面211,多个侧面挡板220设置于上料台面211上,并与上料台面211配合形成容置腔,容置腔能够放置多个重叠的PCB板900;在多个侧面挡板220中,至少一个侧面挡板220上设有出风通道和与出风通道连通的出风开口221,出风开口221朝向容置腔。
通过侧面挡板220上出风开口221输出风力,该风力能够从相邻两个PCB板900的边缘间隙进入两个PCB板900之间,此时风力能够对两个PCB板900上构成该边缘间隙的相向面施加使二者相互远离的推力,促使两个PCB板900分离,同时风力能够去除PCB板900上携带的静电,并对两个PCB板900之间的负压填充空气,由此减少两个PCB板900仍吸附在一起的可能性。
其中,由于相邻PCB板900之间的边缘间隙所在的部位可能存在区别,因此较为优选的是,使每个侧面挡板220上均设有出风通道和与出风通道连通的出风开口221,由此确保风力能够作用于边缘间隙。
在一个或多个实施例中,如图15所示,出风开口221设置在侧面挡板220上面向容置腔的一侧,出风开口221为长条形,且出风开口221在高度方向上延伸设置,出风开口221的一端邻近侧面挡板220的顶部,出风开口221的另一端邻近侧面挡板220的底部。
其中,通过对出风开口221两端位置的限定,能够确保从出风开口221输入的风力能够遍布容置腔的不同深度,以此确保风力能够对处于容置腔中不同深度的相邻两个PCB板900施加风力,促使二者尽快分离,避免处于下方的PCB板900在被上方相邻PCB板900携带至容置腔顶部时才被分离,导致在下落过程中该下方的PCB板900的一侧边缘抵靠在侧面挡板220上,最终造成该PCB板900以倾斜姿态落在容置腔内,进而导致后续第一传送单元500难以对倾斜姿态下的PCB板900进行抓取。
同时,通过对出风开口221宽度的限制,使出风开口221在侧面挡板220上面向容置腔的一侧表面呈长条状结构,能够使出风开口221输出的风力较为集中,进而使风力施加在PCB板900上的推力更强,进一步提高风力促使两个PCB板900分离的能力。
在此基础上,可以使出风开口221的宽度小于10mm。
此外,为了确保从出风开口221输出的风力遍布整个容置腔,在一个或多个实施例中,可以使出风开口221的数量为多个,且多个出风开口221遍布在侧面挡板220上面向容置腔的一侧。
在一个或多个实施例中,PCB板900上料台200包括一个第一挡板组和一个第二挡板组,第一挡板组包括两个相对设置的侧面挡板220,第一挡板组的两个侧面挡板220沿垂直于第一传送单元500移动路径的方向分布,且两个侧面挡板220的间距可调;第二挡板组包括两个相对设置的侧面挡板220,第二挡板组的两个侧面挡板220沿第一传送单元500移动路径的方向分布,且两个侧面挡板220固定设置。
其中,为方便说明,将第一挡板组中的侧面挡板220定为定位板222,将第二挡板组中的侧面挡板220定为限位板223。
对于第一挡板组,如图17所示,上料台200还包括定位驱动件240、齿轮251和齿条252;两个齿条252分别连接两个定位板222,两个齿条252啮合于齿轮251的两侧,定位驱动件240与齿轮251连接,用于驱动齿轮251转动,以使两个定位板222同步异向移动,以此调节两个定位板222的间距。
通过齿轮251和两个齿条252配合的传动结构,能够使两个定位板222的移动方向相反且移动速度一致,由此,能够确保PCB板900收到定位板222夹持定位时PCB板900的居中性。
在此基础上,通过两个定位板222的相互远离,能够扩大容置腔的截面面积,使PCB板900更易放入容置腔中。
通过两个定位板222的相互靠近,能够通过两个定位板222的板面对容置腔中多个PCB板900的对应两侧进行挤压,使多个PCB板900在对应两侧平齐,由此对PCB板900沿垂直于第一传送单元500移动路径的方向进行了定位,使PCB板900处于第一传送单元500的抓取区域,便于第一传送单元500对PCB板900进行精准的抓取;同时也使PCB板900能够以固定角度输出,该固定角度指的是PCB板900的长度方向与***输送路径的夹角,由此便于图像识别单元800对PCB板900表面图像的获取。
