CN105600436B - 一种线路板双面aoi检测的自动上下板系统及其工艺流程 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路板双面AOI检测的自动上下板系统，包括机器人装置、进出料装置、双面粘尘机、移载装置、AOI自动光学检测机、对接装置以及控制以上设备工作的总控系统，机器人装置设置有机器人抓手，双面粘尘机位于进出料装置旁，移载装置设置于进出料装置和双面粘尘机上方，AOI光学检测机包括A面检测机和B面检测机，A面检测机和B面检测机检测口与进出料装置和双面粘尘机相对，机器人装置位于A面检测机和B面检测机之间，所述对接装置位于B面检测机一侧且可与机器人抓手上下对接；本发明通过采用对接装置与机器人抓手上下对接，节省了翻板工序所需要耗用的时间，使得整个生产过程效率更快且结构紧凑，减少设备占地面积。

Description

一种线路板双面AOI检测的自动上下板系统及其工艺流程

技术领域

本发明涉及线路板生产技术领域，尤其是涉及一种线路板双面AOI检测的自动上下板系统及其工艺流程。

背景技术

目前，PCB板加工生产过程中，包括AOI工位上料、贴标或喷码工位、人工上下PCB板工位，PCB板进行A0I检测时需要检测双面，在整条PCB板加工生产线上需要安排大量的操作工人进行各个工位操作，这种原始的PCB板AOI 生产线的方式不仅生产效率慢，人工量大，而且各个工位可能受人为因素的影响，出现不良品，其次在进行A0I检测时只能先检测PCB板A面后由人工翻板，再进行检测B面，生产效率十分低，因此我司提出了一种自动上下PCB板的AOI检测系统，专利号为2015207224751，申请日2015.9.17，该系统实现了由机器人上下板、大大减少劳动力、提高生产效率的目的，但其工作过程中发现如下缺陷： 1、需要经过二次粘尘，降低了生产效率；2、整体布局不够紧凑，占用生产面积大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种结构紧凑、占用生产面积小、生产效率更快的线路板双面AOI检测的自动上下板系统及其工艺流程。

本发明的技术方案为：一种线路板双面AOI检测的自动上下板系统，包括机器人装置、进出料装置、双面粘尘机、移载装置、AOI自动光学检测机、对接装置以及控制以上设备工作的总控系统，所述机器人装置设置有机器人抓手，所述双面粘尘机位于进出料装置旁，所述移载装置设置于进出料装置和双面粘尘机上方，AOI光学检测机包括A面检测机和B面检测机，A面检测机和B面检测机检测口与进出料装置和双面粘尘机相对，所述机器人装置位于A面检测机和B面检测机之间，所述对接装置位于B面检测机一侧且可与机器人抓手上下对接。

所述机器人装置包括机架和机器人本体，机器人本体固定在机架上，机器人本体设置有活动臂，活动臂端部连接有可翻转的吸盘夹具，活动臂和吸盘夹具构成机器人抓手，吸盘夹具拿取线路板后将其传递给对接装置，则完成了线路板的翻面过程；优选地，所述吸盘夹具为双面吸盘夹具，可同时操作两块线路板，提高生产效率。

所述吸盘夹具上设置有气动控制集成模块，气动控制集成模块减少了吸盘夹具气路的使用，使得吸盘夹具拿取更稳定、结构紧凑、外观简洁。

所述进出料装置包括机架，机架分为进料区和出料区，进料区设置有进料机构，出料区设置有出料机构，机架开设有分别与进料机构和出料机构对接的进料口和出料口，所述进料口和出料口两侧分别设置有光感感应装置，光感感应装置用于探测是否有异物伸入进料口或出料口，若有，则发送信号给总控系统，总控系统停止各装置工作，保证操作安全性，避免意外伤害。

所述进料机构和出料机构均分别包括放料平板和升降机构，升降机构包括升降平台和Y轴线性滑轨组，升降平台由Y轴线性滑轨组带动升降，放料平板设置在升降平台上方且与升降平台可滑动连接，便于放料平板从进料口或出料口进出。

所述移载装置包括机架、X轴线性滑轨组、第一移载机械手和第二移载机械手，X轴线性滑轨组固定在机架上，第一移载机械手和第二移载机械手设置在X 轴线性滑轨组上沿X轴同步移动。

