CN109570810B - 铜箔焊接质量检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铜箔焊接质量检测系统及检测方法，该铜箔焊接质量检测系统一种铜箔焊接质量检测系统，包括定位治具、对应安装在定位治具上方的第一相机和第二相机、安装在定位治具一侧的划料装置、以及中央处理系统；划料装置与定位治具对应设置；划料装置包括划料驱动机构及连接划料驱动机构的针头；中央处理系统分别与第一相机、第二相机及划料装置电连接。上述铜箔焊接质量检测系统通过第一相机与中央处理系统配合工作，以判断产品贴附铜箔的位置上是否焊接有铜箔；通过划料装置划拨产品上的铜箔；划料装置划拨动作完成后，通过第二相机与中央处理系统以判断铜箔的焊接情况；有利于降低劳动强度和生产成本，有利于提高检测效率。

Description

铜箔焊接质量检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，特别是涉及铜箔焊接质量检测系统及检测方法。

背景技术

随着科学技术的迅速发展，电子产品的种类越来越丰富，给人们的生活带来了极大的方便。例如电脑、手机、电视机等，在人们生活中扮演着不可或缺的角色。

在电子产品的生产过程中，需要对某些部件产品的表面焊接铜箔，如手机壳、PCB板等；在对产品使用超声波方式焊接铜箔后，需要对铜箔的焊接情况进行质量检测；传统方式是通过人工完成的，由作业人员将焊接有铜箔的产品放置到显微镜下，再通过肉眼观察由显微镜放大后的铜箔焊接位置以判断铜箔的焊接情况。由人工检测铜箔的焊接质量，劳动强度大，生产成本高，检测效率低下；且作业人员在长时间工作中会产生一定程度的疲累感，容易出现检测不到位的现象，检测准确率低。

发明内容

基于此，有必要针对目前传统技术的问题，提供一种铜箔焊接质量检测系统及检测方法，实现自动检测产品上的铜箔焊接质量。

一种铜箔焊接质量检测系统，包括定位治具、对应安装在定位治具上方的第一相机和第二相机、安装在定位治具一侧的划料装置、以及中央处理系统；所述划料装置与定位治具对应设置；所述划料装置包括划料驱动机构及连接划料驱动机构的针头；所述中央处理系统分别与所述第一相机、第二相机及划料装置电连接。

上述铜箔焊接质量检测系统通过第一相机与中央处理系统配合工作，以判断产品贴附铜箔的位置上是否焊接有铜箔；通过划料装置划拨产品上的铜箔，以划动假焊、虚焊、或焊接不稳的铜箔；划料装置划拨动作完成后，通过第二相机与中央处理系统以判断铜箔的焊接情况；取代人工检测，自动化程度高，有利于降低劳动强度和生产成本，有利于提高检测效率，且有利于提高检测准确率。

在其中一个实施例中，所述针头为塑胶材质。

在其中一个实施例中，还包括上料架及安装在上料架一侧的上料装置，所述上料装置用于将上料架上的产品输送至定位治具上。

在其中一个实施例中，所述上料装置包括抓料驱动机构、连接所述抓料驱动机构的固定架及安装在所述固定架上的吸盘。

在其中一个实施例中，还包括安装在上料架上的输送机构；所述上料架上具有置料区，所述输送机构用于将待测产品输送至置料区。

在其中一个实施例中，还包括安装在上料架上的挡料组件，所述挡料组件对应置料区设置；所述挡料组件包括安装在上料架上的支撑架、连接支撑架的挡板、连接支撑架的二限位杆；所述挡板位于置料区的下游端。

在其中一个实施例中，还包括与所述定位治具对应设置的吹气装置。

一种铜箔焊接质量检测方法，采用铜箔焊接质量检测系统进行检测，该铜箔焊接质量检测系统包括定位治具、第一相机和第二相机、划料装置及中央处理系统；该铜箔焊接质量检测方法包括以下步骤：

S10:将待测产品放置到定位治具上；

S20:第一相机拍摄产品贴附铜箔的位置并将图像发送给中央处理系统；

S30:中央处理系统对第一相机发送过来的图像与预存的标准图像进行对比处理，以判断产品贴附铜箔的位置上是否焊接有铜箔；

S40:若产品贴附铜箔的位置无铜箔，则判断该产品为铜箔焊接质量不合格品，对该产品进行下料处理；若产品贴附铜箔的位置焊接有铜箔，则划料装置划拨产品上的铜箔；

S50:第二相机拍摄产品贴附铜箔的位置并将图像发送给中央处理系统；

S60:中央处理系统对第二相机发送过来的图像与标准图像进行对比处理，以判断铜箔的焊接情况。

在其中一个实施例中，该铜箔焊接质量检测系统还包括传感器及真空发生器；在步骤S10与S20步骤之间还包括步骤S11：传感器检测定位治具上是否有产品，若传感器检测定位治具有产品时，真空发生器将产品吸紧在定位治具上。