且,此时定位板222始终与容置腔中的各个PCB板900接触,具有摩擦力,当某个PCB板900被第一传送单元500抓取时,该摩擦力会阻碍其下方相邻的PCB板900的移动,进一步减少两个PCB板900吸附在一起的可能性。
且,当暴露部310为设置在PCB载具300上的取景开口时,通过两个定位板222的配合,能够对PCB板900沿垂直于第一传送单元500移动路径的偏移进行纠偏,使PCB板900放置在PCB载具300上时的位置能够受到PCB载具300上围绕形成暴露部310的部分表面的支撑。
对于定位板222与上料台面211的连接结构,可以是滑动连接,此时,在一个或多个实施例中,如图17所示,上料台体210上设有导轨213,定位板222与导轨213滑动连接,导轨213用于引导两个定位板222沿相互靠近或远离的方向移动,由此确保定位板222的稳定移动。
对于第二挡板组,两个限位板223设置于PCB板900的两侧,用于限制PCB板900在上料台200上时对应两侧之间的位置。
其中两个限位板223的间距略大于PCB板900沿对应两侧沿线的长度,便于PCB板900放入容置腔中,同时PCB板900沿对应两侧的位移受到限位板223的限制无法过度的移动,避免了重叠在一起的PCB板900沿对应两侧的方向产生过度的错位。通过限位板223的设置,能够减少定位驱动件240、齿轮251和齿条252的设置,减少相应的成本。
对于出风开口221风力的来源,可以是在侧面挡板220的出风通道中分别设置多个小功率的风机;也可以是在侧面挡板220外设置一个大功率的风机,通过通风管路230连通大功率的风机的出风口以及所有侧面挡板220的出风通道。其中,小功率和大功率是相对而言的。
基于此,在一个或多个实施例中,如图16到图17所示,选择通过通风管路230连通大功率的风机的出风口以及所有侧面挡板220的出风通道的结构,此时,通风管路230设置在上料台体210远离上料台面211的一侧,且,通风管路230设有用于与风机出气口连通的进气口231,通过通风管路230将风机输出的风力传输给各个出风通道。
在此基础上,通风管路230中与定位板222连通的管道为柔性管,用于适应定位板222的移动;通风管路230中与限位板223连通的管道可以为柔性管,也可以为刚性管。
在一个或多个实施例中,如图15所示,上料台面211上遍布有多个第一通孔212,通过多个第一通孔212的设置,使空气能够进入PCB板900与上料台面211之间,避免处于容置腔最底部的PCB板900与上料台面211之间形成负压,造成后续抓取PCB板900时PCB板900由于负压形成的吸附力导致抓取不便。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PCB板视觉检测***,其特征在于,包括上料台(200)、PCB载具(300)、校准台(400)和抓取识别装置,所述上料台(200)、所述PCB载具(300)、所述校准台(400)依次设置;
所述抓取识别装置包括依次设置的第一传送单元(500)、图像识别单元(800)和第二传送单元(600),所述第一传送单元(500)、所述图像识别单元(800)和所述第二传送单元(600)可移动的设置在所述上料台(200)、PCB载具(300)和校准台(400)的分布路径上;
其中,所述第一传送单元(500)被配置为将所述上料台(200)上的PCB板(900)传送至PCB载具(300),所述图像识别单元(800)被配置为对PCB载具(300)上的PCB板(900)进行双面识别,所述第二传送单元(600)被配置为将PCB载具(300)上的PCB板(900)传送到校准台(400)。
2.根据权利要求1所述的一种PCB板视觉检测***,其特征在于,所述PCB载具(300)具有暴露部(310),所述图像识别单元(800)包括分布于所述暴露部(310)上方的上部识别组件(810)和分布于所述暴露部(310)下方的下部识别组件(820);所述暴露部(310)为光学载板,或,所述暴露部(310)为取景开口。
3.根据权利要求2所述的一种PCB板视觉检测***,其特征在于,所述上部识别组件(810)和/或下部识别组件(820)包括扫描镜头(840)和扫描配合部(850);
