CN111398313A - Pcb电路板的双面视觉检测系统与双面检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PCB电路板的双面视觉检测系统，包括视觉检测暗箱，所述视觉检测暗箱内为视觉检测腔室；所述视觉检测暗箱的两端设置有传送单元入口和传送单元出口；还包括水平穿过所述传送单元入口的第一PCB板传送带单元和水平穿过传送单元出口的第二PCB板传送带单元；本发明的本发明的结构简单，能使环PCB板在视觉检测腔室内180°翻面，从而实现对环状PCB板的正面和反面的同时检测。

Description

PCB电路板的双面视觉检测系统与双面检测方法
技术领域
本发明属于PCB视觉检测领域。
背景技术
在无线充电器等产品内部的PCB板呈环形结构，利用视觉系统可以通过工业相机代替人眼对环状的PCB裸板进行检测，检测板上的导线和元件的位置和间距错误、线路和元件的尺寸错误、元件形状错误、线路的通段、板上污损等；现有的PCB板在检测时只能对其中一面检测，不能进行双面同时检测。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可以翻面的PCB电路板的双面视觉检测系统与双面检测方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的PCB电路板的双面视觉检测系统，包括视觉检测暗箱，所述视觉检测暗箱内为视觉检测腔室；所述视觉检测暗箱的两端设置有传送单元入口和传送单元出口；还包括水平穿过所述传送单元入口的第一PCB板传送带单元和水平穿过传送单元出口的第二PCB板传送带单元；
被检测的PCB电路板为环形PCB板，所述环形PCB板包括正面和反面，所述环形PCB板的轴心处为中心孔；
所述第一PCB板传送带单元能将正面朝上的环形PCB板从视觉检测暗箱外部水平传送至视觉检测腔室内；所述第二PCB板传送带单元能将反面朝上的环形PCB板从视觉检测腔室内水平传送到视觉检测暗箱外部。
进一步的，所述视觉检测腔室内的顶部固定设置有横向的固定梁，所述固定梁的两端分别通过左支架和右支架固定安装有左视觉检测摄像机和右视觉检测摄像机，所述左视觉检测摄像机的左镜头对应在所述第一PCB板传送带单元的传送面上方，所述左视觉检测摄像机的左镜头能拍摄到所述第一PCB板传送带单元上传送的正面朝上的环形PCB板；所述右视觉检测摄像机的右镜头对应在所述第二PCB板传送带单元的传送面上方，所述右视觉检测摄像机的右镜头能拍摄到所述第二PCB板传送带单元上传送的反面朝上的环形PCB板。
进一步的，所述视觉检测暗箱内设置有LED光源。
进一步的，第一PCB板传送带单元的传送面与第二PCB板传送带单元的传送面相平，且所述第一PCB板传送带单元的传送尽头与第二PCB板传送带单元传送起点之间设置有过渡间距，所述过渡间距的间距宽度小于所述环形PCB板的外轮廓半径，且所述过渡间距的间距宽度大于所述环形PCB板的中心孔直径；
传送至第一PCB板传送带单元的传送尽头的环形PCB板能在所述过渡间距处过渡到第二PCB板传送带单元传送起点。
进一步的，所述视觉检测腔室内还设置有翻板机构；所述翻板机构能将在所述过渡间距处正面朝上的环形PCB板翻面成反面朝上的环形PCB板。
进一步的，所述翻板机构包括能上下升降的圆锥体，所述圆锥体的上下升降能在竖向方向上穿过所述过渡间距，所述中心孔的直径与圆锥体的中部高度处的直径相同；所述圆锥体的尖端能向上同轴心穿入所述环形PCB板的中心孔，从而将所述环形PCB板向上托起；
还包括与所述圆锥体轴线垂直的旋转轴，所述旋转轴的末端与所述圆锥体的粗端固定连接；还包括横向的步进电机，所述步进电机的旋转输出端为所述旋转轴，所述步进电机通过旋转轴带动所述圆锥体旋转；还包括固定支撑所述步进电机的电机支架；所述电机支架上方设置有升降电机，所述升降电机的升降杆末端固定连接所述电机支架，所述升降电机通过升降杆带动所述电机支架和步进电机上下升降，从而带动所述圆锥体上下升降；
所述圆锥体的正上方设置有上永磁吸附单元，所述圆锥体的正下方设置有下永磁吸附单元；
还包括翻转辅助盖，所述翻转辅助盖能盖设在所述圆锥体的尖端，所述翻转辅助盖盖设在所述圆锥体的尖端时，翻转辅助盖向下顶压被圆锥体向上托起的环形PCB板；所述上永磁吸附单元和下永磁吸附单元均能吸附住所述翻转辅助盖。
进一步的，所述翻转辅助盖包括盖顶，所述盖顶的上端同轴心设置有凸起状的所述磁性部件，所述上永磁吸附单元和下永磁吸附单元均能吸附所述磁性部件；所述盖顶的下侧一体化同轴心设置上粗下细的锥环壁，所述锥环壁围合的内部为盖腔，所述锥环壁的下端内径大于等于所述中心孔内径；翻转辅助盖盖设在所述圆锥体的尖端时，锥环壁的下端向下顶压被圆锥体向上托起的环形PCB板；
