CN111015698A - 一种飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PCB板检测技术领域，具体为一种飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，包括如下步骤：步骤一、启动机械手并抓取PCB板，机械手首先在PCB板中部位置实施轻压动作，使得一摞PCB板稍微紧凑摆放，但不启动吸盘，一方面，首先排除吸盘与板面垂直接触，避免吸盘吸取PCB板时与PCB板接触面内造成较大的真空度，以致迫使后面一块或是多块PCB板同时被吸盘吸住；步骤二、吸盘先以与PCB板板面形成一定斜角后再去吸板；然后启动四级驱动电机带动吸盘固定板旋转。本发明通过激光位移传感器的设置，能够实现在抓取PVB板的过程中对PVB板的抓取个数进行激光自动检测，保证机械手每次只抓取单片PVB板，避免一次多抓造成的检测结果误差。

Description

一种飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法
技术领域
本发明涉及PCB板检测技术领域，具体为一种飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法。
背景技术
在PCB板的出厂检测过程中，一般是用到飞针检测机检测，通过抓取PCB板放入飞针检测机上的检测机构实现快速检测，但现有的飞针检测机的机械手在抓取PCB板的过程中经常出现一次性抓取两片或多片的情况，导致检测结果极度不准确甚至无法检测。鉴于此，我们提出一种飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法。
本发明的技术方案是：
一种飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，包括如下步骤：
步骤一、启动机械手并抓取PCB板，机械手首先在PCB板中部位置实施轻压动作，使得一摞PCB板稍微紧凑摆放，但不启动吸盘，一方面，首先排除吸盘与板面垂直接触，避免吸盘吸取PCB板时与PCB 板接触面内造成较大的真空度，以致迫使后面一块或是多块PCB板同时被吸盘吸住；
步骤二、吸盘先以与PCB板板面形成一定斜角后再去吸板；然后启动四级驱动电机带动吸盘固定板旋转，先使吸盘往前倾与PCB板板面成锐角，同时向前移动利用最上一排或是最上两排吸嘴去吸取PCB 板；
步骤三、机械手以PCB板与上料储存架底面接触的底边为轴心旋转，从而PCB板在吸盘与自身重力的带动下往前倾倒；
步骤四、当与后一块PCB板出现明显分离时，吸盘顺势绕自身旋转轴方向反向旋转，使得整个吸盘与PCB板全面接触，并稳稳的吸住 PCB板；
步骤五、机械手抓取PCB板后，移动至激光检测区域，当激光检测区域检测到板厚b为设定值时，机械手将紧着下一步动作，当激光检测区域检测到板厚b大于设定值时，机械手将重新抓板，重复操作步骤一至步骤四。
作为优选的技术方案，所述机械手通过螺丝安装于飞针测试机的机架上，所述机械手的一侧安装有上料储存架，所述PCB板放置于上料储存架上，所述上料储存架上方设有激光检测区域支撑架，激光检测区域支撑架上安装有激光检测区域。
作为优选的技术方案，所述机械手包括固定安装于机架上的固定安装底板，所述固定安装底板上设有一级驱动电机，一级驱动电机的输出轴连接有小带轮，所述小带轮的一侧通过传送带连接有大带轮，所述大带轮上安装有二级传动立柱，所述二级传动立柱上安装有二级驱动电机，二级驱动电机的输出轴链接有二级旋转轮，所述二级旋转轮上安装有三级传动立柱，所述三级传动立柱上安装有三级驱动电机，三级驱动电机的输出轴连接有三级旋转轮，所述三级旋转轮上安装有四级传动立柱，所述四级传动立柱上安装有四级驱动电机，四级驱动电机的输出轴连接有四级旋转轮，所述四级旋转轮上安装有吸盘固定板。
作为优选的技术方案，所述一级驱动电机、二级驱动电机、三级驱动电机以及四级驱动电机均和控制计算机信号连接。
作为优选的技术方案，所述吸盘固定安装于吸盘固定板末端。
作为优选的技术方案，所述吸盘上设有电容器接近开关，电容器接近开关和控制计算机信号连接。
作为优选的技术方案，所述上料储存架靠近机械手的末端的正下方设有激光位移传感器支架，所述激光位移传感器支架上安装有激光位移传感器，所述激光位移传感器上安装有激光发射器。
作为优选的技术方案，所述激光发射器斜向上发出激光束形成激光检测区域。
作为优选的技术方案，所述设定值为单块PCB板的板厚。
作为优选的技术方案，所述激光位移传感器内部设有接收器镜头，所述接收器镜头的一侧设有CCD线性相机，激光位移传感器内部还设有用于信号处理的数字信号处理器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过激光位移传感器的设置，能够实现在抓取PVB板的过程中对PVB板的抓取个数进行激光自动检测，保证机械手每次只抓取单片PVB板，避免一次多抓造成的检测结果误差。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明机械手整体结构示意图；
图3为本发明控制系统模块图；
图4为本发明激光位移传感器检测过程中时间状态分布图。
