CN110449767A - 一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统 - Google Patents

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刘汉刚
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Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，包括至少一个传送机构,设置在传送机构一侧的位置采集设备与机械手、与位置采集设备电性连接的控制器；所述传送机构上依次间隔设置有若干个固定槽，所述固定槽内固定放置有线路板，所述传送机构能够带动线路板沿水平方向移动；所述机械手通过所述控制器控制移动，所述机械手端部设置有图像采集设备与烙铁针，所述图像采集设备对经过的线路板进行图像采集，根据所述图像采集设备采集的焊点图像进行线路板焊接；所述烙铁针针头处设置有放大机构，所述放大机构能够放大线路板焊点处图像。

Description

一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统
技术领域
本发明涉及一种高精焊点焊接系统，尤其涉及一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统。
背景技术
近年来，随着技术的发展，产品的自动化生产是现代生产发展的主要趋势之一，线路板、PCB板焊接技术近年来在电子工业工艺发展历程中，可以看到一个明显的趋势就是焊接精度的要求越来越高，PCB板集成较高，板上的电子元件较多且较小，焊接难度较大，传统的焊接均是通过电烙铁人工焊接，在焊接过程中很难对各个焊点进行精准焊接，尤其是需要高精度焊接的焊点，一不小心就会造成相邻焊点的短路，严重时还会烧毁线路板，随着机器视觉的产生与应用越来越广泛，本发明提供了通过应用机器视觉，精准定位于放大线路板上的焊点，然后进行焊接，精度较高，且能够直观的看到焊点处的状态，提高线路板的安全性。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，包括：至少一个传送机构,设置在传送机构一侧的位置采集设备与机械手、与位置采集设备电性连接的控制器；所述传送机构上依次间隔设置有若干个固定槽，所述固定槽内固定放置有线路板，所述传送机构能够带动线路板沿水平方向移动；所述机械手通过所述控制器控制移动，所述机械手端部设置有图像采集设备与烙铁针，所述图像采集设备对经过的线路板进行图像采集，根据所述图像采集设备采集的焊点图像进行线路板焊接；所述烙铁针针头处设置有放大机构，所述放大机构能够放大线路板焊点处图像。
本发明一个较佳实施例中，若干个所述线路板依次经过所述位置采集设备，当所述线路板移动至所述位置采集设备正前方时，所述传送机构停止，同时所述控制器控制机械手进行线路板焊接。
本发明一个较佳实施例中，所述放大机构还包括一光源，所述光源连接所述控制器。
本发明一个较佳实施例中，所述光源采用LED灯或红外线灯。
本发明一个较佳实施例中，所述放大机构能够调整放大倍数。
本发明一个较佳实施例中，所述图像采集设备包括一工业CCD相机与一图像采集卡，所述工业CCD相机通过所述图像采集卡连接所述数据处理器。
本发明一个较佳实施例中，所述线路板能够是PCB板。
本发明一个较佳实施例中，还包括一数据处理器，所述线路板的焊点状态参数传输至数据处理器进行处理。
本发明一个较佳实施例中，所述传送机构能够是传送带，且所述传送带表面设置有防滑层。
本发明一个较佳实施例中，所述烙铁针能够对所述线路板上的焊点进行焊接。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1)通过机器视觉技术对包装后的产品进行图像采集，根据采集到的图像通过处理器进行分析高精焊点的状态以及焊接方式，能够通过烙铁针与针头处的发达机构精准的对焊点进行焊接。
(2)机械手操作过程中通过图像采集设备实时采集焊点状态，针对高精焊点，能够精准的实现PCB板的焊点焊接，不会损坏附近其余焊点，提高焊接的安全性，不会造成线路板的损坏。
(3)通过位置采集设备对传送机构上的线路板进行位置采集分析，将线路板精准的固定在位置采集设备正前方，保证线路板的位置固定，实现机械手广角移动。
(4)线路板通过传送机构上的固定槽进行固定，防止在进行线路板的焊接过程中移动，影响焊接精度。
(5)通过数据处理器实时监测焊点状态以及焊接受损情况或焊点焊接情况，可以有效控制焊点的损坏，在焊接过程中能够针对不同的焊接要求进行焊点分析，以及焊点焊接成功率分析。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明的优选实施例的局部结构示意图；
图2是本发明的又一实施例的固定槽位置结构示意图；
图3是本发明的又一实施例的烙铁针结构示意图；
图中：1、机械手，2、烙铁针，3、传送机构，4、线路板，5、电机，6、PLC，7、数据处理器，8、位置采集设备，9、固定槽，10、放大机构，11、图像采集设备。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，包括：一个传送机构3,设置在传送机构3一侧的位置采集设备8与机械手1、与位置采集设备8电性连接的控制器；传送机构3上依次间隔设置有3个固定槽，固定槽内固定放置有线路板4，传送机构3能够带动线路板4沿水平方向移动；操机械手1通过控制器控制移动，机械手1端部设置有图像采集设备11与烙铁针2，图像采集设备11对经过的线路板4进行图像采集，根据图像采集设备11采集的焊点图像进行线路板4焊接；烙铁针2针头处设置有放大机构10，放大机构10能够是高倍放大镜，放大机构10能够放大线路板4焊点处图像。
机械手1操作过程中通过图像采集设备11实时采集焊点状态，针对高精焊点，能够精准的实现PCB板的焊点焊接，不会损坏附近其余焊点，提高焊接的安全性，不会造成线路板4的损坏，线路板4通过传送机构3上的固定槽进行固定，防止在进行线路板4的焊接过程中移动，影响焊接精度。
3个线路板4依次经过位置采集设备8，当线路板4移动至位置采集设备8正前方时，传送机构3停止，同时控制器控制机械手1进行线路板4焊接，烙铁针2能够对线路板4上的焊点进行焊接。
其中位置采集设备8可以设置在传送机构3的一侧，也可以设置在传动机构的正方上，当位置采集设备8设置在传送机构3的一侧时，线路板4移动至位置采集设备8的正前方时，传送机构3停止移动，当位置采集设备8设置在传送机构3上方时，当线路板4移动至位置采集设备8正下方时，此时传送机构3停止移动，然后通过机械手1对线路板4进行焊接，同时采集设备的布置方式不限于这两种，也可以设置在其他位置，如传送带两端端部。
通过位置采集设备8对传送机构3上的线路板4进行位置采集分析，将线路板4精准的固定在位置采集设备8正前方，保证线路板4的位置固定，实现机械手1广角移动，传送机构3内侧设置有一传动轮与一滚轮，传动轮与电机5电机5同轴连接，电机5为伺服电机5，控制精度较高，通过PLC6控制伺服电机5旋转带动传动轮转动，从而带动传送带移动。
放大机构10还包括一光源，光源连接控制器，光源采用LED灯或红外线灯，放大机构10能够调整放大倍数，能够通过光源提高焊点附近亮度，通过配合调整放大倍数实现焊点位置的清晰无暗点。
图像采集设备11包括一工业CCD相机与一图像采集卡，工业CCD相机通过图像采集卡连接数据处理器7，如图3所示，图像采集设备11设置间隔设置在烙铁针针头的外侧，但不限于这一个位置，可以根据使用情况进行改变位置，线路板4能够是PCB板，传送机构3能够是传送带。
还包括一数据处理器7，线路板4的焊点状态参数传输至数据处理器7进行处理，通过数据处理器7实时监测焊点状态以及焊接受损情况或焊点焊接情况，可以有效控制焊点的损坏，在焊接过程中能够针对不同的焊接要求进行焊点分析，以及焊点焊接成功率分析。
通过机器视觉技术对包装后的产品进行图像采集，根据采集到的图像通过处理器进行分析高精焊点的状态以及焊接方式，能够通过烙铁针2与针头处的发达机构精准的对焊点进行焊接，图像采集设备11与传送机构3、机械手1均通过PLC6远程控制。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (9)