所述圆锥体内部同轴心设置有竖向的液压柱腔，所述液压柱腔内填充有液压油，所述液压柱腔内活动设置有活塞，所述圆锥体内部的直线电机仓内固定安装有竖向的直线伸缩杆电机，所述直线伸缩杆电机的伸缩杆末端固定连接所述活塞；所述液压柱腔的上端同轴心连通有分流腔，所述分流腔四周呈圆周阵列发散状分布有若干水平的液压活塞通道，各所述液压活塞通道的末端均从所述圆锥体的锥壁面水平穿出；每个所述液压活塞通道内均活动设置有联动活塞，每个联动活塞上均固定连接有推杆，各所述推杆的末端均固定连接有斜度与锥环壁截面斜度一致的抱紧片；当活塞处于液压柱腔下端时，所述联动活塞、推杆和抱紧片均位于所述液压活塞通道内；当活塞向上运动到液压柱腔上端位置时，联动活塞在液压作用下将推杆和抱紧片向外推出液压活塞通道，从而使抱紧片贴合在所述锥环壁的内壁。
进一步的，所述上永磁吸附单元通过支撑臂固定支撑在所述升降电机的机壳一侧；所述升降电机的一侧还固定安装有第二升降电机，所述第二升降电机的第二升降杆末端固定连接有横向的升降臂，所述升降臂的末端固定支撑连接所述下永磁吸附单元；
进一步的，所述上永磁吸附单元包括竖向的第一永磁体，所述第一永磁体上端固定连接支撑臂，所述第一永磁体的下侧通过第一定位支架同轴心固定设置有水平的第一定位盘，所述第一定位盘的中心位置设置有上凹的第一定位槽，所述磁性部件能被磁性吸附入所述第一定位槽；
所述下永磁吸附单元包括竖向的第二永磁体，所述第二永磁体，下端固定连接升降臂，第二永磁体的上侧通过第二定位支架同轴心固定设置有水平的第二定位盘，所述第二定位盘的中心位置设置有下凹的第二定位槽，所述磁性部件能被磁性吸附入所述第二定位槽。
进一步的，PCB电路板的双面视觉检测系统的视觉检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，初始状态下翻转辅助盖通过顶部的磁性部件被吸附在上永磁吸附单元上，圆锥体位于过渡间距的下方，而且圆锥体的尖端朝上；
第一PCB板传送带单元将正面朝上的环形PCB板在视觉检测腔室内水平传送的过程中，左视觉检测摄像机的左镜头会拍摄到第一PCB板传送带单元上水平传送的的环形PCB板，进而左视觉检测摄像机得到了正面朝上的环形PCB板的图像，然后图像处理系统代替人眼判断正面朝上的环形PCB板上的导线和元件的位置和间距是否错误、线路和元件的尺寸是否错误、元件形状是否错误、板上是否有污损，从而实现了正面朝上的环形PCB板的视觉检测；由于过渡间距的间距宽度小于环形PCB板的外轮廓半径，正面朝上的环形PCB板被传送至第一PCB板传送带单元的传送尽头后会顺利水平经过所述过渡间距并过渡到第二PCB板传送带单元传送起点；
在正面朝上的环形PCB板水平经过所述过渡间距的过程中，当正面朝上的环形PCB板的中心孔刚好与圆锥体同轴心时时暂停第一PCB板传送带单元和第二PCB板传送带单元，此时正面朝上环形PCB板横跨在第一PCB板传送带单元的传送尽头和第二PCB板传送带单元的传送起点之间；此状态如图15
步骤二，升降电机通过升降杆带动电机支架和步进电机上升，从而带动圆锥体缓慢上升，直至圆锥体向上插入过渡间距处的正面朝上的环形PCB板的中心孔；此状态如图16
步骤三，控制圆锥体继续缓慢上升，环形PCB板被圆锥体向上水平托起，从而使被向上托起的环形PCB板随圆锥体同步上升；直至圆锥体的尖端上升至插入翻转辅助盖的盖腔中，实现翻转辅助盖盖设在圆锥体的尖端，此时翻转辅助盖的锥环壁的下端向下顶压被圆锥体向上托起的环形PCB板；此时翻转辅助盖仍然处于被上永磁吸附单元吸附的状态；此状态如图17
步骤四，直线伸缩杆电机控制活塞向上运动到液压柱腔上端位置，各个联动活塞在液压作用下将推杆和抱紧片向外推出液压活塞通道，从而使抱紧片贴合在所述锥环壁的内壁，此时在若干抱紧片的抱紧作用下，翻转辅助盖、被托起的环形PCB板和圆锥体构成不能相互分离的组合结构；并且若干斜向的抱紧片对锥环壁的斜向内壁的顶压会产生一个沿锥环壁轴线方向的分力，从而使锥环壁的下端向下顶压被圆锥体向上托起的环形PCB板，从而使环形PCB板处于被稳定夹持在圆锥体与翻转辅助盖之间的状态；
然后升降电机通过升降杆带动电机支架和步进电机下降，从而带动圆锥体缓慢下降，从而使翻转辅助盖、被托起的环形PCB板和圆锥体所构成的组合结构同步下降一段距离，此时翻转辅助盖已经向下脱离了上永磁吸附单元；此状态如图18；
步骤五，步进电机通过旋转轴带动所述圆锥体旋转180°，进而使翻转辅助盖、被托起的环形PCB板和圆锥体所构成的组合结构沿旋转轴旋转180°；此状态如图19；
步骤六，翻转辅助盖、被托起的环形PCB板和圆锥体所构成的组合结构同步沿旋转轴旋转180°后，圆锥体的尖端朝下，翻转辅助盖处于圆锥体的下方，而且被托起的环形PCB板实现180°翻板，此时被托起的环形PCB板的反面朝上；
这时升降电机通过升降杆带动电机支架和步进电机继续下降，从而使翻转辅助盖、被托起的反面朝上环形PCB板和圆锥体所构成的组合结构进一步下降，直至反面朝上环形PCB板下降至与第一PCB板传送带单元/第二PCB板传送带单元的传送面所在高度相平，此时反面朝上环形PCB板横跨在第一PCB板传送带单元的传送尽头和第二PCB板传送带单元的传送起点之间；