所述第一移载机械手和第二移载机械手均分别包括升降机构和机械臂，机械臂端部设置有吸盘夹具，吸盘夹具吸附面朝下，第一移载机械手和第二移载机械手的吸盘夹具同步升降。

所述对接装置包括机架、支架、升降机构和对接机械手，支架固定在机架上，升降机构固定在支架上，对接机械手固定在升降机构上由升降机构控制升降，对接机械手包括机械臂和吸盘夹具，吸盘夹具固定在机械臂端部，吸盘夹具通过机械臂伸出立于B面检测机检测口正上方，吸盘夹具设置有下吸附面。

本发明的线路板双面AOI检测的自动上下板系统还包括防护机架，所述进出料装置、双面粘尘机、移载装置和对接装置与防护机架组装成一体，使得系统整体更为紧凑，减小设备占用面积。

本发明还提供了一种线路板双面AOI检测的自动上下板系统的工艺流程，工艺流程如下：所述移载装置将进出料装置进料区上的待检线路板送至双面粘尘机粘尘，待检线路板粘尘后由机器人装置移送至A面检测机上检测A面，检测完A 面后，所述机器人装置的机器人抓手在移送线路板至对接装置的过程中将线路板翻转180度，未检面朝上，线路板进入对接装置工作区域后，所述对接装置下降拿取线路板，机器人抓手退出对接装置工作区域，所述对接装置下降将线路板放置在B面检测机上检测B面，检测完B面后，所述机器人抓手将已检测完双面的线路板送至进出料装置出料区上。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过采用对接装置与机器人抓手上下对接，上下对接的过程即已完成了对线路板的翻面，节省了翻板工序所需要耗用的时间，使得整个生产过程效率更快，上下板时间可缩短10s以上的时间，大大提高了生产效率，且结构简单、工序简单，节省了翻板设备的使用，节省设备成本支出，减少设备占地面积；

2、本发明设置在机器人抓手上的吸盘夹具采用气动控制集成模块，气路集成减少了吸盘夹具气路的使用，降低漏气率，使得吸盘夹具拿取更稳定、结构紧凑、外观简洁。

3、本发明布局合理，结构紧凑，占地面积小，可广泛地应用于线路板生产领域中；

4、本发明还包括防护机架，防护机架上设置有将系统工作区域与外界隔开的防护板，用于保护工作环境，避免外界进入工作区域造成误操作或人员伤害；

5、本发明进出料装置、双面粘尘机、移载装置和对接装置与防护机架组装成一体，使得系统整体更为紧凑，进一步减小设备占地面积。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图(总控系统未画出)；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明机器人装置示意图；

图4为本发明进出料装置示意图(带移载装置)；

图5为本发明进料机构结构示意图；

图6为本发明进料机构结构示意图(无放料平板)；

图7为图4俯视图；

图8为本发明对接装置示意图。

图中，1、防护机架；11、防护隔板；2、机器人装置；21、机器人本体；22、活动臂；23、双面吸盘夹具；231、连接轴；232、吸盘骨架；233、气动控制集成模块；3、进出料装置；31、进料区；311、放料平板；3111、滑槽；3112、把手；312、升降平台；3121、滑轮组；313、Y轴线性滑轨组；32、出料区；33、光感感应装置；301、进料口；302、出料口；4、双面粘尘机；5、移载装置；51、 X轴线性滑轨组；52、第一移载机械手；53、第二移载机械手；54、气动控制模块；61、A面检测机；62、B面检测机；7、对接装置；71、支架；72、升降机构； 73、机械臂；74、吸盘夹具；75、加强型连接架；8、CCD图像传感器；9、自动喷码装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

结合图1至图8所示，一种线路板双面AOI检测的自动上下板系统，包括防护机架1、机器人装置2、进出料装置3、双面粘尘机4、移载装置5、AOI自动光学检测机、对接装置7以及控制以上设备工作的总控系统，防护机架1为铝型材框体，进出料装置3、双面粘尘机4、移载装置5和对接装置7均固定在框体上，防护机架1设置有机柜，总控系统放置在机柜内；AOI自动光学检测机包括 A面检测机61和B面检测机62，A面检测机61和B面检测机62检测口朝向同一方向，机器人装置2设置在A面检测机61和B面检测机62之间，进出料装置 3、移载装置5和双面粘尘机4与AOI自动光学检测机平行设置且位于检测口前方，其中，双面粘尘机4设置在进出料装置3旁，移载装置5设置在进出料装置 3和双面粘尘机4上方，对接装置7设置在B面检测机62检测口上方且与机器人装置2相对，待检线路板由移载装置5从进出料装置3处送至双面粘尘机4 上粘尘，粘尘后由机器人装置2送至A面检测机61，待检测完A面后再由机器人装置2送至对接装置7，对接装置7将线路板放置在B面检测机62检测，待检测完B面后由机器人装置2将已检线路板送回进出料装置3。

机器人装置2包括机架、机器人本体21，机器人本体固定在机架上，机器人本体设置有活动臂22，活动臂22端部连接有可翻转的吸盘夹具，活动臂22 和吸盘夹具构成了机器人抓手，吸盘夹具为双面吸盘夹具23，双面吸盘夹具23 能同时对两张线路板进行操作，缩短工作时间；双面吸盘夹具23包括连接轴231 和吸盘骨架232，连接轴231固定在吸盘骨架232中部，连接轴231用于与活动臂22连接；吸盘骨架232上下面设置有若干吸附组件，上面若干吸附组件构成了上吸附面，下面若干吸附组件构成了下吸附面，吸附组件包括气管接口和吸嘴，吸嘴采用硅胶吸嘴，在吸附拿取线路板时不会造成线路板损伤；吸盘骨架232上设置有气动控制集成模块233，气动控制集成模块233包括模块本体和设置在模块本体上的与气缸连接的连接口、若干与吸附组件气管接口连接的气口和用于调节气量大小的节流阀，节流阀设置有调节旋钮，通过调节旋钮选择使用吸附组件个数，从而实现调节吸盘吸附面大小，适用于吸盘夹具拿取各种大小的线路板，采用气动控制集成模块233有效减少气路的使用、降低漏气率，能稳定并提高真空抽吸，使得双面吸盘夹具23取放线路板过程更稳定，其次，将气路集成模块化便于维护以及使双面夹具整体结构紧凑、简洁。

进出料装置3包括进料区31和出料区32，机架框体设置有对应进料区31 的进料口301以及对应出料区32的出料口302，进料区31设置有进料机构，进料机构包括放料平板311和升降机构，升降机构包括升降平台312和Y轴线性滑轨组313，升降平台312由Y轴线性滑轨组313带动升降，升降平台312上设置有两列滑轮组3121，进料平板底部设置有对应两列滑轮组3121的滑槽3111以及定位槽，进料平板通过滑轮组3121可在进料口301处进出并通过定位槽固定在升降平台312上，进料平板上设置有感应装置，感应装置用于感应放料平板311上是否有板；出料区32设置由出料机构，其结构组成同进料机构；进料机构和出料机构为独立控制放料平板311升降，升降的目的在于保持放置在放料平板311上的线路板最高点位置始终位于同一水平线上，即当进料机构放料平板 311上的线路板高度偏低时，升降机构控制提升升降平台312，当出料机构放料平板311上的线路板高度偏高时，升降机构控制下降升降平台312，如此便于移载装置5取料；放料平板311上设置有把手3112，便于将放料平板311从进、出料口302拉出取放料。

进一步地，进料口301和出料口302两侧分别设置有光感感应装置33，一旦有东西在系统工作期间伸进进料口301或出料口302，光感感应装置33会发出信号给总控系统，总控系统控制所有设备停止运转，如此加强操作安全性，避免误操作造成伤害。

双面粘尘机4设置在进出料装置3进料区31旁，包括机架和设置在机架上的输送带及粘尘机构，机架与防护机架固定安装，粘尘机构位于输送带中部将输送带分成入板段、粘尘段和出板段，入板段位于进料区31旁，放置在入板段的待检线路板随输送带输送至粘尘段进入粘尘机构内进行双面除尘后被送至出板段；出板段上方设置有CCD图像传感器8，CCD图像传感器8将位于出板段的线路板的图像信号传递给及机器人装置2，使得机器人抓手能够准确定位拿取出板段上的线路板。

移载装置5包括X轴线性滑轨组51、第一移载机械手52和第二移载机械手 53，X轴线性滑轨组51固定在防护机架1框体上，第一移载机械手52和第二移载机械手53设置在X轴线性滑轨组51上沿X轴移动，第一移载机械手52在进料区31和双面粘尘机4入板段上方来回移动，第二移载机械手53在出料区32 和进料区31上方来回移动，第一移载机械手52和第二移载机械手53为同步移动，第一移载机械手52包括升降机构和机械臂，机械臂端部设置有吸盘夹具，吸盘夹具吸附面朝下，第二移载机械手53结构组成与第一移载机械手52相同，第一移载机械手52和第二移载机械手53同步升降，第一移载机械手52和第二移载机械手53共用一个气动控制模块54，气动控制模块54分为两支流，一支流与第一移载机械手52吸盘夹具连接，另一支流与第二移载机械手吸盘夹具连接，共用一个气动控制模块54可减少气路使用、降低漏气率，提高吸盘夹具吸放的稳定性；为了避免第二移载机械手与机器人抓手冲突，第一移载机械手的初始位置位于双面粘尘机4入板段上方，第二移载机械手位于进料区31上方。

对接装置7包括支架71、升降机构72和对接机械手，支架71通过加强型连接架75固定在机架框体上，升降机构72固定在支架71上，对接机械手固定在升降机构上由升降机构控制升降，对接机械手包括机械臂73和吸盘夹具74，吸盘夹具74固定在机械臂73端部，吸盘夹具74通过机械臂73伸出立于B面检测机62检测口正上方，吸盘夹具74设置有下吸附面，下吸附面由若干吸附组件构成，若干吸附组件之间间隙可调，因而吸附面面积可调，适用于各种规格的线路板使用；吸盘夹具74下吸附面与机器人抓手的双面吸盘夹具23上吸附面对接，拿取其上方的线路板，通过机器人抓手和对接装置7直接的对接以此实现了线路板进行A、B面AOI检测时省去翻面工序的目的，翻面在机器人抓手与对接装置 7对接时即同步完成，大大提高了生产效率，线路板上下板时间可缩短10s以上，这对于线路板生产行业来说是显著的进步，生产效率提高，可创造更大的效益，且节省了翻板设备的使用，减少设备成本支出。

A面检测机61和B面检测机62一侧分别设置有自动喷码装置9，自动喷码装置包括喷码机和喷码机喷头支架，喷码装置分别放在A面检测机61和B面检测机62旁或者A面检测机61和B面检测机62的公共位置处，自动喷码装置对于AOI检测机扫描过的产品进行喷码，喷码信号来自AOI检测机，保证喷码的准确性，唯一性，可追溯性，保证产品的质量追踪。

防护机架1上设置有若干防护隔板11，防护隔板11将系统工作区域与外界隔开用于保护系统工作环境，避免外界进入工作区域造成误操作或人员伤害；进一步地，最上层的防护隔板11为透明玻璃，便于观察工作区域内的工作情况，即时处理突发错误操作。