在其中一个实施例中，该铜箔焊接质量检测系统还包括吹气装置；在所述步骤S40与步骤S50之间还包括步骤S41：吹气装置对产品上贴附铜箔的位置进行吹气。

附图说明

图1为本发明的一较佳实施方式的铜箔焊接质量检测系统的结构示意图；

图2为图1的铜箔焊接质量检测系统的A处放大示意图；

图3为图1的铜箔焊接质量检测系统的部分示意图；

图4为图1的铜箔焊接质量检测系统的上料装置的结构示意图。

附图中各标号的含义为：

机台10，容纳腔11，架杆12，定位治具20，定位板21，吸附区22，吸孔23，检测孔24，第一相机30，第二相机40，划料装置50，划料驱动机构51，针头52，吹气装置60，吹气嘴61，上料架70，输送机构71，挡料组件72，置料区73，输送带74，支撑架75，挡板76，限位杆77，压料板78，导向杆79，上料装置80，抓料驱动机构81，固定架82，吸盘83。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文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。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

请参考图1至图4，为本发明一较佳实施方式的铜箔焊接质量检测系统，用于检测产品上的铜箔焊接质量；该铜箔焊接质量检测系统包括机台10、安装在机台10上的定位治具20、对应安装在定位治具20上方的第一相机30和第二相机40、安装在定位治具20一侧的划料装置50、以及中央处理系统；划料装置50均与定位治具20对应设置；请参考图2，划料装置50包括划料驱动机构51及连接划料驱动机构的针头52，划料驱动机构51用于控制针头52划拨产品上的铜箔；中央处理系统分别与第一相机30、第二相机40及划料装置50电连接。

第一相机30用于拍摄产品贴附铜箔的位置并将图像发送给中央处理系统，中央处理系统对第一相机30发送过来的图像与标准图像进行对比，以判断产品贴附铜箔的位置上是否焊接有铜箔，由此判断产品上是否出现铜箔漏焊现象；若产品贴附铜箔的位置未焊接有铜箔，则中央处理系统发出提示信号，不再进行后续的检测工序；若产品贴附铜箔的位置焊接有铜箔，则划料装置50划拨产品上的铜箔，若产品上的铜箔是假焊、虚焊、或焊接不稳时，则划料装置50在划拨铜箔时，铜箔会偏移产品贴附铜箔的位置或甚至铜箔会脱离产品贴附铜箔的位置；划料装置50的划拨工作完成后，第二相机40用于拍摄产品贴附铜箔的位置并将图像发送给中央处理系统，中央处理系统对第二相机40发送过来的图像与标准图像进行对比处理，并判断铜箔的焊接情况；换言之，当划料装置50划拨产品上的铜箔后，若铜箔偏移产品贴附铜箔的位置或甚至铜箔脱离产品贴附铜箔的位置时，则在第二相机40拍摄产品贴附铜箔的位置并将图像发送给中央处理系统处理，则中央处理系统通过将第二相机40发送过来的图像与标准图像进行对比处理后，便会判断出铜箔已偏移产品贴附铜箔的位置或产品贴附铜箔的位置已没有铜箔。若第二相机40发送过来的图像与标准图像一致，或者允许的误差范围内，则中央处理系统会判断该产品的铜箔焊接质量合格；否则，则该产品的铜箔焊接质量不合格。

请参考图1，机台10的一侧开设有容纳腔11，容纳腔11用于容置定位治具20、第一相机30、第二相机40及划料装置50；容纳腔11内设置有架杆12，架杆12用于固定第一相机30及第二相机40。定位治具20安装在容纳腔11的底部，定位治具20用于定位检测的产品；在本实施例中，定位治具20的数量为两个，两个定位治具20间隔设置，从而可同时检测两个产品。请参考图2，定位治具20包括定位板21，定位板21的周侧与容纳腔11的底部通过螺钉固定连接，定位板21上具有吸附区22，吸附区22用于放置产品，吸附区22设有吸孔23，吸孔23的一端用于与外界的真空发生器连接，当产品放置在吸附区22，真空发生器通过吸孔23吸附产品以将产品定位在吸附区22，防止在检测时产品晃动，有利于提高检测精度，同时通过真空方式吸附产品可有效减少对产品外围的损伤。