然后控制第二升降电机，使下永磁吸附单元上升，直至下永磁吸附单元上升至接触到处于圆锥体下方的翻转辅助盖，此时下永磁吸附单元的第二永磁体对翻转辅助盖上的磁性部件进行吸附；此状态如图20；
步骤七，直线伸缩杆电机控制活塞向下运动到液压柱腔下端位置，各个联动活塞在液压作用下将推杆和抱紧片向内缩回液压活塞通道中，从而使各抱紧片与所述锥环壁的内壁分离，至此解除了翻转辅助盖与圆锥体的紧密抱紧状态；然后控制第二升降电机，使下永磁吸附单元下降，进而翻转辅助盖会跟着下永磁吸附单元下降，从而实现了翻转辅助盖与圆锥体的分离；此状态如图21；
步骤八，升降电机通过升降杆带动电机支架和步进电机上升，从而带动尖端朝下的圆锥体缓慢上升，直至圆锥体的尖端向上脱离反面朝上的环形PCB板；此状态如图22；
步骤九，再次同步启动第一PCB板传送带单元和第二PCB板传送带单元，使横跨在第一PCB板传送带单元的传送尽头和第二PCB板传送带单元的传送起点之间的反面朝上的环形PCB板传送至第二PCB板传送带单元上，从而使第二PCB板传送带单元上传送的为反面朝上的环形PCB板；与此同时右视觉检测摄像机的右镜头会拍摄到第二PCB板传送带单元上水平传送的反面朝上的环形PCB板，进而右视觉检测摄像机得到了反面朝上的环形PCB板的图像，然后图像处理系统代替人眼判断反面朝上的环形PCB板上的导线和元件的位置和间距是否错误、线路和元件的尺寸是否错误、元件形状是否错误、板上是否有污损，从而实现了反面朝上的环形PCB板的视觉检测；
至此已经实现了对环形PCB板的双面视觉检测；
步骤十，将翻板机构恢复到初始状态，准备下一次的翻板。
有益效果：本发明的本发明的结构简单，能使环PCB板在视觉检测腔室内180°翻面，从而实现对环状PCB板的正面和反面的同时检测；极大提高视觉检测的效率。
附图说明
附图1为该装置的整体结构示意图；
附图2为附图1的剖开结构示意图；
附图3为在附图2的基础上隐去视觉检测暗箱后的示意图；
附图4为附图3的侧视图；
附图5为在附图3的基础上隐去第一PCB板传送带单元和第二PCB板传送带单元后的结构示意图；
附图6为第一PCB板传送带单元和第二PCB板传送带单元上传送有环形PCB板的示意图；
附图7为第一PCB板传送带单元和第二PCB板传送带单元上没有传送有环形PCB板的示意图；
附图8为翻转辅助盖、被托起的环形PCB板、圆锥体和上永磁吸附单元形成的的组合结构示意图；
附图9为翻转辅助盖、被托起的环形PCB板和圆锥体形成的组合结构示意图；
附图10为圆锥体的结构示意图；
附图11为附图10的第一剖开结构示意图；
附图12为附图10的第二剖开结构示意图；
附图13为翻转辅助盖结构示意图；
附图14为下永磁吸附单元结构示意图；
附图15为“步骤一”结束时的状态示意图；
附图16为“步骤二”结束时的状态示意图；
附图17为“步骤三”结束时的状态示意图；
附图18为“步骤四”结束时的状态示意图；
附图19为“步骤五”结束时的状态示意图；
附图20为“步骤六”结束时的状态示意图；
附图21为“步骤七”结束时的状态示意图；
附图22为“步骤八”结束时的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至22所示的PCB电路板的双面视觉检测系统，包括视觉检测暗箱35，视觉检测暗箱35内为视觉检测腔室36；视觉检测暗箱35的两端设置有传送单元入口37和传送单元出口37；还包括水平穿过传送单元入口37的第一PCB板传送带单元39和水平穿过传送单元出口37的第二PCB板传送带单元40；
被检测的PCB电路板为环形PCB板1，环形PCB板1包括正面和反面，环形PCB板1的轴心处为中心孔9；
第一PCB板传送带单元39能将正面朝上的环形PCB板1从视觉检测暗箱35外部水平传送至视觉检测腔室36内；第二PCB板传送带单元40能将反面朝上的环形PCB板1从视觉检测腔室36内水平传送到视觉检测暗箱35外部。
视觉检测腔室36内的顶部固定设置有横向的固定梁29，固定梁29的两端分别通过左支架32和右支架33固定安装有左视觉检测摄像机31和右视觉检测摄像机34，左视觉检测摄像机31的左镜头31.1对应在第一PCB板传送带单元39的传送面上方，左视觉检测摄像机31的左镜头31.1能拍摄到第一PCB板传送带单元39上传送的正面朝上的环形PCB板1；右视觉检测摄像机34的右镜头34.1对应在第二PCB板传送带单元40的传送面上方，右视觉检测摄像机34的右镜头34.1能拍摄到第二PCB板传送带单元40上传送的反面朝上的环形PCB板1。
本实施例的视觉检测暗箱35内设置有LED光源。
第一PCB板传送带单元39的传送面与第二PCB板传送带单元40的传送面相平，且第一PCB板传送带单元39的传送尽头与第二PCB板传送带单元40传送起点之间设置有过渡间距43，过渡间距43的间距宽度小于环形PCB板1的外轮廓半径，且过渡间距43的间距宽度大于环形PCB板1的中心孔9直径；