图中：机架1、机械手2、固定安装底板20、小带轮21、大带轮 22、二级传动立柱23、二级旋转轮24、三级传动立柱25、三级旋转轮26、四级传动立柱27、四级旋转轮28、吸盘固定板29、吸盘3、上料储存架4、PCB板5、激光检测区域6、激光位移传感器支架7、激光位移传感器8、激光发射器9。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
一种飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，包括如下步骤：
步骤一、启动机械手2并抓取PCB板5，机械手2首先在PCB板 5中部位置实施轻压动作，使得一摞PCB板5稍微紧凑摆放，但不启动吸盘，一方面，首先排除吸盘3与板面垂直接触，避免吸盘吸取 PCB板5时与PCB板5接触面内造成较大的真空度，以致迫使后面一块或是多块PCB板5同时被吸盘3吸住；
步骤二、吸盘先以与PCB板5板面形成一定斜角后再去吸板；然后启动四级驱动电机带动吸盘固定板29旋转，先使吸盘3往前倾与 PCB板5板面成锐角，同时向前移动利用最上一排或是最上两排吸嘴去吸取PCB板5；
步骤三、机械手2以PCB板5与上料储存架底面接触的底边为轴心旋转，从而PCB板5在吸盘3与自身重力的带动下往前倾倒；
步骤四、当与后一块PCB板5出现明显分离时，吸盘3顺势绕自身旋转轴方向反向旋转，使得整个吸盘3与PCB板5全面接触，并稳稳的吸住PCB板5；
步骤五、机械手2抓取PCB板5后，移动至激光检测区域6，当激光检测区域6检测到板厚b为设定值时，机械手2将紧着下一步动作，当激光检测区域6检测到板厚b大于设定值时，机械手2将重新抓板，重复操作步骤一至步骤四。
本实施例中，机械手2通过螺丝安装于飞针测试机的机架1上，机械手2的一侧安装有上料储存架4，PCB板5放置于上料储存架4 上，上料储存架4上方设有激光检测区域支撑架，激光检测区域支撑架上安装有激光检测区域6。
本实施例中，机械手2包括固定安装于机架1上的固定安装底板 20，固定安装底板20上设有一级驱动电机，一级驱动电机的输出轴连接有小带轮21，小带轮21的一侧通过传送带连接有大带轮22，大带轮22上安装有二级传动立柱23，二级传动立柱23上安装有二级驱动电机，二级驱动电机的输出轴链接有二级旋转轮24，二级旋转轮24上安装有三级传动立柱25，三级传动立柱25上安装有三级驱动电机，三级驱动电机的输出轴连接有三级旋转轮26，三级旋转轮 26上安装有四级传动立柱27，四级传动立柱27上安装有四级驱动电机，四级驱动电机的输出轴连接有四级旋转轮28，四级旋转轮28上安装有吸盘固定板29。
本实施例中，一级驱动电机、二级驱动电机、三级驱动电机以及四级驱动电机均和控制计算机信号连接，通过控制计算机控制一级驱动电机、二级驱动电机、三级驱动电机以及四级驱动电机的启动和关闭，从而控制整个机械手2在空间内的转动。
本实施例中，吸盘3固定安装于吸盘固定板29末端。
需要补充的是，吸盘3上设有电容器接近开关，电容器接近开关和控制计算机信号连接，通过控制计算机控制电容器接近开关的开闭，从而能够控制吸盘3的启动与关闭。
本实施例中，上料储存架4靠近机械手2的末端的正下方设有激光位移传感器支架7，激光位移传感器支架7上安装有激光位移传感器8，激光位移传感器8上安装有激光发射器9。
本实施例中，激光发射器9斜向上发出激光束形成激光检测区域 6。
本实施例中，设定值为单块PCB板5的板厚。
本实施例中，激光位移传感器8内部设有接收器镜头，接收器镜头的一侧设有CCD线性相机，激光位移传感器8内部还设有用于信号处理的数字信号处理器，激光发射器9将可见红色激光射向被测物体 a表面，经物体反射的激光通过接收器镜头，被内部的CCD线性相机接收，根据不同的距离，CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点，根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离，数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。
激光位移传感器8具体的检测过程如下：
1)当运动开始时(t＝0)，PCB板5位于激光束之外,激光位移传感器8没有检测到任何物体，因为在有效距离区域内没有任何物体，所以距离值是最大限制；
2)当PCB板5进入激光束时(t＝t1)，激光位移传感器8检测到 PCB板5的下边缘，并且有效区域内的距离值处于合理的值；
3)当PCB板5继续移动并离开激光束时t＝t2，激光束在也没有检测到任何物体，并且值返回到最大限制；
4)通过激光位移传感器8自身的处理器可以确定t1和t2值，令整个运行过程是匀速运动同时可以确定该速度v值，最终我们可以通过计算来确定PCB板5板厚s值，如下：
s＝v*t2-t1，
其中v是采集期间PCB板5的已知恒定移动速度；在上述过程中， t1值的确定是可以保证的，如图4所示当有物体进入激光束范围时，距离值将从max值变动为合理值，此时起始时间为t1；在上述过程中，t2值的确定是可以保证的，当有物体离开激光束范围时，距离值将从合理值变动为max值，此时终止时间为t2；在上述过程中，无需考虑传感器和PCB板5之间的绝对距离值，只需保证被测物体在传感器测量范围内，这就允许机械手2在抓取不同PCB板5时在整个检测的运动过程中与激光位移传感器8垂直方向上的距离不是一个固定值，而是一个范围值，此处凸显整个检测过程的灵活性；我们仅需求得增量值：Δ＝t2-t1，而t1或t2的绝对位置不重要。这就允许整个检测运动过程中对移动的起点和终点具有一定高容差；
