CN105866657A - 自动检测印制板的针床和自动检测控制方法 - Google Patents
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Abstract
自动检测印制板的针床及其自动检测控制方法，属于自动化控制领域。现有的印制板自动检测针床不能实现自动装备检测的问题。本发明通过安装在针床上的图像采集装置(9)拍摄并读取图像信息，PC机(1)得到BMP格式图片，自动分析印制板形状；之后分析印制板的位置；之后给相应伺服电机发送指令带动丝杠运动从而调节吸嘴(7)位置，自动将印制板放入自动检测针床中；给针床通电启动对针床的检测，利用图像采集装置(9)获得电子屏上印制板的水温和燃油余量信息，根据检测结果将印制板放入下道工序或检修工序中。本发明能将针床自动放入指定位置进行压接，且放入指定位置的精度达到0.1mm，保证压接工作的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动检测印制板的针床和自动检测控制方法。
背景技术
现有的印制板自动检测针床能够实现自动检测，但是不能实现自动装备检测，自动装备检测的过程需要人工干预，需要确定定位孔的位置等信息，自动化程度低。如果待检测设备没有定位装置时，是不能进行检测的，存在很大的局限性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的印制板自动检测针床不能实现自动装备检测的问题，而提出一种自动检测印制板的针床的自动检测控制方法。
一种自动检测印制板的针床，其组成包括：PC机、伺服电机控制器、角度调节伺服电机、高度控制伺服电机、水平位置控制伺服电机、位置传感器、吸嘴、真空发生器、图像采集装置、针床、丝杠和机械手臂，吸嘴安装在机械手臂末端，机械手臂另一端安装在丝杠上，丝杠由角度调节伺服电机、高度控制伺服电机和水平位置控制伺服电机控制，且角度调节伺服电机、高度控制伺服电机和水平位置控制伺服电机分别与伺服电机控制器连接，伺服电机控制器连接PC机连接；
吸嘴通过软管连接真空发生器，真空发生器连接PC机；
PC机还连接图像采集装置，图像采集装置安装在针床上，针床上还安装用于测量印制板与针床之间距离的位置传感器。
一种自动检测控制印制板的方法，所述控制方法包括以下步骤：
步骤一、通过图像采集装置获得印制板的形状信息；
步骤二、通过位置传感器获得印制板的位置信息，读出印制板的偏离角度，并修正印制板的偏离角度；
步骤三、根据印制板的偏离角度，启动伺服电机控制器；
步骤四、伺服电机控制器给角度调节伺服电机、高度控制伺服电机或水平位置控制伺服电机中的一个或多个发送指令，带动丝杠进而调节吸嘴位置，使吸嘴对准印制板；
步骤五、完成步骤四的吸嘴位置调整过程后，启动真空发生器，吸嘴在真空发生器提供的吸引力的作用下吸取印制板；
步骤六、角度调节伺服电机、高度控制伺服电机、水平位置控制伺服电机带动丝杠，连同机械手臂和吸嘴一起移动，使吸嘴上吸取的印制板放入检测针床上；
步骤七、给印制板通电启动检测过程，通过图像采集装置获得检测结果；
步骤八、与预制的水温和燃油余量信号进行对比，分析步骤七的检测结果是否正常“
若结果正常，则送入下一道工序，
若结果不正常、则送入检修工序；
步骤九、放开吸嘴，结束本次自动检测控制过程。
基于自动检测系统的自动检测控制印制板的方法，所述控制方法包括以下步骤：
步骤一、通过图像采集装置获得印制板的BMP格式的图像，发送给PC机，PC机内的图像采集模块根据图像像素色差提取图像边缘，自动分析印制板的形状信息；
步骤二、PC机内的角度识别模块，根据位置传感器获得的印制板的角度，得出印制板的偏离角度，并修正印制板的偏离角度；