传送至第一PCB板传送带单元39的传送尽头的环形PCB板1能在过渡间距43处过渡到第二PCB板传送带单元40传送起点。
视觉检测腔室36内还设置有翻板机构；翻板机构能将在过渡间距43处正面朝上的环形PCB板1翻面成反面朝上的环形PCB板1。
翻板机构包括能上下升降的圆锥体6，圆锥体6的上下升降能在竖向方向上穿过过渡间距43，中心孔9的直径与圆锥体6的中部高度处的直径相同；圆锥体6的尖端能向上同轴心穿入环形PCB板1的中心孔9，从而将环形PCB板1向上托起；
还包括与圆锥体6轴线垂直的旋转轴5，旋转轴5的末端与圆锥体6的粗端固定连接；还包括横向的步进电机25，步进电机25的旋转输出端为旋转轴5，步进电机25通过旋转轴5带动圆锥体6旋转；还包括固定支撑步进电机25的电机支架26；电机支架26上方设置有升降电机28，升降电机28的升降杆27末端固定连接电机支架26，升降电机28通过升降杆27带动电机支架26和步进电机25上下升降，从而带动圆锥体6上下升降；
圆锥体6的正上方设置有上永磁吸附单元45，圆锥体6的正下方设置有下永磁吸附单元23；
还包括翻转辅助盖0，翻转辅助盖0能盖设在圆锥体6的尖端，翻转辅助盖0盖设在圆锥体6的尖端时，翻转辅助盖0向下顶压被圆锥体6向上托起的环形PCB板1；上永磁吸附单元45和下永磁吸附单元23均能吸附住翻转辅助盖0。
翻转辅助盖0包括盖顶14，盖顶14的上端同轴心设置有凸起状的磁性部件16，上永磁吸附单元45和下永磁吸附单元23均能吸附磁性部件16；盖顶14的下侧一体化同轴心设置上粗下细的锥环壁21，锥环壁21围合的内部为盖腔12，锥环壁21的下端内径大于等于中心孔9内径；翻转辅助盖0盖设在圆锥体6的尖端时，锥环壁21的下端向下顶压被圆锥体6向上托起的环形PCB板1；
圆锥体6内部同轴心设置有竖向的液压柱腔10，液压柱腔10内填充有液压油，液压柱腔10内活动设置有活塞11，圆锥体6内部的直线电机仓4内固定安装有竖向的直线伸缩杆电机8，直线伸缩杆电机8的伸缩杆7末端固定连接活塞11；液压柱腔10的上端同轴心连通有分流腔13，分流腔13四周呈圆周阵列发散状分布有若干水平的液压活塞通道20，各液压活塞通道20的末端均从圆锥体6的锥壁面水平穿出；每个液压活塞通道20内均活动设置有联动活塞3，每个联动活塞3上均固定连接有推杆2，各推杆2的末端均固定连接有斜度与锥环壁21截面斜度一致的抱紧片22；当活塞11处于液压柱腔10下端时，联动活塞3、推杆2和抱紧片22均位于液压活塞通道20内；当活塞11向上运动到液压柱腔10上端位置时，联动活塞3在液压作用下将推杆2和抱紧片22向外推出液压活塞通道20，从而使抱紧片22贴合在锥环壁21的内壁。
上永磁吸附单元45通过支撑臂49固定支撑在升降电机28的机壳一侧；升降电机28的一侧还固定安装有第二升降电机30，第二升降电机30的第二升降杆42末端固定连接有横向的升降臂24，升降臂24的末端固定支撑连接下永磁吸附单元23；
上永磁吸附单元45包括竖向的第一永磁体17，第一永磁体17上端固定连接支撑臂49，第一永磁体17的下侧通过第一定位支架18同轴心固定设置有水平的第一定位盘15，第一定位盘15的中心位置设置有上凹的第一定位槽19，磁性部件16能被磁性吸附入第一定位槽19；
下永磁吸附单元23包括竖向的第二永磁体17.1，第二永磁体17.1，下端固定连接升降臂24，第二永磁体17.1的上侧通过第二定位支架18.1同轴心固定设置有水平的第二定位盘15.1，第二定位盘15.1的中心位置设置有下凹的第二定位槽19.1，磁性部件16能被磁性吸附入第二定位槽19.2。
PCB电路板的双面视觉检测系统的视觉检测方法，包括如下步骤：
步骤一，初始状态下翻转辅助盖0通过顶部的磁性部件16被吸附在上永磁吸附单元45上，圆锥体6位于过渡间距43的下方，而且圆锥体6的尖端朝上；
第一PCB板传送带单元39将正面朝上的环形PCB板1在视觉检测腔室36内水平传送的过程中，左视觉检测摄像机31的左镜头31.1会拍摄到第一PCB板传送带单元39上水平传送的的环形PCB板1，进而左视觉检测摄像机31得到了正面朝上的环形PCB板1的图像，然后图像处理系统代替人眼判断正面朝上的环形PCB板1上的导线和元件的位置和间距是否错误、线路和元件的尺寸是否错误、元件形状是否错误、板上是否有污损，从而实现了正面朝上的环形PCB板1的视觉检测；由于过渡间距43的间距宽度小于环形PCB板1的外轮廓半径，正面朝上的环形PCB板1被传送至第一PCB板传送带单元39的传送尽头后会顺利水平经过过渡间距43并过渡到第二PCB板传送带单元40传送起点；
在正面朝上的环形PCB板1水平经过过渡间距43的过程中，当正面朝上的环形PCB板1的中心孔9刚好与圆锥体6同轴心时时暂停第一PCB板传送带单元39和第二PCB板传送带单元40，此时正面朝上环形PCB板1横跨在第一PCB板传送带单元39的传送尽头和第二PCB板传送带单元40的传送起点之间；此状态如图