5)根据对比结果数字信号处理器再输出至控制计算机，由控制计算机对机械手2上的吸盘3发出控制指令。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、启动机械手(2)并抓取PCB板(5)，机械手(2)首先在PCB板(5)中部位置实施轻压动作，使得一摞PCB板(5)稍微紧凑摆放，但不启动吸盘，一方面，首先排除吸盘(3)与板面垂直接触，避免吸盘吸取PCB板(5)时与PCB板(5)接触面内造成较大的真空度，以致迫使后面一块或是多块PCB板(5)同时被吸盘(3)吸住；
步骤二、吸盘先以与PCB板(5)板面形成一定斜角后再去吸板；然后启动四级驱动电机带动吸盘固定板(29)旋转，先使吸盘(3)往前倾与PCB板(5)板面成锐角，同时向前移动利用最上一排或是最上两排吸嘴去吸取PCB板(5)；
步骤三、机械手(2)以PCB板(5)与上料储存架底面接触的底边为轴心旋转，从而PCB板(5)在吸盘(3)与自身重力的带动下往前倾倒；
步骤四、当与后一块PCB板(5)出现明显分离时，吸盘(3)顺势绕自身旋转轴方向反向旋转，使得整个吸盘(3)与PCB板(5)全面接触，并稳稳的吸住PCB板(5)；
步骤五、机械手(2)抓取PCB板(5)后，移动至激光检测区域(6)，当激光检测区域(6)检测到板厚b为设定值时，机械手(2)将紧着下一步动作，当激光检测区域(6)检测到板厚b大于设定值时，机械手(2)将重新抓板，重复操作步骤一至步骤四。
2.如权利要求1所述的飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，其特征在于：所述机械手(2)通过螺丝安装于飞针测试机的机架(1)上，所述机械手(2)的一侧安装有上料储存架(4)，所述PCB板(5)放置于上料储存架(4)上，所述上料储存架(4)上方设有激光检测区域支撑架，激光检测区域支撑架上安装有激光检测区域(6)。
3.如权利要求1所述的飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，其特征在于：所述机械手(2)包括固定安装于机架(1)上的固定安装底板(20)，所述固定安装底板(20)上设有一级驱动电机，一级驱动电机的输出轴连接有小带轮(21)，所述小带轮(21)的一侧通过传送带连接有大带轮(22)，所述大带轮(22)上安装有二级传动立柱(23)，所述二级传动立柱(23)上安装有二级驱动电机，二级驱动电机的输出轴链接有二级旋转轮(24)，所述二级旋转轮(24)上安装有三级传动立柱(25)，所述三级传动立柱(25)上安装有三级驱动电机，三级驱动电机的输出轴连接有三级旋转轮(26)，所述三级旋转轮(26)上安装有四级传动立柱(27)，所述四级传动立柱(27)上安装有四级驱动电机，四级驱动电机的输出轴连接有四级旋转轮(28)，所述四级旋转轮(28)上安装有吸盘固定板(29)。
4.如权利要求3所述的飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，其特征在于：所述一级驱动电机、二级驱动电机、三级驱动电机以及四级驱动电机均和控制计算机信号连接。
5.如权利要求1所述的飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，其特征在于：所述吸盘(3)固定安装于吸盘固定板(29)末端。
6.如权利要求1所述的飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，其特征在于：所述吸盘(3)上设有电容器接近开关，电容器接近开关和控制计算机信号连接。
7.如权利要求1所述的飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，其特征在于：所述上料储存架(4)靠近机械手(2)的末端的正下方设有激光位移传感器支架(7)，所述激光位移传感器支架(7)上安装有激光位移传感器(8)，所述激光位移传感器(8)上安装有激光发射器(9)。
8.如权利要求7所述的飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，其特征在于：所述激光发射器(9)斜向上发出激光束形成激光检测区域(6)。
9.如权利要求1所述的飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，其特征在于：所述设定值为单块PCB板(5)的板厚。
10.如权利要求7所述的飞针测试机吸板过程中避免一吸两片或多片的方法，其特征在于：所述激光位移传感器(8)内部设有接收器镜头，所述接收器镜头的一侧设有CCD线性相机，激光位移传感器(8)内部还设有用于信号处理的数字信号处理器。
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