步骤三、机械手根据偏离角度将角度、高度值转化为各个伺服电机要运动的步数，通过信号发送模块发送给伺服电机控制器，以启动伺服电机控制器；
步骤四、伺服电机控制器给角度调节伺服电机、高度控制伺服电机或水平位置控制伺服电机中的一个或多个发送指令，带动丝杠进而调节吸嘴位置，使吸嘴对准印制板的板面；
步骤五、完成步骤四的吸嘴位置调整过程后，启动真空发生器，吸嘴在真空发生器提供的吸引力的作用下吸取印制板；
步骤六、角度调节伺服电机、高度控制伺服电机、水平位置控制伺服电机带动丝杠，连同机械手臂和吸嘴一起移动，使吸嘴上吸取的印制板放入检测针床上；
步骤七、给印制板通电启动检测过程，利用图像采集装置获得电子屏上印制板的水温和燃油余量信息；
步骤八、利用信息对比模块，将图像采集装置获得电子屏上印制板的水温和燃油余量信息分别与预制的水温和燃油余量信号进行对比，分析步骤七的检测结果是否正常：
若结果正常，则送入下一道工序，
若结果不正常、则送入检修工序；
步骤九、放开吸嘴，结束本次自动检测控制过程。
本发明的有益效果为：
本发明采用固定安装在针床上的图像采集装置，拍摄并读取图像信息，PC机得到一个BMP格式的图片，根据图像像素色差提取图像边缘，自动分析印制板的形状；接下来分析印制板的位置；之后给相应的伺服电机发送指令带动丝杠运动，从而调节吸嘴位置，自动将印制板放入自动检测针床中；之后给针床通电启动对针床的检测，检测中根据检测结果将印制板放入下道工序或检修工序中。
通过本发明设计的自动检测印制板的针床，能够将针床自动放入指定位置进行压接，且放入指定位置的精度达到0.1mm，并保证了后续压接工作的准确性。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明具体实施方式三涉及的流程图；
图3为本发明具体实施方式八涉及的方法图。
具体实施方式
具体实施方式一：
本实施方式的自动检测印制板的针床，结合图1所示，其组成包括：PC机1、伺服电机控制器2、角度调节伺服电机3、高度控制伺服电机4、水平位置控制伺服电机5、位置传感器6、吸嘴7、真空发生器8、图像采集装置9、针床10、丝杠(图中未标出)和机械手臂(图中未标出)，吸嘴7安装在机械手臂末端，机械手臂另一端安装在丝杠上，丝杠由角度调节伺服电机3、高度控制伺服电机4和水平位置控制伺服电机5控制，且角度调节伺服电机3、高度控制伺服电机4和水平位置控制伺服电机5分别与伺服电机控制器2连接，伺服电机控制器2连接PC机1连接；
吸嘴7通过软管连接真空发生器8，真空发生器8连接PC机1；
PC机1还连接图像采集装置9，图像采集装置9安装在针床10上，针床10上还安装用于测量印制板与针床10之间距离的位置传感器6；
其中，印制板是指待检测件；
图像采集装置可以选用摄像头。
具体实施方式二：
与具体实施方式一不同的是，本实施方式的自动检测印制板的针床，所述PC机1内还设置自动检测系统，所述自动检测系统包括：
图像采集模块，用于控制图像采集装置9获得印制板的形状信息；
角度识别模块，用于根据位置传感器6获得的印制板的角度，得出印制板的偏离角度；
信号发送模块，用于将角度调节伺服电机3、驱动高度控制伺服电机4、水平位置控制伺服电机5要运动的步数，发送给伺服电机控制器2；将信号由伺服电机控制器2发送给角度调节伺服电机3、驱动高度控制伺服电机4或水平位置控制伺服电机5；
印制板图形识别模块，用于根据图像采集装置9捕捉到的图形信息，识别出印制板的形状信息并记录；
距离识别模块，用于根据位置传感器6获得的位置信息，识别出针床与待检测的印制板之间的距离；
伺服电机驱动模块，用于驱动角度调节伺服电机3对吸嘴7进行角度的调节、驱动高度控制伺服电机4带动丝杠进行竖直高度上运动的调节、驱动水平位置控制伺服电机5带动丝杠进行水平面上运动的调节；
