CN104668695B - 一种对电子产品整机进行焊点检测并进行焊锡的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种对电子产品整机进行焊点检测并进行补充焊锡的方法，本方法借助具有CPU的自动焊锡机实现，自动焊锡机的结构中包括由工作台、X轴、Y轴、Z轴以及绕Z轴的旋转轴组成的四轴数控系统，焊头固定在Z轴上，Z轴上固定设置有工业摄像头，本方法首先将各种类型的合格电子产品整机的标准图像信息储存在CPU的数据存储器中，用工业摄像头对所要检测的电子产品整机进行图像采集保存于数据存储器并传送至数据处理器，数据处理器将所要检测的图像信息与数据存储器中的标准信息对比，对比一致时，则所测整机的焊锡点是合格的，反之，则不合格，数据存储器将所测图像的差异点局部放大显示于显示屏上并补焊操作，若还不合格，则将进行人工检测处理。

Description

一种对电子产品整机进行焊点检测并进行焊锡的方法
技术领域
本发明属于电子产品加工技术领域，具体涉及一种对电子产品整机进行焊点检测并进行补充焊锡的方法。
背景技术
焊锡是电子产品加工中经常用到的一种加工方法，用四轴自动焊锡机进行焊锡，在电子产品整机焊锡完成后需要对整机的焊锡点进行进行检测，检测是否有连焊、虚焊或者没有焊到的焊锡点，检测过程需要人员观察判断，观察检测的结果常常出现错误，导致重复焊锡和漏掉焊锡不合格点，严重影响到电子产品的加工效率和加工质量。
发明内容
本发明提供了一种应用四轴全自动焊锡机对所加工电子产品整机进行焊点进行焊点检测并进行补焊操作的方法，该发明涉及的方法可以提高焊点检测的准确度，提高电子产品的加工效率和加工质量。
一种对电子产品整机进行焊点检测并进行补充焊锡的方法，所述的方法借助具有CPU的自动焊锡机实现，其中，自动焊锡机的结构中包括由工作台、X轴、Y轴、Z轴以及绕Z轴的旋转轴组成的四轴数控系统，焊头固定在Z轴上，且在Z轴上固定设置有工业摄像头，在此基础上，所述的方法包含以下步骤：
A、收集标准整机图像数据储存至CPU的数据存储器中；
B、用工业摄像头采集工作台上放置的需检测的电子产品整机图像，并将采集得到的实际整机图像数据储存至CPU的数据存储器中；
C、将B步骤中采集到的实际整机图像数据与A步骤中存储的标准整机图像数据以颜色、面积、形状为参数进行数据对比；
D、CPU控制焊头通过X轴、Y轴、Z轴以及绕Z轴的旋转轴的调节，对差异点进行补焊处理；
E、完成一个电子产品整机焊点的检测和补焊，将合格的电子产品整机输送至下一工序。
所述的步骤B中的实际整机图像数据中的参数信息包括产品顺序编号信息、坐标位置信息、图像信息以及标记信息。
所述的自动焊锡机是一种四轴自动焊锡机，包括工作台、支撑架、立式导柱、工件托板、滑柱，工作台上方水平设置有Y轴导轨，工件托板下端面设置有滑槽与Y轴导轨相配合，支撑架是由两个立柱和一个横梁组成的门型结构，支撑架竖直设置于工作台上端面且垂直于Y轴导轨，支撑架上端横梁设置有X轴导轨，立式导柱竖直设置于X轴导轨一侧，立式导柱一侧设置有导槽与X轴导轨相配合，立式导柱的中部竖直方向设置有导孔，导孔中设置有滑块与导孔形成竖直方向的滑动配合，滑柱上端位于滑块中部且与滑块中部转动配合，滑柱下端沿导孔伸出立式导柱下端面，滑柱下端固定设置有焊枪固定装置，焊枪固定装置上端与滑柱下端固定，下端固定有焊枪，在立式导柱的外侧面下端固定设置有工业摄像头，工业摄像头面向工作台上端面；在工作台上端面设置有焊头喷吹装置，焊头喷吹装置位于支撑架设置有立式导柱的一侧，焊头喷吹装置包括回收盒、固定架及喷吹管，回收盒为上端面有开口的矩形壳体结构，固定架下端固定于回收盒的上端面，喷吹管一端与固定架上端固定，支撑架的立柱后侧固定设置有空气压缩罐，喷吹管的另一端与空气压缩罐的输出端连接。
所述的门型结构的支撑架的横梁下端面固定设置有照明灯，照明灯的工作面面向工件托板，门型结构的支撑架的两个立柱之间设置有排气扇，排气扇的两端分别与支撑架的两个立柱内侧固定。