本发明的工作流程如下：将进料区31的放料平板311从进料口301拉出，放上堆叠的待检线路板后推进进料区31内，每张线路板之间通过隔纸隔离，进料区31感应装置检测到有板后，第一移载机械手从双面粘尘机4入板段上方沿 X轴移动至进料区31上方并下降拿取最上层第一张线路板，上升移动至双面粘尘机4入板段上方后下降将线路板放在入板段后上升返回进料区31拿取第二张线路板，第一移载机械手移动同时第二移载机械手同步从进料区31上方移动至出料区32上方，依次下降、上升移动至进料区31下降拿取第一张隔纸后移动至出料区32下降将第一张隔纸放置在出料区32放料平板311上后上升返回进料区31拿取第二张隔纸；第一张线路板进入双面粘尘机4粘尘后从出板段出，CCD 图像传感器8将线路板图像数据传送给总控系统，总控系统控制机器人抓手移动至正确位置拿取出板段上的第一张线路板至A面检测机61，第一张线路板进入检测机检测A面，检测后从检测口处，机器人抓手拿取第一张线路板后翻转180 度，此时线路板未检测面(B面)朝上，机器人抓手移动至对接机械手下方，对接机械手吸盘夹具拿取第一张线路板后上升，机器人抓手退出回到双面粘尘机4 出板段上拿取第二张线路板，重复上一动作，此时对接机械手下降将第一张线路板放下在B面检测机62检测口上，第一张线路板进入检测B面，此时第一张线路板检测B面的同时第二张线路板检测A面，机器人抓手拿取检测完A面的第二张线路板后翻转180度送至对接装置7下方，对接装置7接收第二张线路板后，机器人抓手双面吸盘夹具23下吸附面拿取已检测完B面的第一张线路板，将第一张线路板送至出料区32的放料平台上，如此便完成了一张线路板的双面AOI 检测的自动上下板过程。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种线路板双面AOI检测的自动上下板系统，其特征在于，包括机器人装置、进出料装置、双面粘尘机、移载装置、AOI自动光学检测机、对接装置以及控制以上设备工作的总控系统，所述机器人装置设置有机器人抓手，所述双面粘尘机位于进出料装置旁，所述移载装置设置于进出料装置和双面粘尘机上方，AOI光学检测机包括A面检测机和B面检测机，A面检测机和B面检测机检测口与进出料装置和双面粘尘机相对，所述机器人装置位于A面检测机和B面检测机之间，所述对接装置位于B面检测机一侧且可与机器人抓手上下对接；

所述机器人装置包括机架和机器人本体，机器人本体固定在机架上，机器人本体设置有活动臂，活动臂端部连接有可翻转的吸盘夹具，活动臂和吸盘夹具构成机器人抓手；

所述对接装置包括机架、支架、升降机构和对接机械手，支架固定在机架上，升降机构固定在支架上，对接机械手固定在升降机构上由升降机构控制升降，对接机械手包括机械臂和吸盘夹具，吸盘夹具固定在机械臂端部，吸盘夹具通过机械臂伸出立于B面检测机检测口正上方，吸盘夹具设置有下吸附面。

2.根据权利要求1所述的线路板双面AOI检测的自动上下板系统，其特征在于，所述吸盘夹具上设置有气动控制集成模块。

3.根据权利要求1所述的线路板双面AOI检测的自动上下板系统，其特征在于，所述进出料装置包括机架，机架分为进料区和出料区，进料区设置有进料机构，出料区设置有出料机构，机架开设有分别与进料机构和出料机构对接的进料口和出料口，所述进料口和出料口两侧分别设置有光感感应装置。

4.根据权利要求3所述的线路板双面AOI检测的自动上下板系统，所述进料机构和出料机构均分别包括放料平板和升降机构，升降机构包括升降平台和Y轴线性滑轨组，升降平台由Y轴线性滑轨组带动升降，放料平板设置在升降平台上方且与升降平台可滑动连接。

5.根据权利要求1所述的线路板双面AOI检测的自动上下板系统，其特征在于，所述移载装置包括机架、X轴线性滑轨组、第一移载机械手和第二移载机械手，X轴线性滑轨组固定在机架上，第一移载机械手和第二移载机械手设置在X轴线性滑轨组上沿X轴同步移动。

6.根据权利要求5所述的线路板双面AOI检测的自动上下板系统，其特征在于，所述第一移载机械手和第二移载机械手均分别包括升降机构和机械臂，机械臂端部设置有吸盘夹具，吸盘夹具吸附面朝下，第一移载机械手和第二移载机械手的吸盘夹具同步升降。

7.根据权利要求1所述的线路板双面AOI检测的自动上下板系统，其特征在于，还包括防护机架，所述进出料装置、双面粘尘机、移载装置和对接装置与防护机架组装成一体。

8.一种如权利要求1所述的线路板双面AOI检测的自动上下板系统的工艺流程，其特征在于，所述移载装置将进出料装置进料区上的待检线路板送至双面粘尘机粘尘，待检线路板粘尘后由机器人装置移送至A面检测机上检测A面，检测完A面后，所述机器人装置的机器人抓手在移送线路板至对接装置的过程中将线路板翻转180度，未检面朝上，线路板进入对接装置工作区域后，所述对接装置下降拿取线路板，机器人抓手退出对接装置工作区域，所述对接装置下降将线路板放置在B面检测机上检测B面，检测完B面后，所述机器人抓手将已检测完双面的线路板送至进出料装置出料区上。