吸取/放开控制模块，用于开启或关闭真空发生器8，驱动吸嘴7吸取或放开印制板；
信息对比模块，用于将图像采集装置9获得电子屏上印制板的水温和燃油余量信息分别与预制的水温和燃油余量信号进行对比。
工作原理：
通过固定安装在针床上的图像采集装置，拍摄并读取图像信息，PC机得到一个BMP格式的图片，根据图像像素色差提取图像边缘，自动分析印制板的形状；接下来分析印制板的位置；之后给相应的伺服电机发送指令带动丝杠运动，从而调节吸嘴位置，自动将印制板放入自动检测针床中；之后给针床通电启动对针床的检测，利用图像采集装置获得电子屏上印制板的水温和燃油余量信息，根据检测结果将印制板放入下道工序或检修工序中。
具体实施方式三：
本实施方式的自动检测控制印制板的方法，如图2所示，所述方法包括以下步骤：
步骤一、通过图像采集装置9获得印制板的形状信息；
步骤二、通过位置传感器6获得印制板的位置信息，读出印制板的偏离角度，并修正印制板的偏离角度；
步骤三、根据印制板的偏离角度，启动伺服电机控制器2；
步骤四、伺服电机控制器2给角度调节伺服电机3、高度控制伺服电机4或水平位置控制伺服电机5中的一个或多个发送指令，带动丝杠进而调节吸嘴7位置，使吸嘴7对准印制板的板面；
步骤五、完成步骤四的吸嘴7位置调整过程后，启动真空发生器8，吸嘴7在真空发生器8提供的吸引力的作用下吸取印制板；
步骤六、角度调节伺服电机3、高度控制伺服电机4、水平位置控制伺服电机5带动丝杠，连同机械手臂和吸嘴7一起移动，使吸嘴7上吸取的印制板放入检测针床10上；
步骤七、给印制板通电启动检测过程，通过图像采集装置9获得检测结果；
步骤八、与预制的水温和燃油余量信号进行对比，分析步骤七的检测结果是否正常：
若结果正常，则送入下一道工序，
若结果不正常、则送入检修工序；
步骤九、放开吸嘴7，结束本次自动检测控制过程。
具体实施方式四：
与具体实施方式三不同的是，本实施方式的自动检测控制印制板的方法，步骤一所述通过图像采集装置9获得印制板的形状信息的过程为，通过图像采集装置9获得印制板的BMP格式的图像，发送给PC机1，PC机1根据图像像素色差提取图像边缘，自动分析印制板的形状信息。
具体实施方式五：
与具体实施方式三或四不同的是，本实施方式的自动检测控制印制板的方法，步骤二所述读出印制板的偏离角度，并修正印制板的偏离角度的过程为，分析印制板的位置信息，根据分析出的印制板的位置信息得出印制板的偏离角度。
具体实施方式六：
与具体实施方式五不同的是，本实施方式的自动检测控制印制板的方法，步骤三所述根据印制板的偏离角度，启动伺服电机控制器2的过程为，机械手根据偏离角度将角度、高度值转化为各个伺服电机要运动的步数，发送给伺服电机控制器2，以启动伺服电机控制器2。
具体实施方式七：
与具体实施方式三、四或六不同的是，本实施方式的自动检测控制印制板的方法，步骤七所述给印制板通电启动检测过程，通过图像采集装置9获得检测结果的过程为，利用图像采集装置9获得电子屏上印制板的水温和燃油余量信息。
具体实施方式八：
本实施方式的基于自动检测系统的自动检测控制印制板的方法，如图3所示，所述控制方法包括以下步骤：
步骤一、通过图像采集装置9获得印制板的BMP格式的图像，发送给PC机1，PC机1内的图像采集模块根据图像像素色差提取图像边缘，自动分析印制板的形状信息；
步骤二、PC机1内的角度识别模块，根据位置传感器获得的印制板的角度，得出印制板的偏离角度，并修正印制板的偏离角度；
步骤三、机械手根据偏离角度将角度、高度值转化为各个伺服电机要运动的步数，通过信号发送模块发送给伺服电机控制器2，以启动伺服电机控制器2；