步骤二，升降电机28通过升降杆27带动电机支架26和步进电机25上升，从而带动圆锥体6缓慢上升，直至圆锥体6向上插入过渡间距43处的正面朝上的环形PCB板1的中心孔9；
步骤三，控制圆锥体6继续缓慢上升，环形PCB板1被圆锥体6向上水平托起，从而使被向上托起的环形PCB板1随圆锥体6同步上升；直至圆锥体6的尖端上升至插入翻转辅助盖0的盖腔12中，实现翻转辅助盖0盖设在圆锥体6的尖端，此时翻转辅助盖0的锥环壁21的下端向下顶压被圆锥体6向上托起的环形PCB板1；此时翻转辅助盖0仍然处于被上永磁吸附单元45吸附的状态；
步骤四，直线伸缩杆电机8控制活塞11向上运动到液压柱腔10上端位置，各个联动活塞3在液压作用下将推杆2和抱紧片22向外推出液压活塞通道20，从而使抱紧片22贴合在锥环壁21的内壁，此时在若干抱紧片22的抱紧作用下，翻转辅助盖0、被托起的环形PCB板1和圆锥体6构成不能相互分离的组合结构；并且若干斜向的抱紧片22对锥环壁21的斜向内壁的顶压会产生一个沿锥环壁21轴线方向的分力，从而使锥环壁21的下端向下顶压被圆锥体6向上托起的环形PCB板1，从而使环形PCB板1处于被稳定夹持在圆锥体6与翻转辅助盖0之间的状态；
然后升降电机28通过升降杆27带动电机支架26和步进电机25下降，从而带动圆锥体6缓慢下降，从而使翻转辅助盖0、被托起的环形PCB板1和圆锥体6所构成的组合结构同步下降一段距离，此时翻转辅助盖0已经向下脱离了上永磁吸附单元45；
步骤五，步进电机25通过旋转轴5带动圆锥体6旋转180°，进而使翻转辅助盖0、被托起的环形PCB板1和圆锥体6所构成的组合结构沿旋转轴5旋转180°；
步骤六，翻转辅助盖0、被托起的环形PCB板1和圆锥体6所构成的组合结构同步沿旋转轴5旋转180°后，圆锥体6的尖端朝下，翻转辅助盖0处于圆锥体6的下方，而且被托起的环形PCB板1实现180°翻板，此时被托起的环形PCB板1的反面朝上；
这时升降电机28通过升降杆27带动电机支架26和步进电机25继续下降，从而使翻转辅助盖0、被托起的反面朝上环形PCB板1和圆锥体6所构成的组合结构进一步下降，直至反面朝上环形PCB板1下降至与第一PCB板传送带单元39/第二PCB板传送带单元40的传送面所在高度相平，此时反面朝上环形PCB板1横跨在第一PCB板传送带单元39的传送尽头和第二PCB板传送带单元40的传送起点之间；
然后控制第二升降电机30，使下永磁吸附单元23上升，直至下永磁吸附单元23上升至接触到处于圆锥体6下方的翻转辅助盖0，此时下永磁吸附单元23的第二永磁体17.1对翻转辅助盖0上的磁性部件16进行吸附；
步骤七，直线伸缩杆电机8控制活塞11向下运动到液压柱腔10下端位置，各个联动活塞3在液压作用下将推杆2和抱紧片22向内缩回液压活塞通道20中，从而使各抱紧片22与锥环壁21的内壁分离，至此解除了翻转辅助盖0与圆锥体6的紧密抱紧状态；然后控制第二升降电机30，使下永磁吸附单元23下降，进而翻转辅助盖0会跟着下永磁吸附单元23下降，从而实现了翻转辅助盖0与圆锥体6的分离；
步骤八，升降电机28通过升降杆27带动电机支架26和步进电机25上升，从而带动尖端朝下的圆锥体6缓慢上升，直至圆锥体6的尖端向上脱离反面朝上的环形PCB板1；
步骤九，再次同步启动第一PCB板传送带单元39和第二PCB板传送带单元40，使横跨在第一PCB板传送带单元39的传送尽头和第二PCB板传送带单元40的传送起点之间的反面朝上的环形PCB板1传送至第二PCB板传送带单元40上，从而使第二PCB板传送带单元40上传送的为反面朝上的环形PCB板1；与此同时右视觉检测摄像机34的右镜头34.1会拍摄到第二PCB板传送带单元40上水平传送的反面朝上的环形PCB板1，进而右视觉检测摄像机34得到了反面朝上的环形PCB板1的图像，然后图像处理系统代替人眼判断反面朝上的环形PCB板1上的导线和元件的位置和间距是否错误、线路和元件的尺寸是否错误、元件形状是否错误、板上是否有污损，从而实现了反面朝上的环形PCB板1的视觉检测；
至此已经实现了对环形PCB板1的双面视觉检测；
步骤十，将翻板机构恢复到初始状态，准备下一次的翻板。
在本实施例中，上述的10个步骤并不是唯一的，例如初始状态下圆锥体6的尖端也是可以朝下的，再例如“步骤十”也可以不用恢复到初始状态，在“步骤九”之后紧接着完成下面过程也能实现对下一块环形PCB板1的翻板：