在其中一个实施例中，吸附区22还设有检测孔24，吸附区22对应检测孔24的下方设置有传感器，传感器与中央处理系统电连接；传感器通过检测孔24以检测吸附区22是否有产品，若传感器检测到产品时，传感器将信号发送给中央处理系统，中央处理系统控制真空发生器工作，从而将产品吸紧在吸附区22。

请再次参考图1，第一相机30及第二相机40均位治具20的正上方，且第一相机30与第二相机40间隔设置；在本实施例中，第一相机30及第二相机40的数量均为两个，一第一相机30及一第二相机40与一定位治具20对应设置，另一第一相机30及另一第二相机40与另一定位治具20对应设置。

在本实施例中，划料装置50为数量为两个，两个划料装置50分别与定位治具20对应设置；请再次参考图2，划料驱动机构51为机械臂，即通过该机械臂控制针头52运动；需要说明的是，针头52划拨铜箔的力度能够划动假焊、虚焊、或焊接不稳的铜箔，但并不会划伤产品及铜箔。在本实施例中，针头52为塑胶材质，具有一定的柔性，进一步避免针头52划伤产品及铜箔。

该铜箔焊接质量检测系统还包括与定位治具20对应设置的吹气装置60，吹气装置60安装在机台10上。吹气装置60的吹气工作在划料装置50划拨工作完成后和第二相机40拍摄前进行，即在划料装置50划拨工作完成后，吹气装置60用于对产品上贴附铜箔的位置吹气，若产品上的铜箔是假焊、虚焊、或焊接不稳，且划料装置50在划拨铜箔时并没有划动铜箔，则通过吹气装置60对产品上贴附铜箔的位置进行吹气以进一步吹动焊接不良的铜箔，有效保证后续检测结果的准确性。在本实施例中，吹气装置60的数量为两个，两个吹气装置60分别对应两个定位治具20；吹气装置60包括吹气嘴61、外接气源、连接吹气嘴和外接气源的通气管，吹气嘴61设置于在定位治具20的旁侧。

请再次参考图1，该铜箔焊接质量检测系统还包括安装在机台10一侧的上料架70、及安装在上料架70一侧的上料装置80、安装在上料架70上的输送机构71、以及安装在上料架70上的挡料组件72；上料架70用于放置待检测的产品，上料装置80与中央处理系统电连接，上料装置80用于将上料架70上的产品输送至定位治具20上。

具体地，上料架70上具有置料区73，输送机构71用于将待测产品输送至置料区73；输送机构71包括设置在上料架70上的输送带74及用于驱动输送带74运动的传动机构，传动机构与中央处理系统电连接；输送带74延伸置料区73，传动机构驱动输送带74运动时，输送带74用于将位于输送带74上游端的产品输送至置料区73，输送带74的运动方向如箭头图1及图3箭头所示。挡料组件72对应置料区73设置，挡料组件72用于抵挡产品，阻止产品输送置料区73时继续沿输送带74的下游流动。

请参考图3，进一步地，挡料组件72包括安装在上料架70上的支撑架75、连接支撑架75的挡板76、连接支撑架76的二限位杆77、连接二限位杆77的压料板78、枢接限位杆77一端的导向杆79、以及安装在挡板76上的满料光纤；支撑架75的两端架设在上料架70上，即支撑架75位于输送带74的上方；挡板76位于置料区73的下游端，挡板76与输送带74之间的间距小于产品的厚度，从而可将产品阻挡置料区73。

二限位杆77沿输送带74的运动方向相对间隔设置，且二限位杆77的一端分别延伸至挡板76的两侧，二限位杆77之间的距离等于或微大于产品的宽度，二限位杆77用于对产品进行限位，防止产品在流动时发生偏移，有利于提高上料装置80对产品抓取的准确性。压料板78沿输送带74的运动方向与挡板76间隔设置，且压料板78与挡板76之间的距离等于或者微大于产品的长度，当一产品位于压料板78与挡板76之间，下一个产品的一端则位于压料板78的下方，从而当上料装置80抓取压料板78与挡板76之间的产品时可防止下一个产品被带起。二导向杆79位于二限位杆77远离挡板76的一端，二导向杆79用于对产品进行导向，将产品导向至二限位杆77之间；由于导向杆79与限位杆77枢接，从而可调节二导向杆79之间的距离以适应于不同种类的产品的导向。满料光纤与中央处理系统电连接，满料光纤用于检测压料板78与挡板76之间是否有产品，当满料光纤感检测到压料板78与挡板76之间有产品时，满料光纤将信号发送给中央处理系统，中央处理系统控制传动机构停止运动，即停止输送带74对置料区73进行输送产品；当满料光纤未检测到到压料板78与挡板76之间有产品时，满料光纤将信号发送给中央处理系统，中央处理系统启动传动机构运动，输送带74继续对置料区73进行输送产品。