步骤四、伺服电机控制器2给角度调节伺服电机3、高度控制伺服电机4或水平位置控制伺服电机5中的一个或多个发送指令，带动丝杠进而调节吸嘴7位置，使吸嘴7对准印制板的板面；
步骤五、完成步骤四的吸嘴7位置调整过程后，启动真空发生器8，吸嘴7在真空发生器8提供的吸引力的作用下吸取印制板；
步骤六、角度调节伺服电机3、高度控制伺服电机4、水平位置控制伺服电机5带动丝杠，连同机械手臂和吸嘴7一起移动，使吸嘴7上吸取的印制板放入检测针床10上；
步骤七、给印制板通电启动检测过程，利用图像采集装置9获得电子屏上印制板的水温和燃油余量信息；
步骤八、利用信息对比模块，将图像采集装置9获得电子屏上印制板的水温和燃油余量信息分别与预制的水温和燃油余量信号进行对比，分析步骤七的检测结果是否正常：
若结果正常，则送入下一道工序，
若结果不正常、则送入检修工序；
步骤九、放开吸嘴7，结束本次自动检测控制过程。
本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种自动检测印制板的针床，其组成包括：PC机(1)、伺服电机控制器(2)、角度调节伺服电机(3)、高度控制伺服电机(4)、水平位置控制伺服电机(5)、位置传感器(6)、吸嘴(7)、真空发生器(8)、图像采集装置(9)、针床(10)、丝杠和机械手臂，其特征在于：吸嘴(7)安装在机械手臂末端，机械手臂另一端安装在丝杠上，丝杠由角度调节伺服电机(3)、高度控制伺服电机(4)和水平位置控制伺服电机(5)控制，且角度调节伺服电机(3)、高度控制伺服电机(4)和水平位置控制伺服电机(5)分别与伺服电机控制器(2)连接，伺服电机控制器(2)连接PC机(1)连接；
吸嘴(7)通过软管连接真空发生器(8)，真空发生器(8)连接PC机(1)；
PC机(1)还连接图像采集装置(9)，图像采集装置(9)安装在针床(10)上，针床(10)上还安装用于测量印制板与针床(10)之间距离的位置传感器(6)。
2.根据权利要求1所述的自动检测印制板的针床，其特征在于：所述PC机(1)内还设置自动检测系统，所述自动检测系统包括：
图像采集模块，用于控制图像采集装置(9)获得印制板的形状信息；
角度识别模块，用于根据位置传感器(6)获得的印制板的角度，得出印制板的偏离角度；
信号发送模块，用于将角度调节伺服电机(3)、驱动高度控制伺服电机(4)、水平位置控制伺服电机(5)要运动的步数，发送给伺服电机控制器(2)；将信号由伺服电机控制器(2)发送给角度调节伺服电机(3)、驱动高度控制伺服电机(4)或水平位置控制伺服电机(5)；
印制板图形识别模块，用于根据图像采集装置(9)捕捉到的图形信息，识别出印制板的形状信息并记录；
距离识别模块，用于根据位置传感器(6)获得的位置信息，识别出针床与待检测的印制板之间的距离；
伺服电机驱动模块，用于驱动角度调节伺服电机(3)对吸嘴(7)进行角度的调节、驱动高度控制伺服电机(4)带动丝杠进行竖直高度上运动的调节、驱动水平位置控制伺服电机(5)带动丝杠进行水平面上运动的调节；
吸取/放开控制模块，用于开启或关闭真空发生器(8)，驱动吸嘴(7)吸取或放开印制板；
信息对比模块，用于将图像采集装置(9)获得电子屏上印制板的水温和燃油余量信息分别与预制的水温和燃油余量信号进行对比。
3.一种利用权利要求1所述的自动检测印制板的针床进行自动检测控制印制板的方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：
步骤一、通过图像采集装置(9)获得印制板的形状信息；
步骤二、通过位置传感器(6)获得印制板的位置信息，读出印制板的偏离角度，并修正印制板的偏离角度；
步骤三、根据印制板的偏离角度，启动伺服电机控制器(2)；