具体如下：步骤九之后圆锥体6的尖端是朝下的，当下一个正面朝上的环形PCB板1横跨在第一PCB板传送带单元39的传送尽头和第二PCB板传送带单元40的传送起点之间时，直接控制圆锥体6向下运动，直至圆锥体6的尖端向下插入正面朝上的环形PCB板1的中心孔9；然后第二升降电机30带动下永磁吸附单元23和翻转辅助盖0同步向上位移，直至圆锥体6下部的尖端重新插入翻转辅助盖0的盖腔12中，实现翻转辅助盖0向上盖设在圆锥体6的尖端，然后直线伸缩杆电机8控制活塞11向上运动到液压柱腔10上端位置，各个联动活塞3在液压作用下将推杆2和抱紧片22向外推出液压活塞通道20，从而使抱紧片22贴合在锥环壁21的内壁，此时在若干抱紧片22的抱紧作用下，翻转辅助盖0、被托起的环形PCB板1和圆锥体6构成不能相互分离的组合结构；并且若干斜向的抱紧片22对锥环壁21的斜向内壁的顶压会产生一个沿锥环壁21轴线方向的分力，从而使环形PCB板1处于被稳定夹持在圆锥体6与翻转辅助盖0之间的状态；然后升降电机28通过升降杆27带动电机支架26和步进电机25上升，从而带动圆锥体6缓慢上升，从而使翻转辅助盖0、被托起的环形PCB板1和圆锥体6所构成的组合结构同步上升一段距离，此时翻转辅助盖0已经向上脱离了下永磁吸附单元23；步进电机25通过旋转轴5带动圆锥体6旋转180°，进而使翻转辅助盖0、被托起的环形PCB板1和圆锥体6所构成的组合结构沿旋转轴5旋转180°；至此已经实现了第二块正面朝上的环形PCB板的翻转；此时圆锥体6也恢复到了“步骤一”的尖端朝上的状态；
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.PCB电路板的双面视觉检测系统，其特征在于：包括视觉检测暗箱(35)，所述视觉检测暗箱(35)内为视觉检测腔室(36)；所述视觉检测暗箱(35)的两端设置有传送单元入口(37)和传送单元出口(37)；还包括水平穿过所述传送单元入口(37)的第一PCB板传送带单元(39)和水平穿过传送单元出口(37)的第二PCB板传送带单元(40)；
被检测的PCB电路板为环形PCB板(1)，所述环形PCB板(1)包括正面和反面，所述环形PCB板(1)的轴心处为中心孔(9)；
所述第一PCB板传送带单元(39)能将正面朝上的环形PCB板(1)从视觉检测暗箱(35)外部水平传送至视觉检测腔室(36)内；所述第二PCB板传送带单元(40)能将反面朝上的环形PCB板(1)从视觉检测腔室(36)内水平传送到视觉检测暗箱(35)外部。
2.根据权利要求1所述的PCB电路板的双面视觉检测系统，其特征在于：所述视觉检测腔室(36)内的顶部固定设置有横向的固定梁(29)，所述固定梁(29)的两端分别通过左支架(32)和右支架(33)固定安装有左视觉检测摄像机(31)和右视觉检测摄像机(34)，所述左视觉检测摄像机(31)的左镜头(31.1)对应在所述第一PCB板传送带单元(39)的传送面上方，所述左视觉检测摄像机(31)的左镜头(31.1)能拍摄到所述第一PCB板传送带单元(39)上传送的正面朝上的环形PCB板(1)；所述右视觉检测摄像机(34)的右镜头(34.1)对应在所述第二PCB板传送带单元(40)的传送面上方，所述右视觉检测摄像机(34)的右镜头(34.1)能拍摄到所述第二PCB板传送带单元(40)上传送的反面朝上的环形PCB板(1)。
3.根据权利要求1所述的PCB电路板的双面视觉检测系统，其特征在于：所述视觉检测暗箱(35)内设置有LED光源。
4.根据权利要求3所述的PCB电路板的双面视觉检测系统，其特征在于：第一PCB板传送带单元(39)的传送面与第二PCB板传送带单元(40)的传送面相平，且所述第一PCB板传送带单元(39)的传送尽头与第二PCB板传送带单元(40)传送起点之间设置有过渡间距(43)，所述过渡间距(43)的间距宽度小于所述环形PCB板(1)的外轮廓半径，且所述过渡间距(43)的间距宽度大于所述环形PCB板(1)的中心孔(9)直径；
传送至第一PCB板传送带单元(39)的传送尽头的环形PCB板(1)能在所述过渡间距(43)处过渡到第二PCB板传送带单元(40)传送起点。
5.根据权利要求3所述的PCB电路板的双面视觉检测系统，其特征在于：所述视觉检测腔室(36)内还设置有翻板机构；所述翻板机构能将在所述过渡间距(43)处正面朝上的环形PCB板(1)翻面成反面朝上的环形PCB板(1)。
6.根据权利要求5所述的PCB电路板的双面视觉检测系统，其特征在于：所述翻板机构包括能上下升降的圆锥体(6)，所述圆锥体(6)的上下升降能在竖向方向上穿过所述过渡间距(43)，所述中心孔(9)的直径与圆锥体(6)的中部高度处的直径相同；所述圆锥体(6)的尖端能向上同轴心穿入所述环形PCB板(1)的中心孔(9)，从而将所述环形PCB板(1)向上托起；
还包括与所述圆锥体(6)轴线垂直的旋转轴(5)，所述旋转轴(5)的末端与所述圆锥体(6)的粗端固定连接；还包括横向的步进电机(25)，所述步进电机(25)的旋转输出端为所述旋转轴(5)，所述步进电机(25)通过旋转轴(5)带动所述圆锥体(6)旋转；还包括固定支撑所述步进电机(25)的电机支架(26)；所述电机支架(26)上方设置有升降电机(28)，所述升降电机(28)的升降杆(27)末端固定连接所述电机支架(26)，所述升降电机(28)通过升降杆(27)带动所述电机支架(26)和步进电机(25)上下升降，从而带动所述圆锥体(6)上下升降；
所述圆锥体(6)的正上方设置有上永磁吸附单元(45)，所述圆锥体(6)的正下方设置有下永磁吸附单元(23)；