请参考图4，上料装置80包括抓料驱动机构81、连接抓料驱动机构81的固定架82及安装在固定架82上的吸盘83；抓料驱动机构81与中央处理系统电连接，抓料驱动机构81用于通过固定架82控制吸盘83吸放产品；通过吸盘83吸附壳体100，有效防止壳体100在转移时受到磨损。在本实施例中，抓料驱动机构81为机械臂。固定架82为矩形状，固定架82的相对两侧均安装有吸盘83，便于快速吸取产品。

在其中一个实施例中，还铜箔焊接质量检测系统还包括设于机台10一侧的下料架及下料装置，下料架位于机台10远离上料架70的一侧，下料架上具有良品放置区和次品放置区，下料装置用于将铜箔焊接质量合格的产品从定位治具20上抓取至良品放置区，下料装置还用于将铜箔焊接质量不合格的产品从定位治具20上抓取次品放置区；下料装置的结构与上料装置80的结构相同。通过设置下料架及下料装置有利于提高该铜箔焊接质量检测工序的自动化程度，更节省人工劳动强度。进一步地，次品放置区还可以分别第一放置区和第二放置区，第一放置区用于放置漏焊、虚焊及假焊铜箔的产品，第二放置区用于放置铜箔焊接位不准的产品。

该铜箔焊接质量检测系统工作时，输送机构71将待测产品输送至上料架70的置料区73；抓料驱动机构81通过固定架82控制吸盘83吸取置料区73上的产品并放置到定位板21的吸附区22上；真空发生器通过吸孔23吸附产品以将产品定位在吸附区22；第一相机30拍摄吸附区22上产品贴附铜箔的位置并将图像发送给中央处理系统；中央处理系统对第一相机30发送过来的图像与标准图像进行对比，以判断产品贴附铜箔的位置上是否焊接有铜箔；若产品贴附铜箔的位置无铜箔，则判断该产品为铜箔焊接不良品，对该产品进行下料处理；若产品贴附铜箔的位置焊接有铜箔，则划料装置50划拨产品上的铜箔；划料装置50划拨工作完成后，吹气装置60对产品上贴附铜箔的位置吹气；第二相机40用于拍摄产品贴附铜箔的位置并将图像发送给中央处理系统，中央处理系统对第二相机40发送过来的图像与标准图像进行对比处理，并判断铜箔的焊接情况；若产品的铜箔焊接质量不合格，中央处理系统将采集不良信息并进行记录。

本发明还保护一种铜箔焊接质量检测方法，采用铜箔焊接质量检测系统进行检测，该铜箔焊接质量检测系统包括定位治具20、第一相机30和第二相机40、划料装置50及中央处理系统；其特征在于，该铜箔焊接质量检测方法包括以下步骤：

S10:将待测产品放置到定位治具20上；

S20:第一相机30拍摄产品贴附铜箔的位置并将图像发送给中央处理系统；

S30:中央处理系统对第一相机30发送过来的图像与预存的标准图像进行对比处理，以判断产品贴附铜箔的位置上是否焊接有铜箔；

S40:若产品贴附铜箔的位置无铜箔，则判断该产品为铜箔焊接不良品，对该产品进行下料处理；若产品贴附铜箔的位置焊接有铜箔，则划料装置50划拨产品上的铜箔；

S50:第二相机40拍摄产品贴附铜箔的位置并将图像发送给中央处理系统；

S60:中央处理系统对第二相机40发送过来的图像与预存的标准图像进行对比处理，以判断铜箔的焊接情况。若第二相机40发送过来的图像的铜箔在产品上的位置与预存的标准图像的铜箔在产品上的位置一致或者在允许的误差范围内，则中央处理系统判断该产品的铜箔焊接质量合格品；若产品贴附铜箔的位置已没有铜箔或图像的铜箔在产品上的位置与预存的标准图像的铜箔在产品上的位置不一致时且在允许的误差范围外，则判断该产品的铜箔焊接质量为不合格品。