所述扫描配合部(850)具有透光间隙(852),所述透光间隙(852)的长度方向垂直于所述图像识别单元(800)的移动路径,所述扫描镜头(840)能够透过所述透光间隙(852)对所述PCB载具(300)上的PCB板(900)进行扫描;
所述扫描配合部(850)在所述透光间隙(852)朝向所述扫描镜头(840)的一侧具有聚光开口(853),所述聚光开口(853)与所述透光间隙(852)连通。
4.根据权利要求1所述的一种PCB板视觉检测***,其特征在于,所述第一传送单元(500)和/或第二传送单元(600)包括升降组件(710)和负压抓取组件(720);
所述升降组件(710)用于驱动所述负压抓取组件(720)进行升降;
所述负压抓取组件(720)包括两个间隔设置的吸附组,所述吸附组包括多个并列设置的吸附头(721),两个所述吸附组的吸附头(721)之间的夹角可调。
5.根据权利要求4所述的一种PCB板视觉检测***,其特征在于,所述负压抓取组件(720)至少具有第一抓取状态和第二抓取状态;
在第一抓取状态下,两个所述吸附组的吸附头(721)平行设置,且垂直于PCB板(900)呈平整状态时的板面;
在第二抓取状态下,其中一个所述吸附组的吸附头(721)与另一个所述吸附组的吸附头(721)沿相背方向倾斜设置,且垂直于PCB板(900)呈弧形状态时的板面。
6.根据权利要求4或5所述的一种PCB板视觉检测***,其特征在于,所述负压抓取组件(720)还包括第一安装座(723),所述吸附组还包括第二安装座(724),所述第二安装座(724)上设置所述吸附组的吸附头(721);
所述第二安装座(724)与所述第一安装座(723)之间相互铰接,且所述第二安装座(724)与所述第一安装座(723)之间还设有伸缩驱动件(725),所述伸缩驱动件(725)的两端分别与所述第一安装座(723)和所述第二安装座(724)铰接;
所述伸缩驱动件(725)被配置为驱动所述第二安装座(724)沿另一所述吸附组相向或相背方向转动。
7.根据权利要求6所述的一种PCB板视觉检测***,其特征在于,所述负压抓取组件(720)还包括往复振动器(726),所述往复振动器(726)与所述第二安装座(724)相连,用于驱动所述第二安装座(724)往复振动。
8.根据权利要求1所述的一种PCB板视觉检测***,其特征在于,所述校准台(400)包括校准台体(410)、板厚检测装置(430)、图像获取装置(440)和校准装置(450);
所述校准台体(410)具有用于放置PCB板(900)的校准台面(420);
所述板厚检测装置(430)设置在所述校准台体(410)上,用于测量所述校准台面(420)上PCB板(900)的板厚;
所述图像获取装置(440)的图像获取方向指向所述校准台面(420),用于获取所述校准台面(420)上PCB板(900)的位置信息;
所述校准装置(450)与所述图像获取装置(440)信号连接,并与所述校准台体(410)传动连接,用于驱动所述校准台体(410)移动。
9.根据权利要求1所述的一种PCB板视觉检测***,其特征在于,所述上料台(200)包括上料台体(210)和多个侧面挡板(220);
所述上料台体(210)具有用于放置PCB板(900)的上料台面(211);
多个所述侧面挡板(220)设置于所述上料台面(211)上,并与所述上料台面(211)配合形成容置腔,所述容置腔能够放置多个重叠的PCB板(900);
在多个所述侧面挡板(220)中,至少一个侧面挡板(220)上设有出风通道和与所述出风通道连通的出风开口(221),所述出风开口(221)朝向所述容置腔。
10.根据权利要求9所述的一种PCB板视觉检测***,其特征在于,所述上料台(200)包括第一挡板组,所述第一挡板组包括两个相对设置的侧面挡板(220),所述第一挡板组的两个侧面挡板(220)沿垂直于所述第一传送单元(500)移动路径的方向分布,且两个所述侧面挡板(220)的间距可调。
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