还包括翻转辅助盖(0)，所述翻转辅助盖(0)能盖设在所述圆锥体(6)的尖端，所述翻转辅助盖(0)盖设在所述圆锥体(6)的尖端时，翻转辅助盖(0)向下顶压被圆锥体(6)向上托起的环形PCB板(1)；所述上永磁吸附单元(45)和下永磁吸附单元(23)均能吸附住所述翻转辅助盖(0)。
7.根据权利要求6所述的PCB电路板的双面视觉检测系统，其特征在于：所述翻转辅助盖(0)包括盖顶(14)，所述盖顶(14)的上端同轴心设置有凸起状的所述磁性部件(16)，所述上永磁吸附单元(45)和下永磁吸附单元(23)均能吸附所述磁性部件(16)；所述盖顶(14)的下侧一体化同轴心设置上粗下细的锥环壁(21)，所述锥环壁(21)围合的内部为盖腔(12)，所述锥环壁(21)的下端内径大于等于所述中心孔(9)内径；翻转辅助盖(0)盖设在所述圆锥体(6)的尖端时，锥环壁(21)的下端向下顶压被圆锥体(6)向上托起的环形PCB板(1)；
所述圆锥体(6)内部同轴心设置有竖向的液压柱腔(10)，所述液压柱腔(10)内填充有液压油，所述液压柱腔(10)内活动设置有活塞(11)，所述圆锥体(6)内部的直线电机仓(4)内固定安装有竖向的直线伸缩杆电机(8)，所述直线伸缩杆电机(8)的伸缩杆(7)末端固定连接所述活塞(11)；所述液压柱腔(10)的上端同轴心连通有分流腔(13)，所述分流腔(13)四周呈圆周阵列发散状分布有若干水平的液压活塞通道(20)，各所述液压活塞通道(20)的末端均从所述圆锥体(6)的锥壁面水平穿出；每个所述液压活塞通道(20)内均活动设置有联动活塞(3)，每个联动活塞(3)上均固定连接有推杆(2)，各所述推杆(2)的末端均固定连接有斜度与锥环壁(21)截面斜度一致的抱紧片(22)；当活塞(11)处于液压柱腔(10)下端时，所述联动活塞(3)、推杆(2)和抱紧片(22)均位于所述液压活塞通道(20)内；当活塞(11)向上运动到液压柱腔(10)上端位置时，联动活塞(3)在液压作用下将推杆(2)和抱紧片(22)向外推出液压活塞通道(20)，从而使抱紧片(22)贴合在所述锥环壁(21)的内壁。
8.根据权利要求7所述的PCB电路板的双面视觉检测系统，其特征在于：所述上永磁吸附单元(45)通过支撑臂(49)固定支撑在所述升降电机(28)的机壳一侧；所述升降电机(28)的一侧还固定安装有第二升降电机(30)，所述第二升降电机(30)的第二升降杆(42)末端固定连接有横向的升降臂(24)，所述升降臂(24)的末端固定支撑连接所述下永磁吸附单元(23)。
9.根据权利要求8所述的PCB电路板的双面视觉检测系统，其特征在于：所述上永磁吸附单元(45)包括竖向的第一永磁体(17)，所述第一永磁体(17)上端固定连接支撑臂(49)，所述第一永磁体(17)的下侧通过第一定位支架(18)同轴心固定设置有水平的第一定位盘(15)，所述第一定位盘(15)的中心位置设置有上凹的第一定位槽(19)，所述磁性部件(16)能被磁性吸附入所述第一定位槽(19)；
所述下永磁吸附单元(23)包括竖向的第二永磁体(17.1)，所述第二永磁体(17.1)，下端固定连接升降臂(24)，第二永磁体(17.1)的上侧通过第二定位支架(18.1)同轴心固定设置有水平的第二定位盘(15.1)，所述第二定位盘(15.1)的中心位置设置有下凹的第二定位槽(19.1)，所述磁性部件(16)能被磁性吸附入所述第二定位槽(19.2)。
10.根据权利要求9所述的PCB电路板的双面视觉检测系统的视觉检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，初始状态下翻转辅助盖(0)通过顶部的磁性部件(16)被吸附在上永磁吸附单元(45)上，圆锥体(6)位于过渡间距(43)的下方，而且圆锥体(6)的尖端朝上；
第一PCB板传送带单元(39)将正面朝上的环形PCB板(1)在视觉检测腔室(36)内水平传送的过程中，左视觉检测摄像机(31)的左镜头(31.1)会拍摄到第一PCB板传送带单元(39)上水平传送的的环形PCB板(1)，进而左视觉检测摄像机(31)得到了正面朝上的环形PCB板(1)的图像，然后图像处理系统代替人眼判断正面朝上的环形PCB板(1)上的导线和元件的位置和间距是否错误、线路和元件的尺寸是否错误、元件形状是否错误、板上是否有污损，从而实现了正面朝上的环形PCB板(1)的视觉检测；由于过渡间距(43)的间距宽度小于环形PCB板(1)的外轮廓半径，正面朝上的环形PCB板(1)被传送至第一PCB板传送带单元(39)的传送尽头后会顺利水平经过所述过渡间距(43)并过渡到第二PCB板传送带单元(40)传送起点；
在正面朝上的环形PCB板(1)水平经过所述过渡间距(43)的过程中，当正面朝上的环形PCB板(1)的中心孔(9)刚好与圆锥体(6)同轴心时时暂停第一PCB板传送带单元(39)和第二PCB板传送带单元(40)，此时正面朝上环形PCB板(1)横跨在第一PCB板传送带单元(39)的传送尽头和第二PCB板传送带单元(40)的传送起点之间；