1.一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，包括：至少一个传送机构,设置在传送机构一侧的位置采集设备与机械手、与位置采集设备电性连接的控制器；其特征在于，
所述传送机构上依次间隔设置有若干个固定槽，所述固定槽内固定放置有线路板，所述传送机构能够带动线路板沿水平方向移动；
所述机械手通过所述控制器控制移动，所述机械手端部设置有图像采集设备与烙铁针，所述图像采集设备对经过的线路板进行图像采集，根据所述图像采集设备采集的焊点图像进行线路板焊接；所述烙铁针针头处设置有放大机构，所述放大机构能够放大线路板焊点处图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，其特征在于：若干个所述线路板依次经过所述位置采集设备，当所述线路板移动至所述位置采集设备正前方时，所述传送机构停止，同时所述控制器控制机械手进行线路板焊接。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，其特征在于：所述放大机构还包括一光源，所述光源连接所述控制器。
4.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，其特征在于：所述光源采用LED灯或红外线灯。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，其特征在于：所述放大机构能够调整放大倍数。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，其特征在于：所述图像采集设备包括一工业CCD相机与一图像采集卡，所述工业CCD相机通过所述图像采集卡连接所述数据处理器。
7.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，其特征在于：所述线路板能够是PCB板。
8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，其特征在于：还包括一数据处理器，所述线路板的焊点状态参数传输至数据处理器进行处理。
9.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的线路板高精焊点焊接系统，其特征在于：所述传送机构能够是传送带，且所述传送带表面设置有防滑层。
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