所述的焊枪固定装置包括固定座和调节板，固定座上端与滑柱下端固定，固定座下端侧面设置有螺纹孔，调节板的形状为弧形，调节板的中部设置有与调节板外形相同的弧形调节孔，弧形调节孔中设置有螺栓，螺栓穿过弧形调节孔与螺纹孔配合，焊枪固定在调节板的一端。
所述的支撑架的横梁上端面设置有固定块，固定块的下端面固定于支撑架横梁的上端面，立式导柱在有支撑架横梁一侧设置有牵引块，固定块和牵引块之间设置有拖链架，拖链架一端与固定块固定，另一端往复弯曲后与牵引块固定。
本发明的有益效果是：省去了人工观察检测，节省了人力，也避免了人工检测的不准确，采用数字信号比对的方法增加了检测的准确度，实现了对电子产品整机的全自动检测和补焊操作，而且大大提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明中所使用的四轴自动焊锡机的结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图1中焊头喷吹装置的结构示意图。
附图中，1、工作台，2、支撑架，3、立式导柱，4、工件托板，5、Y轴导轨，6、X轴导轨，7、导槽，8、工业摄像头，9、焊头喷吹装置，10、回收盒，11、固定架，12、喷吹管，13、空气压缩罐，14、照明灯，15、排气扇，16、固定座，17、调节板，18、弧形调节孔，19、焊枪，20、固定块，21、牵引块，22、拖链架,23、滑槽。
具体实施方式
一种对电子产品整机进行焊点检测并进行补充焊锡的方法，所述的方法借助具有CPU的自动焊锡机实现，其中，自动焊锡机的结构中包括由工作台1、X轴、Y轴、Z轴以及绕Z轴的旋转轴组成的四轴数控系统，焊头固定在Z轴上，且在Z轴上固定设置有工业摄像头，在此基础上，所述的方法包含以下步骤：
A、收集标准整机图像数据储存至CPU的数据存储器中：将电子产品整机中的各个零部件固定在自动焊锡机的工作台1上，如图1和图2所示，利用X轴导轨6的移动、Y轴导轨5的移动、Z轴方向的立式导柱3的移动及焊枪绕Z轴的旋转这四轴联动实现焊枪对电子产品整机中需要焊锡的位置依次进行焊锡操作，然后人工对完成焊锡的电子产品整机进行检测，将检测合格的电子整机作为标准样品，利用工业摄像头8在X轴导轨6和Y轴导轨5的移动下对该标准样品中的所有焊锡点进行拍摄，并将标准样品的图像信息和坐标位置信息保存在CPU的数据存储器中；
B、用工业摄像头8采集工作台1上放置的需检测的电子产品整机图像，并将采集得到的实际整机图像数据储存至CPU的数据存储器中：在电子产品焊锡加工过程中，利用工业摄像头8在与标准样品拍摄相同的坐标位置对刚刚完成焊锡的电子产品整机进行拍摄，并利用图像处理器将电子产品整机的各个区域图像生成一个完整的整机图像，并将该电子产品整机的信息保存在CPU的数据存储器中，保存的信息包括产品顺序编号信息、坐标位置信息、图像信息以及标记信息；
C、将B步骤中采集到的实际整机图像数据与A步骤中存储的标准整机图像数据以颜色、面积、形状为参数进行数据对比：利用CPU的数据处理器将采集到的被检测电子产品整机图像信息与CPU的数据存储器中标准样品的图像信息进行对比，判断采集到的图像信息与标准图像信息是否吻合，图像信息中的参数信息包括颜色、面积以及形状，如果吻合，则数据处理器向运动控制单元发送指令，被检测电子产品整机被输送至下一步工序，如果不一致，则数据处理器将对比中出现差异的位置以局部放大的图像显示在显示屏上；
D、CPU控制焊头通过X轴、Y轴、Z轴以及焊枪绕Z轴旋转的调节，对差异点进行补焊处理：数据存储器向焊锡机发送出现差异的区域的坐标位置，焊锡机对图像中出现差异的位置进行补焊操作，然后将补焊后的电子产品整机拍摄图像并保存于数据存储器中，数据存储器将补焊后的图像再次与标准样品的图像进行对比，如果一致，则运动控制单元向输送机发送指令，被检测的电子产品整机被输送至下一步工序，如果依然不一致，则图像处理器对电子产品整机图像中出现差异的位置做标记，将标记信息保存至数据存储器中，数据存储器将有标记的电子产品整机图像传输到显示屏上，工人根据显示屏上的图像对标记处进行人工处理。