步骤二，升降电机(28)通过升降杆(27)带动电机支架(26)和步进电机(25)上升，从而带动圆锥体(6)缓慢上升，直至圆锥体(6)向上插入过渡间距(43)处的正面朝上的环形PCB板(1)的中心孔(9)；
步骤三，控制圆锥体(6)继续缓慢上升，环形PCB板(1)被圆锥体(6)向上水平托起，从而使被向上托起的环形PCB板(1)随圆锥体(6)同步上升；直至圆锥体(6)的尖端上升至插入翻转辅助盖(0)的盖腔(12)中，实现翻转辅助盖(0)盖设在圆锥体(6)的尖端，此时翻转辅助盖(0)的锥环壁(21)的下端向下顶压被圆锥体(6)向上托起的环形PCB板(1)；此时翻转辅助盖(0)仍然处于被上永磁吸附单元(45)吸附的状态；
步骤四，直线伸缩杆电机(8)控制活塞(11)向上运动到液压柱腔(10)上端位置，各个联动活塞(3)在液压作用下将推杆(2)和抱紧片(22)向外推出液压活塞通道(20)，从而使抱紧片(22)贴合在所述锥环壁(21)的内壁，此时在若干抱紧片(22)的抱紧作用下，翻转辅助盖(0)、被托起的环形PCB板(1)和圆锥体(6)构成不能相互分离的组合结构；并且若干斜向的抱紧片(22)对锥环壁(21)的斜向内壁的顶压会产生一个沿锥环壁(21)轴线方向的分力，从而使锥环壁(21)的下端向下顶压被圆锥体(6)向上托起的环形PCB板(1)，从而使环形PCB板(1)处于被稳定夹持在圆锥体(6)与翻转辅助盖(0)之间的状态；
然后升降电机(28)通过升降杆(27)带动电机支架(26)和步进电机(25)下降，从而带动圆锥体(6)缓慢下降，从而使翻转辅助盖(0)、被托起的环形PCB板(1)和圆锥体(6)所构成的组合结构同步下降一段距离，此时翻转辅助盖(0)已经向下脱离了上永磁吸附单元(45)；
步骤五，步进电机(25)通过旋转轴(5)带动所述圆锥体(6)旋转180°，进而使翻转辅助盖(0)、被托起的环形PCB板(1)和圆锥体(6)所构成的组合结构沿旋转轴(5)旋转180°；
步骤六，翻转辅助盖(0)、被托起的环形PCB板(1)和圆锥体(6)所构成的组合结构同步沿旋转轴(5)旋转180°后，圆锥体(6)的尖端朝下，翻转辅助盖(0)处于圆锥体(6)的下方，而且被托起的环形PCB板(1)实现180°翻板，此时被托起的环形PCB板(1)的反面朝上；
这时升降电机(28)通过升降杆(27)带动电机支架(26)和步进电机(25)继续下降，从而使翻转辅助盖(0)、被托起的反面朝上环形PCB板(1)和圆锥体(6)所构成的组合结构进一步下降，直至反面朝上环形PCB板(1)下降至与第一PCB板传送带单元(39)/第二PCB板传送带单元(40)的传送面所在高度相平，此时反面朝上环形PCB板(1)横跨在第一PCB板传送带单元(39)的传送尽头和第二PCB板传送带单元(40)的传送起点之间；
然后控制第二升降电机(30)，使下永磁吸附单元(23)上升，直至下永磁吸附单元(23)上升至接触到处于圆锥体(6)下方的翻转辅助盖(0)，此时下永磁吸附单元(23)的第二永磁体(17.1)对翻转辅助盖(0)上的磁性部件(16)进行吸附；
步骤七，直线伸缩杆电机(8)控制活塞(11)向下运动到液压柱腔(10)下端位置，各个联动活塞(3)在液压作用下将推杆(2)和抱紧片(22)向内缩回液压活塞通道(20)中，从而使各抱紧片(22)与所述锥环壁(21)的内壁分离，至此解除了翻转辅助盖(0)与圆锥体(6)的紧密抱紧状态；然后控制第二升降电机(30)，使下永磁吸附单元(23)下降，进而翻转辅助盖(0)会跟着下永磁吸附单元(23)下降，从而实现了翻转辅助盖(0)与圆锥体(6)的分离；
步骤八，升降电机(28)通过升降杆(27)带动电机支架(26)和步进电机(25)上升，从而带动尖端朝下的圆锥体(6)缓慢上升，直至圆锥体(6)的尖端向上脱离反面朝上的环形PCB板(1)；
步骤九，再次同步启动第一PCB板传送带单元(39)和第二PCB板传送带单元(40)，使横跨在第一PCB板传送带单元(39)的传送尽头和第二PCB板传送带单元(40)的传送起点之间的反面朝上的环形PCB板(1)传送至第二PCB板传送带单元(40)上，从而使第二PCB板传送带单元(40)上传送的为反面朝上的环形PCB板(1)；与此同时右视觉检测摄像机(34)的右镜头(34.1)会拍摄到第二PCB板传送带单元(40)上水平传送的反面朝上的环形PCB板(1)，进而右视觉检测摄像机(34)得到了反面朝上的环形PCB板(1)的图像，然后图像处理系统代替人眼判断反面朝上的环形PCB板(1)上的导线和元件的位置和间距是否错误、线路和元件的尺寸是否错误、元件形状是否错误、板上是否有污损，从而实现了反面朝上的环形PCB板(1)的视觉检测；
至此已经实现了对环形PCB板(1)的双面视觉检测；
步骤十，将翻板机构恢复到初始状态，准备下一次的翻板。
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