该铜箔焊接质量检测系统还包括上料架70及上料装置80；在步骤S10中，通过上料装置80将上料架70上的产品输送至定位治具20上。有利于提高自动化程度。

该铜箔焊接质量检测系统还包括传感器及真空发生器；在步骤S10与S20步骤之间还包括步骤S11：传感器检测定位治具20是否有产品，若传感器检测定位治具20有产品时，真空发生器将产品吸紧在定位治具20上。

该铜箔焊接质量检测系统还包括吹气装置60；在步骤S40与步骤S50之间还包括步骤S41：吹气装置60对产品上贴附铜箔的位置进行吹气，有效保证后续检测的准确性。

本发明的铜箔焊接质量检测系统通过第一相机30与中央处理系统配合工作，以判断产品贴附铜箔的位置上是否焊接有铜箔；通过划料装置50划拨产品上的铜箔，以划动假焊、虚焊、或焊接不稳的铜箔；划料装置划拨动作完成后，通过第二相机40与中央处理系统以判断铜箔的焊接情况；取代人工检测，自动化程度高，有利于降低劳动强度和生产成本，有利于提高检测效率，且有利于提高检测准确率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铜箔焊接质量检测系统，其特征在于，包括定位治具、对应安装在定位治具上方的第一相机和第二相机、安装在定位治具一侧的划料装置、以及中央处理系统；所述划料装置与定位治具对应设置；所述划料装置包括划料驱动机构及连接划料驱动机构的针头；所述中央处理系统分别与所述第一相机、第二相机及划料装置电连接；所述第一相机及所述第二相机均位于所述定位治具的正上方，且所述第一相机与所述第二相机间隔设置。

2.根据权利要求1所述的铜箔焊接质量检测系统，其特征在于，所述针头为塑胶材质。

3.根据权利要求1所述的铜箔焊接质量检测系统，其特征在于，还包括上料架及安装在上料架一侧的上料装置，所述上料装置用于将上料架上的产品输送至定位治具上。

4.根据权利要求3所述的铜箔焊接质量检测系统，其特征在于，所述上料装置包括抓料驱动机构、连接所述抓料驱动机构的固定架及安装在所述固定架上的吸盘。

5.根据权利要求3所述的铜箔焊接质量检测系统，其特征在于，还包括安装在上料架上的输送机构；所述上料架上具有置料区，所述输送机构用于将待测产品输送至置料区。

6.根据权利要求5所述的铜箔焊接质量检测系统，其特征在于，还包括安装在上料架上的挡料组件，所述挡料组件对应置料区设置；所述挡料组件包括安装在上料架上的支撑架、连接支撑架的挡板、连接支撑架的二限位杆；所述挡板位于置料区的下游端。

7.根据权利要求1所述的铜箔焊接质量检测系统，其特征在于，还包括与所述定位治具对应设置的吹气装置。

8.一种铜箔焊接质量检测方法，采用铜箔焊接质量检测系统进行检测，该铜箔焊接质量检测系统包括定位治具、第一相机和第二相机、划料装置及中央处理系统；所述第一相机及所述第二相机均位于所述定位治具的正上方，且所述第一相机与所述第二相机间隔设置；其特征在于，该铜箔焊接质量检测方法包括以下步骤：

S10:将待测产品放置到定位治具上；

S20:第一相机拍摄产品贴附铜箔的位置并将图像发送给中央处理系统；

S30:中央处理系统对第一相机发送过来的图像与预存的标准图像进行对比处理，以判断产品贴附铜箔的位置上是否焊接有铜箔；

S40: 若产品贴附铜箔的位置无铜箔，则判断该产品为铜箔焊接质量不合格品，对该产品进行下料处理；若产品贴附铜箔的位置焊接有铜箔，则划料装置划拨产品上的铜箔；

S50:第二相机拍摄产品贴附铜箔的位置并将图像发送给中央处理系统；

S60:中央处理系统对第二相机发送过来的图像与标准图像进行对比处理，以判断铜箔的焊接情况。

9.根据权利要求8所述的铜箔焊接质量检测方法，其特征在于，该铜箔焊接质量检测系统还包括传感器及真空发生器；在步骤S10与S20步骤之间还包括步骤S11：传感器检测定位治具上是否有产品，若传感器检测定位治具有产品时，真空发生器将产品吸紧在定位治具上。

10.根据权利要求8所述的铜箔焊接质量检测方法，其特征在于，该铜箔焊接质量检测系统还包括吹气装置；在所述步骤S40与步骤S50之间还包括步骤S41：吹气装置对产品上贴附铜箔的位置进行吹气。

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