E、完成一个电子产品整机焊点的检测和补焊处理，将合格的电子产品整机输送至下一工序。
所述的自动焊锡机是一种四轴自动焊锡机，如图1至图3所示，包括工作台1、支撑架2、立式导柱3、工件托板4、滑柱，工作台1上方水平设置有Y轴导轨5，工件托板4下端面设置有滑槽23与Y轴导轨5相配合，支撑架2是由两个立柱和一个横梁组成的门型结构，支撑架2竖直设置于工作台1上端面且垂直于Y轴导轨5，支撑架2上端横梁设置有X轴导轨6，立式导柱3竖直设置于X轴导轨6一侧，立式导柱3一侧设置有导槽7与X轴导轨6相配合，立式导柱3的中部竖直方向设置有导孔，导孔中设置有滑块与导孔形成竖直方向的滑动配合，滑柱上端位于滑块中部且与滑块中部转动配合，滑柱下端沿导孔伸出立式导柱3下端面，滑柱下端固定设置有焊枪固定装置，焊枪固定装置上端与滑柱下端固定，下端固定有焊枪19，在立式导柱3的外侧面下端固定设置有工业摄像头8，工业摄像头8面向工作台1上端面；在工作台1上端面设置有焊头喷吹装置9，焊头喷吹装置9位于支撑架2设置有立式导柱3的一侧，焊头喷吹装置9包括回收盒10、固定架11及喷吹管12，回收盒10为上端面有开口的矩形壳体结构，固定架11下端固定于回收盒10的上端面，喷吹管12一端与固定架11上端固定，支撑架2的立柱后侧固定设置有空气压缩罐13，喷吹管12的另一端与空气压缩罐13的输出端连接。
门型结构的支撑架2的横梁下端面固定设置有照明灯14，照明灯14的工作面面向工件托板4，门型结构的支撑架2的两个立柱之间设置有排气扇15，排气扇15的两端分别与支撑架2的两个立柱内侧固定。
焊枪固定装置包括固定座16和调节板17，固定座16上端与滑柱下端固定，固定座16下端侧面设置有螺纹孔，调节板17的形状为弧形，调节板17的中部设置有与调节板17外形相同的弧形调节孔18，弧形调节孔18中设置有螺栓，螺栓穿过弧形调节孔18与螺纹孔配合，焊枪19固定在调节板17的一端。
支撑架2的横梁上端面设置有固定块20，固定块20的下端面固定于支撑架2横梁的上端面，立式导柱3在有支撑架2横梁一侧设置有牵引块21，固定块20和牵引块21之间设置有拖链架22，拖链架22一端与固定块20固定，另一端往复弯曲后与牵引块21固定。
该四轴自动焊锡机引入了工业摄像头8，可以自动寻找设置范围内的焊点，可以检测焊接质量，对少锡点进行补焊，保证焊接质量，免去了人工焊接的时间浪费和不精确性，工业摄像头8安装于立式导柱3外侧，将拍摄的整机图像数据传输至数据处理器中，依据图像的灰度值自行分析焊接质量，同时可自行寻找焊点，自行生成焊接程序，焊接程序指导运动控制单元对四轴自动焊锡机进行控制，运动控制单元读取数据存储器内焊点位置信息，控制四轴步进电机精确定位，同时控制送锡电机速度和送锡量，从而完成补焊的操作。
此外，多台四轴自动焊锡机共同连接到一个集中控制系统，实现多台焊锡机的集中管控，每台焊锡机通过网线或485通讯与中心工控机连接通信，将工作状态传输至工控机，10台机器人由1人监视工控机即可实现管理，同时工控机可通过摄像头人工视学定位对机器人远程编写程序，远程下载程序，远程操作，摄像头可实现远程焊接质量检测，而且该发明中被检测的电子产品整机上设置有产品顺序编号信息，该信息可以使被检测的电子产品整机更好地被识别，产品顺序编号中包含焊锡机的编号，当某一个焊锡机中的电子产品整机集中出现同一问题时，则能够判断是该焊锡机出现了问题，有利于问题的及时发现和纠正。

Claims (5)

1.一种对电子产品整机进行焊点检测并进行补充焊锡的方法，其特征在于，所述的方法借助具有CPU的自动焊锡机实现，其中，自动焊锡机的结构中包括由工作台(1)、X轴、Y轴、Z轴以及绕Z轴的旋转轴组成的四轴数控系统，焊头固定在Z轴上，且在Z轴上固定设置有工业摄像头(8)，在此基础上，所述的方法包含以下步骤：
A、收集标准整机图像数据储存至CPU的数据存储器中；
B、用工业摄像头(8)采集工作台(1)上放置的需检测的电子产品整机图像，并将采集得到的实际整机图像数据储存至CPU的数据存储器中；
C、将B步骤中采集到的实际整机图像数据与A步骤中存储的标准整机图像数据以颜色、面积、形状为参数进行数据对比；
D、CPU控制焊头通过X轴、Y轴、Z轴以及绕Z轴的旋转轴的调节，对差异点进行补焊处理；
E、完成一个电子产品整机焊点的检测和补焊,将合格的电子产品整机输送至下一工序；
所述的自动焊锡机是一种四轴自动焊锡机，包括工作台(1)、支撑架(2)、立式导柱(3)、工件托板(4)、滑柱，工作台(1)上方水平设置有Y轴导轨(5)，工件托板(4)下端面设置有滑槽(23)与Y轴导轨(5)相配合，支撑架(2)是由两个立柱和一个横梁组成的门型结构，支撑架(2)竖直设置于工作台(1)上端面且垂直于Y轴导轨(5)，支撑架(2)上端横梁设置有X轴导轨(6)，立式导柱(3)竖直设置于X轴导轨(6)一侧，立式导柱(3)一侧设置有导槽(7)与X轴导轨(6)相配合，立式导柱(3)的中部竖直方向设置有导孔，导孔中设置有滑块与导孔形成竖直方向的滑动配合，滑柱上端位于滑块中部且与滑块中部转动配合，滑柱下端沿导孔伸出立式导柱(3)下端面，滑柱下端固定设置有焊枪固定装置，焊枪固定装置上端与滑柱下端固定，下端固定有焊枪(19)，在立式导柱(3)的外侧面下端固定设置有工业摄像头(8)，工业摄像头(8)面向工作台(1)上端面；在工作台(1)上端面设置有焊头喷吹装置(9)，焊头喷吹装置(9)位于支撑架(2)设置有立式导柱(3)的一侧，焊头喷吹装置(9)包括回收盒(10)、固定架(11)及喷吹管(12)，回收盒(10)为上端面有开口的矩形壳体结构，固定架(11)下端固定于回收盒(10)的上端面，喷吹管(12)一端与固定架(11)上端固定，支撑架(2)的立柱后侧固定设置有空气压缩罐(13)，喷吹管(12)的另一端与空气压缩罐(13)的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种对电子产品整机进行焊点检测并进行补充焊锡的方法，其特征在于：所述的步骤B中的实际整机图像数据中的参数信息包括产品顺序编号信息、坐标位置信息、图像信息以及标记信息。
3.根据权利要求1所述的一种对电子产品整机进行焊点检测并进行补充焊锡的方法，其特征在于：所述的门型结构的支撑架(2)的横梁下端面固定设置有照明灯(14)，照明灯(14)的工作面面向工件托板(4)，门型结构的支撑架(2)的两个立柱之间设置有排气扇(15)，排气扇(15)的两端分别与支撑架(2)的两个立柱内侧固定。
4.根据权利要求1所述的一种对电子产品整机进行焊点检测并进行补充焊锡的方法，其特征在于：所述的焊枪固定装置包括固定座(16)和调节板(17)，固定座(16)上端与滑柱下端固定，固定座(16)下端侧面设置有螺纹孔，调节板(17)的形状为弧形，调节板(17)的中部设置有与调节板(17)外形相同的弧形调节孔(18)，弧形调节孔(18)中设置有螺栓，螺栓穿过弧形调节孔(18)与螺纹孔配合，焊枪(19)固定在调节板(17)的一端。
5.根据权利要求1所述的一种对电子产品整机进行焊点检测并进行补充焊锡的方法，其特征在于：所述的支撑架(2)的横梁上端面设置有固定块(20)，固定块(20)的下端面固定于支撑架(2)横梁的上端面，立式导柱(3)在有支撑架(2)横梁一侧设置有牵引块(21)，固定块(20)和牵引块(21)之间设置有拖链架(22)，拖链架(22)一端与固定块(20)固定，另一端往复弯曲后与牵引块(21)固定。
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