步骤四、伺服电机控制器(2)给角度调节伺服电机(3)、高度控制伺服电机(4)或水平位置控制伺服电机(5)中的一个或多个发送指令，带动丝杠进而调节吸嘴(7)位置，使吸嘴(7)对准印制板的板面；
步骤五、完成步骤四的吸嘴(7)位置调整过程后，启动真空发生器(8)，吸嘴(7)在真空发生器(8)提供的吸引力的作用下吸取印制板；
步骤六、角度调节伺服电机(3)、高度控制伺服电机(4)、水平位置控制伺服电机(5)带动丝杠，连同机械手臂和吸嘴(7)一起移动，使吸嘴(7)上吸取的印制板放入检测针床(10)上；
步骤七、给印制板通电启动检测过程，通过图像采集装置(9)获得检测结果；
步骤八、与预制的水温和燃油余量信号进行对比，分析步骤七的检测结果是否正常：
若结果正常，则送入下一道工序，
若结果不正常、则送入检修工序；
步骤九、放开吸嘴(7)，结束本次自动检测控制过程。
4.根据权利要求3所述的自动检测控制印制板的方法，其特征在于：步骤一所述通过图像采集装置(9)获得印制板的形状信息的过程为，通过图像采集装置(9)获得印制板的BMP格式的图像，发送给PC机(1)，PC机(1)根据图像像素色差提取图像边缘，自动分析印制板的形状信息。
5.根据权利要求3或4所述的自动检测控制印制板的方法，其特征在于：步骤二所述读出印制板的偏离角度，并修正印制板的偏离角度的过程为，分析印制板的位置信息，根据分析出的印制板的位置信息得出印制板的偏离角度。
6.根据权利要求5所述的自动检测控制印制板的方法，其特征在于：步骤三所述根据印制板的偏离角度，启动伺服电机控制器(2)的过程为，机械手根据偏离角度将角度、高度值转化为各个伺服电机要运动的步数，发送给伺服电机控制器(2)，以启动伺服电机控制器(2)。
7.根据权利要求3、4或6所述的自动检测控制印制板的方法，其特征在于：步骤七所述通过图像采集装置(9)启动检测的过程为，利用图像采集装置(9)获得电子屏上印制板的水温和燃油余量信息。
8.一种基于权利要求2所述的自动检测系统进行的自动检测控制印制板的方法，其特征在于：所述基于自动检测系统的自动检测控制印制板的方法包括以下步骤：
步骤一、通过图像采集装置(9)获得印制板的BMP格式的图像，发送给PC机(1)，PC机(1)内的图像采集模块根据图像像素色差提取图像边缘，自动分析印制板的形状信息；
步骤二、PC机(1)内的角度识别模块，根据位置传感器获得的印制板的角度，得出印制板的偏离角度，并修正印制板的偏离角度；
步骤三、机械手根据偏离角度将角度、高度值转化为各个伺服电机要运动的步数，通过信号发送模块发送给伺服电机控制器(2)，以启动伺服电机控制器(2)；
步骤四、伺服电机控制器(2)给角度调节伺服电机(3)、高度控制伺服电机(4)或水平位置控制伺服电机(5)中的一个或多个发送指令，带动丝杠进而调节吸嘴(7)位置，使吸嘴(7)对准印制板的板面；
步骤五、完成步骤四的吸嘴(7)位置调整过程后，启动真空发生器(8)，吸嘴(7)在真空发生器(8)提供的吸引力的作用下吸取印制板；
步骤六、角度调节伺服电机(3)、高度控制伺服电机(4)、水平位置控制伺服电机(5)带动丝杠，连同机械手臂和吸嘴(7)一起移动，使吸嘴(7)上吸取的印制板放入检测针床(10)上；
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步骤八、利用信息对比模块，将图像采集装置(9)获得电子屏上印制板的水温和燃油余量信息分别与预制的水温和燃油余量信号进行对比，分析步骤七的检测结果是否正常：
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160817 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |