CN111505021A - Pcb电路板的aoi检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB电路板的AOI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暗室，所述视觉检测暗室内设置光源和视觉检测摄像单元；所述视觉检测暗室内为设置有水平的环形传送平台；所述环形传送平台的轴心处安装有竖向的第一步进电机，所述第一步进电机的第一输出轴的四周呈圆周阵列固定连接有若干水平的传送平台支架杆，各所述传送平台支架杆的末端均固定连接所述环形传送平台的环体内圈；所述第一步进电机能带动所述环形传送平台沿自身环体轴线水平旋转；本发明的本发明的结构简单，能使环PCB板在暗室内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AOI检测系统及其检测方法

技术领域

本发明属于pcb检测领域。

背景技术

无线充电器等产品内部的PCB板呈环形结构，利用AOI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，本发明提供一种能对双面检测的PCB电路板的AOI检测系统及其检测方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的PCB电路板的AOI检测系统，其特征在于：包括视觉检测暗箱，所述视觉检测暗箱内为视觉检测暗室，所述视觉检测暗室内设置光源和视觉检测摄像单元；

所述视觉检测暗室内为设置有水平的环形传送平台；所述环形传送平台的轴心处安装有竖向的第一步进电机，所述第一步进电机的第一输出轴的四周呈圆周阵列固定连接有若干水平的传送平台支架杆，各所述传送平台支架杆的末端均固定连接所述环形传送平台的环体内圈；所述第一步进电机能带动所述环形传送平台沿自身环体轴线水平旋转；

所述环形传送平台上能等间距放置若干待检测的环状PCB板，所述视觉检测暗箱的侧部镂空设置有水平的探出口，所述环形传送平台的一部分通过探出口置于所述视觉检测暗箱外部，所述环形传送平台处于视觉检测暗箱外部的一部分为上下料部.，所述环形传送平台处于视觉检测暗箱内部的一部分为传送检测部.。

进一步的，所述视觉检测暗室内安装有翻板机构，所述翻板机构能将所述环形传送平台上传送的正面朝上的环状PCB板翻板成反面朝上的环状PCB板。

进一步的，所述视觉检测摄像单元包括正面摄像单元和反面摄像单元；所述正面摄像单元和反面摄像单元分别位于所述翻板机构两侧；所述正面摄像单元能拍摄到环形传送平台上传送的正面朝上的环状PCB板，所述反面摄像单元能拍摄到环形传送平台上传送的反面朝上的环状PCB板。

进一步的，所述环形传送平台的上下料部.的圆心角小于180°，所述环形传送平台的传送检测部.的圆心角大于180°

进一步的，相邻两传送平台支架杆之间形成扇形空窗。

进一步的，所述环形传送平台上呈圆周阵列等间距分布有若干圆形放置槽，环状PCB板能同轴心水平放置在所述圆形放置槽内，所述圆形放置槽的槽底同轴心镂空设置有镂空圆孔，所述镂空圆孔的孔径大于所述环状PCB板的中心孔；各所述镂空圆孔远离环形传送平台轴心的一侧设置有缺口，所述镂空圆孔通过缺口连通外部。

进一步的：所述翻板机构包括固定安装的升降电机，所述升降电机的升降杆上端固定连接有水平的第二步进电机，所述升降电机带动所述升降电机上下升降；所述第二步进电机的第二输出轴沿所述环形传送平台的径向方向延伸，所述第二输出轴的上下升降能沿上下穿过所述缺口；还包括去掉尖端的圆锥体，所述圆锥体的轴线与所述第二输出轴的轴线垂直，且所述第二输出轴的末端与所述圆锥体的粗端固定连接，所述圆锥体的中部高度处的直径与所述环状PCB板的中心孔直径相同，所述圆锥体的粗端直径小于所述镂空圆孔的直径，所述圆锥体的升降运动能够上下穿过所述镂空圆孔；所述圆锥体的细端能向上插入所述环状PCB板的中心孔，从而将环状PCB板向上同轴心托起；

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细端，所述翻转辅助盖盖设在所述圆锥体的细端时，翻转辅助盖的下轮廓边缘向下顶压被圆锥体向上托起的环形PCB板；所述圆锥体的细端内部设置有电机仓，所述电机仓内同轴心固定安装有电机，所述电机的旋转输出端为同轴心朝上的旋转螺纹柱，所述电机能带动所述纹柱旋转；所述翻转辅助盖的盖顶的下侧同轴心固定设置有螺纹孔座，所述螺纹孔座上同轴心设置有螺纹盲孔，所述翻转辅助盖盖设在所述圆锥体的细端时，所述旋转螺纹柱与螺纹盲孔螺纹配合；所述翻转辅助盖的盖顶的上侧设置有方形套筒，所述方形套筒的围合范围内为永磁体仓，所述永磁体仓内固定设置有磁性体；

所述翻板机构还包括第三步进电机支架，所述第三步进电机支架上固定安装有水平的第三步进电机，所述第三步进电机的第三输出轴所在高度高出所述环形传送平台所在高度；在俯视状态下，所述第三输出轴沿所述环形传送平台的切线方向延伸，所述第三输出轴的末端垂直连接有旋转臂，所述旋转臂的末端垂直连接有加长杆，所述加长杆与所述第三输出轴平行，所述加长杆的末端固定连接有圆心角为90°的弧形支撑杆，所述弧形支撑杆的弧形圆心与所述第三输出轴的轴线重合；所述弧形支撑杆的末端固定连接有直线电机支座，所述直线电机支座上固定安装有两直线电机，两直线电机的直线伸缩杆.均沿所述弧形支撑杆的径向方向延伸，两直线伸缩杆.的末端共同连接永磁体支座，所述永磁体支座上固定安装有方柱状的永磁体，所述永磁体位于所述圆锥体正上方，所述方柱状的永磁体的末端能向下插入方形套筒的围合范围内的永磁体仓中，并且永磁体吸附住所述永磁体仓内的磁性体，从而使永磁体吸附住所述翻转辅助盖；

当第三输出轴逆时针旋转180°后，弧形支撑杆和永磁体会跟着第三输出轴旋转180°，从而使永磁体转移到圆锥体正下方。

进一步的，PCB电路板的AOI检测系统的双面AOI检测方法，包括如下步骤：

步骤一，初始状态下永磁体位于所述圆锥体正上方，且永磁体的末端向下插入永磁体仓中，永磁体吸附住所述永磁体仓内的磁性体，从而使永磁体吸附住翻转辅助盖，此时翻转辅助盖高出环形传送平台所在高度；与此同时圆锥体处于低于环形传送平台所在高度，且圆锥体的细端竖向朝上；

此时通过机械手或工业吸盘将等待检测的第一块正面朝上的环状PCB板水平放置在上下料部.的圆形放置槽内，然后第一步进电机带动环形传送平台逆时针旋转，从而使第一块正面朝上的环状PCB板跟着环形传送平台逆时针旋转平动位移至视觉检测暗室内，直至第一块正面朝上的环状PCB板与正面摄像单元的摄像头对应时，正面摄像单元对第一块正面朝上的环状PCB板的正面进行拍摄，正面摄像单元得到到第一块正面朝上的环状PCB板图像后，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；

随后环形传送平台继续逆时针旋转，直至第一块正面朝上的环状PCB板与翻板机构对应，此时第一块正面朝上的环状PCB板刚好与下方的圆锥体处于同轴心的状态；

步骤二，升降电机控制第二步进电机、第二输出轴和圆锥体上升，直至圆锥体的细端向上插入第一块正面朝上的环状PCB板的中心孔中；

步骤三，升降电机控制第二步进电机、第二输出轴和圆锥体继续上升，从而使圆锥体将第一块正面朝上的环状PCB板从圆形放置槽内向上托起，从而使被向上托起的第一块正面朝上的环状PCB板随圆锥体同步上升；随着圆锥体的继续上升，直至翻转辅助盖盖在所述圆锥体的细端；此时圆锥体上的旋转螺纹柱顶端已经顶到螺纹盲孔的底端位置；

步骤四，升降电机控制圆锥体继续缓慢上升，与此同时控制电机使旋转螺纹柱正向旋转，从而使旋转螺纹柱逐渐旋入螺纹盲孔中，旋转螺纹柱完全旋入螺纹盲孔中后，翻转辅助盖的下轮廓边缘向下顶压被圆锥体向上托起的环形PCB板；此时圆锥体、翻转辅助盖和被托起的第一块正面朝上的环形PCB板构成不能相互分离的组合结构，从而使被托起的第一块正面朝上的环形PCB板处于被稳定夹持在圆锥体与翻转辅助盖之间的状态；

然后升降电机控制圆锥体、翻转辅助盖和被托起的第一块正面朝上的环形PCB板所构成的组合结构同步下降一段距离，此时翻转辅助盖的下降运动已经挣脱了上方的永磁体；

步骤五，控制第二步进电机，从而使第二输出轴旋转180°，这是圆锥体、翻转辅助盖和被托起的第一块正面朝上的环形PCB板所构成的组合结构会跟着旋转180°，此时圆锥体的细端开始朝下，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，此时被托起的第一块正面朝上的环形PCB板的反面朝上；

步骤六，升降电机控制细端朝下的圆锥体、翻转辅助盖和被托起的第一块反面朝上的环形PCB板所构成的组合结构同步下降，直至第一块反面朝上的环形PCB板下降至圆形放置槽中；

步骤七，控制第三输出轴逆时针旋转180°，永磁体会跟着第三输出轴旋转180°，从而弧形支撑杆和永磁体也跟着沿第三输出轴轴线旋转180°并穿过扇形空窗，从而使永磁体转移到圆锥体、翻转辅助盖和被托起的第一块反面朝上的环形PCB板所构成的组合结构的正下方；然后两直线电机控制永磁体上升，直至永磁体上升末端向上插入永磁体仓中，使永磁体吸附住所述永磁体仓内的磁性体，从而使永磁体重新吸附住翻转辅助盖；

步骤八，控制电机使旋转螺纹柱反向旋转，从而使旋转螺纹柱逐渐旋出螺纹盲孔，与此同时通过两直线电机适应性控制永磁体下降，直至旋转螺纹柱完全旋出螺纹盲孔中后，翻转辅助盖与圆锥体分离，此时第一块反面朝上的环形PCB板的夹持状态被解除；然后升降电机控制圆锥体上升，而第一块反面朝上的环形PCB板仍然留在了圆形放置槽中；至此已经完成对第一块正面朝上的环状PCB板的翻板；

步骤九，控制第三输出轴顺时针旋转180°，使翻转辅助盖跟着永磁体沿第三输出轴顺时针旋转180°，从而使永磁体和所吸附的翻转辅助盖恢复到“步骤一”的状态；

步骤十，第一步进电机带动环形传送平台继续逆时针旋转，直至第一块反面朝上的环状PCB板与反面摄像单元的摄像头对应时，反面摄像单元对第一块反面朝上的环状PCB板的反面进行拍摄，反面摄像单元得到第一块反面朝上的环状PCB板图像后，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；

步骤十一，控制第一步进电机带动环形传送平台继续逆时针旋转，直至第一块反面朝上的环形PCB板重新回到上下料部.，然后机械手或工业吸盘将已经被视觉检测的环形PCB板取走。

有益效果：本发明的本发明的结构简单，能使环PCB板在暗室内180°翻面，从而实现对环状PCB板的正面和反面的同时检测。

附图说明

附图1为该装置的俯视图；

附图2为该装置的立体示意图；

附图3为该装置的剖开结构示意图；

附图4为该装置隐去外部的视觉检测暗箱后的示意图；

附图5为翻板机构与环形传送平台配合时的第一侧视图(“步骤一”的状态)

附图6为翻板机构与环形传送平台配合时的第一侧视图(“步骤二”的状态)

附图7为环形传送平台局部放大示意图；

附图8为“步骤一”结束时的状态示意图；

附图9为“步骤二”结束时的状态示意图；

附图10为“步骤三”结束时的状态示意图；

附图11为“步骤四”结束时的状态示意图；

附图12为“步骤五”结束时的状态示意图；

附图13为“步骤六”结束时的状态示意图；

附图14为“步骤七”结束时的状态示意图；

附图15为“步骤八”结束时的状态示意图；

附图16为附图10的圆锥体处的局部放大示意图；

附图17为附图16的剖开结构示意图；

附图18为附图16的拆卸爆炸示意图；

附图19为附图11的圆锥体处的局部放大示意图；

附图20为附图19的剖开结构示意图。

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20所示的PCB电路板的AOI检测系统，包括视觉检测暗箱1，视觉检测暗箱1内为视觉检测暗室37，视觉检测暗室37内设置光源和视觉检测摄像单元；

视觉检测暗室37内为设置有水平的环形传送平台2；环形传送平台2的轴心处安装有竖向的第一步进电机5，第一步进电机5的第一输出轴4的四周呈圆周阵列固定连接有若干水平的传送平台支架杆39，各传送平台支架杆39的末端均固定连接环形传送平台2的环体内圈；第一步进电机5能带动环形传送平台2沿自身环体轴线水平旋转；

环形传送平台2上能等间距放置若干待检测的环状PCB板19，视觉检测暗箱1的侧部镂空设置有水平的探出口3，环形传送平台2的一部分通过探出口3置于视觉检测暗箱1外部，环形传送平台2处于视觉检测暗箱1外部的一部分为上下料部2.1，环形传送平台2处于视觉检测暗箱1内部的一部分为传送检测部2.1。

视觉检测暗室37内安装有翻板机构36，翻板机构36能将环形传送平台2上传送的正面朝上的环状PCB板19翻板成反面朝上的环状PCB板19。

视觉检测摄像单元包括正面摄像单元34和反面摄像单元35；正面摄像单元34和反面摄像单元35分别位于翻板机构36两侧；正面摄像单元34能拍摄到环形传送平台2上传送的正面朝上的环状PCB板19，反面摄像单元35能拍摄到环形传送平台2上传送的反面朝上的环状PCB板19。

环形传送平台2的上下料部2.1的圆心角小于180°，环形传送平台2的传送检测部2.1的圆心角大于180°

相邻两传送平台支架杆39之间形成扇形空窗39。

环形传送平台2上呈圆周阵列等间距分布有若干圆形放置槽48，环状PCB板19能同轴心水平放置在圆形放置槽48内，圆形放置槽48的槽底同轴心镂空设置有镂空圆孔40，镂空圆孔40的孔径大于环状PCB板19的中心孔25；各镂空圆孔40远离环形传送平台2轴心的一侧设置有缺口41，41镂空圆孔40通过缺口41连通外部。

翻板机构36包括固定安装的升降电机15，升降电机15的升降杆14上端固定连接有水平的第二步进电机11，升降电机15带动升降电机15上下升降；第二步进电机11的第二输出轴20沿环形传送平台2的径向方向延伸，第二输出轴20的上下升降能沿上下穿过缺口41；还包括去掉尖端的圆锥体23，圆锥体23的轴线与第二输出轴20的轴线垂直，且第二输出轴20的末端与圆锥体23的粗端固定连接，圆锥体23的中部高度处的直径与环状PCB板19的中心孔25直径相同，圆锥体23的粗端直径小于镂空圆孔40的直径，圆锥体23的升降运动能够上下穿过镂空圆孔40；圆锥体23的细端能向上插入环状PCB板19的中心孔25，从而将环状PCB板19向上同轴心托起；

还包括翻转辅助盖18，翻转辅助盖18能盖设在圆锥体23的细端，翻转辅助盖18盖设在圆锥体23的细端时，翻转辅助盖18的下轮廓边缘向下顶压被圆锥体23向上托起的环形PCB板19；圆锥体23的细端内部设置有电机仓21，电机仓21内同轴心固定安装有电机22，电机22的旋转输出端为同轴心朝上的旋转螺纹柱31，电机22能带动纹柱31旋转；翻转辅助盖18的盖顶32的下侧同轴心固定设置有螺纹孔座26，螺纹孔座26上同轴心设置有螺纹盲孔28，翻转辅助盖18盖设在圆锥体23的细端时，旋转螺纹柱31与螺纹盲孔28螺纹配合；翻转辅助盖18的盖顶32的上侧设置有方形套筒27，方形套筒27的围合范围内为永磁体仓29，永磁体仓29内固定设置有磁性体29；

翻板机构36还包括第三步进电机支架90，第三步进电机支架90上固定安装有水平的第三步进电机6，第三步进电机6的第三输出轴7所在高度高出环形传送平台2所在高度；在俯视状态下，第三输出轴7沿环形传送平台2的切线方向延伸，第三输出轴7的末端垂直连接有旋转臂13，旋转臂13的末端垂直连接有加长杆12，加长杆12与第三输出轴7平行，加长杆12的末端固定连接有圆心角为90°的弧形支撑杆10，弧形支撑杆10的弧形圆心与第三输出轴7的轴线重合；弧形支撑杆10的末端固定连接有直线电机支座8，直线电机支座8上固定安装有两直线电机9，两直线电机9的直线伸缩杆9.1均沿弧形支撑杆10的径向方向延伸，两直线伸缩杆9.1的末端共同连接永磁体支座16，永磁体支座16上固定安装有方柱状的永磁体17，永磁体17位于圆锥体23正上方，方柱状的永磁体17的末端能向下插入方形套筒27的围合范围内的永磁体仓29中，并且永磁体17吸附住永磁体仓29内的磁性体29，从而使永磁体17吸附住翻转辅助盖18；

当第三输出轴7逆时针旋转180°后，弧形支撑杆10和永磁体17会跟着第三输出轴7旋转180°，从而使永磁体17转移到圆锥体23正下方。

PCB电路板的AOI检测系统的双面AOI检测方法和工作原理，包括如下步骤：

步骤一，初始状态下永磁体17位于圆锥体23正上方，且永磁体17的末端向下插入永磁体仓29中，永磁体17吸附住永磁体仓29内的磁性体29，从而使永磁体17吸附住翻转辅助盖18，此时翻转辅助盖18高出环形传送平台2所在高度；与此同时圆锥体23处于低于环形传送平台2所在高度，且圆锥体23的细端竖向朝上；

此时通过机械手或工业吸盘将等待检测的第一块正面朝上的环状PCB板19水平放置在上下料部2.1的圆形放置槽48内，然后第一步进电机5带动环形传送平台2逆时针旋转，从而使第一块正面朝上的环状PCB板19跟着环形传送平台2逆时针旋转平动位移至视觉检测暗室37内，直至第一块正面朝上的环状PCB板19与正面摄像单元34的摄像头对应时，正面摄像单元34对第一块正面朝上的环状PCB板19的正面进行拍摄，正面摄像单元34得到到第一块正面朝上的环状PCB板19图像后，图像处理系统代替人眼判断正面朝上的环形PCB板19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19的视觉检测；

随后环形传送平台2继续逆时针旋转，直至第一块正面朝上的环状PCB板19与翻板机构36对应，此时第一块正面朝上的环状PCB板19刚好与下方的圆锥体23处于同轴心的状态；

步骤二，升降电机15控制第二步进电机11、第二输出轴20和圆锥体23上升，直至圆锥体23的细端向上插入第一块正面朝上的环状PCB板19的中心孔25中；

步骤三，升降电机15控制第二步进电机11、第二输出轴20和圆锥体23继续上升，从而使圆锥体23将第一块正面朝上的环状PCB板19从圆形放置槽48内向上托起，从而使被向上托起的第一块正面朝上的环状PCB板19随圆锥体23同步上升；随着圆锥体23的继续上升，直至翻转辅助盖18盖在圆锥体23的细端；此时圆锥体23上的旋转螺纹柱31顶端已经顶到螺纹盲孔28的底端位置；

步骤四，升降电机15控制圆锥体23继续缓慢上升，与此同时控制电机22使旋转螺纹柱31正向旋转，从而使旋转螺纹柱31逐渐旋入螺纹盲孔28中，旋转螺纹柱31完全旋入螺纹盲孔28中后，翻转辅助盖18的下轮廓边缘向下顶压被圆锥体23向上托起的环形PCB板19；此时圆锥体23、翻转辅助盖18和被托起的第一块正面朝上的环形PCB板19构成不能相互分离的组合结构，从而使被托起的第一块正面朝上的环形PCB板19处于被稳定夹持在圆锥体23与翻转辅助盖18之间的状态；

然后升降电机15控制圆锥体23、翻转辅助盖18和被托起的第一块正面朝上的环形PCB板19所构成的组合结构同步下降一段距离，此时翻转辅助盖18的下降运动已经挣脱了上方的永磁体17；

步骤五，控制第二步进电机11，从而使第二输出轴20旋转180°，这是圆锥体23、翻转辅助盖18和被托起的第一块正面朝上的环形PCB板19所构成的组合结构会跟着旋转180°，此时圆锥体23的细端开始朝下，翻转辅助盖18处于圆锥体23的下方，而且被托起的环形PCB板19实现180°翻板，此时被托起的第一块正面朝上的环形PCB板19的反面朝上；

步骤六，升降电机15控制细端朝下的圆锥体23、翻转辅助盖18和被托起的第一块反面朝上的环形PCB板19所构成的组合结构同步下降，直至第一块反面朝上的环形PCB板19下降至圆形放置槽48中；

步骤七，控制第三输出轴7逆时针旋转180°，永磁体17会跟着第三输出轴7旋转180°，从而弧形支撑杆10和永磁体17也跟着沿第三输出轴7轴线旋转180°并穿过扇形空窗39，从而使永磁体17转移到圆锥体23、翻转辅助盖18和被托起的第一块反面朝上的环形PCB板19所构成的组合结构的正下方；然后两直线电机9控制永磁体17上升，直至永磁体17上升末端向上插入永磁体仓29中，使永磁体17吸附住永磁体仓29内的磁性体29，从而使永磁体17重新吸附住翻转辅助盖18；

步骤八，控制电机22使旋转螺纹柱31反向旋转，从而使旋转螺纹柱31逐渐旋出螺纹盲孔28，与此同时通过两直线电机9适应性控制永磁体17下降，直至旋转螺纹柱31完全旋出螺纹盲孔28中后，翻转辅助盖18与圆锥体23分离，此时第一块反面朝上的环形PCB板19的夹持状态被解除；然后升降电机15控制圆锥体23上升，而第一块反面朝上的环形PCB板19仍然留在了圆形放置槽48中；至此已经完成对第一块正面朝上的环状PCB板19的翻板；

步骤九，控制第三输出轴7顺时针旋转180°，使翻转辅助盖18跟着永磁体17沿第三输出轴7顺时针旋转180°，从而使永磁体17和所吸附的翻转辅助盖18恢复到“步骤一”的状态；

步骤十，第一步进电机5带动环形传送平台2继续逆时针旋转，直至第一块反面朝上的环状PCB板19与反面摄像单元35的摄像头对应时，反面摄像单元35对第一块反面朝上的环状PCB板19的反面进行拍摄，反面摄像单元35得到第一块反面朝上的环状PCB板19图像后，图像处理系统代替人眼判断反面朝上的环形PCB板19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19的视觉检测；

步骤十一，控制第一步进电机5带动环形传送平台2继续逆时针旋转，直至第一块反面朝上的环形PCB板19重新回到上下料部2.1，然后机械手或工业吸盘将已经被视觉检测的环形PCB板19取走。

以上所述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 (8)

1.PCB电路板的AOI检测系统，包括视觉检测暗箱(1)，所述视觉检测暗箱(1)内为视觉检测暗室(37)，所述视觉检测暗室(37)内设置光源和视觉检测摄像单元；

其特征在于：所述视觉检测暗室(37)内为设置有水平的环形传送平台(2)；所述环形传送平台(2)的轴心处安装有竖向的第一步进电机(5)，所述第一步进电机(5)的第一输出轴(4)的四周呈圆周阵列固定连接有若干水平的传送平台支架杆(39)，各所述传送平台支架杆(39)的末端均固定连接所述环形传送平台(2)的环体内圈；所述第一步进电机(5)能带动所述环形传送平台(2)沿自身环体轴线水平旋转；

所述环形传送平台(2)上能等间距放置若干待检测的环状PCB板(19)，所述视觉检测暗箱(1)的侧部镂空设置有水平的探出口(3)，所述环形传送平台(2)的一部分通过探出口(3)置于所述视觉检测暗箱(1)外部，所述环形传送平台(2)处于视觉检测暗箱(1)外部的一部分为上下料部(2.1)，所述环形传送平台(2)处于视觉检测暗箱(1)内部的一部分为传送检测部(2.1)。

2.根据权利要求1所述的PCB电路板的AOI检测系统，其特征在于：所述视觉检测暗室(37)内安装有翻板机构(36)，所述翻板机构(36)能将所述环形传送平台(2)上传送的正面朝上的环状PCB板(19)翻板成反面朝上的环状PCB板(19)。

3.根据权利要求2所述的PCB电路板的AOI检测系统，其特征在于：所述视觉检测摄像单元包括正面摄像单元(34)和反面摄像单元(35)；所述正面摄像单元(34)和反面摄像单元(35)分别位于所述翻板机构(36)两侧；所述正面摄像单元(34)能拍摄到环形传送平台(2)上传送的正面朝上的环状PCB板(19)，所述反面摄像单元(35)能拍摄到环形传送平台(2)上传送的反面朝上的环状PCB板(19)。

4.根据权利要求2所述的PCB电路板的AOI检测系统，其特征在于：所述环形传送平台(2)的上下料部(2.1)的圆心角小于180°，所述环形传送平台(2)的传送检测部(2.1)的圆心角大于180°。

5.根据权利要求4所述的PCB电路板的AOI检测系统，其特征在于：相邻两传送平台支架杆(39)之间形成扇形空窗(39)。

6.根据权利要求5所述的PCB电路板的AOI检测系统，其特征在于：所述环形传送平台(2)上呈圆周阵列等间距分布有若干圆形放置槽(48)，环状PCB板(19)能同轴心水平放置在所述圆形放置槽(48)内，所述圆形放置槽(48)的槽底同轴心镂空设置有镂空圆孔(40)，所述镂空圆孔(40)的孔径大于所述环状PCB板(19)的中心孔(25)；各所述镂空圆孔(40)远离环形传送平台(2)轴心的一侧设置有缺口(41)，所述(41)镂空圆孔(40)通过缺口(41)连通外部。

7.根据权利要求6所述的PCB电路板的AOI检测系统，其特征在于：

所述翻板机构(36)包括固定安装的升降电机(15)，所述升降电机(15)的升降杆(14)上端固定连接有水平的第二步进电机(11)，所述升降电机(15)带动所述升降电机(15)上下升降；所述第二步进电机(11)的第二输出轴(20)沿所述环形传送平台(2)的径向方向延伸，所述第二输出轴(20)的上下升降能沿上下穿过所述缺口(41)；还包括去掉尖端的圆锥体(23)，所述圆锥体(23)的轴线与所述第二输出轴(20)的轴线垂直，且所述第二输出轴(20)的末端与所述圆锥体(23)的粗端固定连接，所述圆锥体(23)的中部高度处的直径与所述环状PCB板(19)的中心孔(25)直径相同，所述圆锥体(23)的粗端直径小于所述镂空圆孔(40)的直径，所述圆锥体(23)的升降运动能够上下穿过所述镂空圆孔(40)；所述圆锥体(23)的细端能向上插入所述环状PCB板(19)的中心孔(25)，从而将环状PCB板(19)向上同轴心托起；

还包括翻转辅助盖(18)，所述翻转辅助盖(18)能盖设在所述圆锥体(23)的细端，所述翻转辅助盖(18)盖设在所述圆锥体(23)的细端时，翻转辅助盖(18)的下轮廓边缘向下顶压被圆锥体(23)向上托起的环形PCB板(19)；所述圆锥体(23)的细端内部设置有电机仓(21)，所述电机仓(21)内同轴心固定安装有电机(22)，所述电机(22)的旋转输出端为同轴心朝上的旋转螺纹柱(31)，所述电机(22)能带动所述纹柱(31)旋转；所述翻转辅助盖(18)的盖顶(32)的下侧同轴心固定设置有螺纹孔座(26)，所述螺纹孔座(26)上同轴心设置有螺纹盲孔(28)，所述翻转辅助盖(18)盖设在所述圆锥体(23)的细端时，所述旋转螺纹柱(31)与螺纹盲孔(28)螺纹配合；所述翻转辅助盖(18)的盖顶(32)的上侧设置有方形套筒(27)，所述方形套筒(27)的围合范围内为永磁体仓(29)，所述永磁体仓(29)内固定设置有磁性体(29)；

所述翻板机构(36)还包括第三步进电机支架(90)，所述第三步进电机支架(90)上固定安装有水平的第三步进电机(6)，所述第三步进电机(6)的第三输出轴(7)所在高度高出所述环形传送平台(2)所在高度；在俯视状态下，所述第三输出轴(7)沿所述环形传送平台(2)的切线方向延伸，所述第三输出轴(7)的末端垂直连接有旋转臂(13)，所述旋转臂(13)的末端垂直连接有加长杆(12)，所述加长杆(12)与所述第三输出轴(7)平行，所述加长杆(12)的末端固定连接有圆心角为90°的弧形支撑杆(10)，所述弧形支撑杆(10)的弧形圆心与所述第三输出轴(7)的轴线重合；所述弧形支撑杆(10)的末端固定连接有直线电机支座(8)，所述直线电机支座(8)上固定安装有两直线电机(9)，两直线电机(9)的直线伸缩杆(9.1)均沿所述弧形支撑杆(10)的径向方向延伸，两直线伸缩杆(9.1)的末端共同连接永磁体支座(16)，所述永磁体支座(16)上固定安装有方柱状的永磁体(17)，所述永磁体(17)位于所述圆锥体(23)正上方，所述方柱状的永磁体(17)的末端能向下插入方形套筒(27)的围合范围内的永磁体仓(29)中，并且永磁体(17)吸附住所述永磁体仓(29)内的磁性体(29)，从而使永磁体(17)吸附住所述翻转辅助盖(18)；

当第三输出轴(7)逆时针旋转180°后，弧形支撑杆(10)和永磁体(17)会跟着第三输出轴(7)旋转180°，从而使永磁体(17)转移到圆锥体(23)正下方。

8.根据权利要求7所述的PCB电路板的AOI检测系统的双面AOI检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，初始状态下永磁体(17)位于所述圆锥体(23)正上方，且永磁体(17)的末端向下插入永磁体仓(29)中，永磁体(17)吸附住所述永磁体仓(29)内的磁性体(29)，从而使永磁体(17)吸附住翻转辅助盖(18)，此时翻转辅助盖(18)高出环形传送平台(2)所在高度；与此同时圆锥体(23)处于低于环形传送平台(2)所在高度，且圆锥体(23)的细端竖向朝上；

此时通过机械手或工业吸盘将等待检测的第一块正面朝上的环状PCB板(19)水平放置在上下料部(2.1)的圆形放置槽(48)内，然后第一步进电机(5)带动环形传送平台(2)逆时针旋转，从而使第一块正面朝上的环状PCB板(19)跟着环形传送平台(2)逆时针旋转平动位移至视觉检测暗室(37)内，直至第一块正面朝上的环状PCB板(19)与正面摄像单元(34)的摄像头对应时，正面摄像单元(34)对第一块正面朝上的环状PCB板(19)的正面进行拍摄，正面摄像单元(34)得到到第一块正面朝上的环状PCB板(19)图像后，图像处理系统代替人眼判断正面朝上的环形PCB板(19)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(19)的视觉检测；

随后环形传送平台(2)继续逆时针旋转，直至第一块正面朝上的环状PCB板(19)与翻板机构(36)对应，此时第一块正面朝上的环状PCB板(19)刚好与下方的圆锥体(23)处于同轴心的状态；

步骤二，升降电机(15)控制第二步进电机(11)、第二输出轴(20)和圆锥体(23)上升，直至圆锥体(23)的细端向上插入第一块正面朝上的环状PCB板(19)的中心孔(25)中；

步骤三，升降电机(15)控制第二步进电机(11)、第二输出轴(20)和圆锥体(23)继续上升，从而使圆锥体(23)将第一块正面朝上的环状PCB板(19)从圆形放置槽(48)内向上托起，从而使被向上托起的第一块正面朝上的环状PCB板(19)随圆锥体(23)同步上升；随着圆锥体(23)的继续上升，直至翻转辅助盖(18)盖在所述圆锥体(23)的细端；此时圆锥体(23)上的旋转螺纹柱(31)顶端已经顶到螺纹盲孔(28)的底端位置；

步骤四，升降电机(15)控制圆锥体(23)继续缓慢上升，与此同时控制电机(22)使旋转螺纹柱(31)正向旋转，从而使旋转螺纹柱(31)逐渐旋入螺纹盲孔(28)中，旋转螺纹柱(31)完全旋入螺纹盲孔(28)中后，翻转辅助盖(18)的下轮廓边缘向下顶压被圆锥体(23)向上托起的环形PCB板(19)；此时圆锥体(23)、翻转辅助盖(18)和被托起的第一块正面朝上的环形PCB板(19)构成不能相互分离的组合结构，从而使被托起的第一块正面朝上的环形PCB板(19)处于被稳定夹持在圆锥体(23)与翻转辅助盖(18)之间的状态；

然后升降电机(15)控制圆锥体(23)、翻转辅助盖(18)和被托起的第一块正面朝上的环形PCB板(19)所构成的组合结构同步下降一段距离，此时翻转辅助盖(18)的下降运动已经挣脱了上方的永磁体(17)；

步骤五，控制第二步进电机(11)，从而使第二输出轴(20)旋转180°，这是圆锥体(23)、翻转辅助盖(18)和被托起的第一块正面朝上的环形PCB板(19)所构成的组合结构会跟着旋转180°，此时圆锥体(23)的细端开始朝下，翻转辅助盖(18)处于圆锥体(23)的下方，而且被托起的环形PCB板(19)实现180°翻板，此时被托起的第一块正面朝上的环形PCB板(19)的反面朝上；

步骤六，升降电机(15)控制细端朝下的圆锥体(23)、翻转辅助盖(18)和被托起的第一块反面朝上的环形PCB板(19)所构成的组合结构同步下降，直至第一块反面朝上的环形PCB板(19)下降至圆形放置槽(48)中；

步骤七，控制第三输出轴(7)逆时针旋转180°，永磁体(17)会跟着第三输出轴(7)旋转180°，从而弧形支撑杆(10)和永磁体(17)也跟着沿第三输出轴(7)轴线旋转180°并穿过扇形空窗(39)，从而使永磁体(17)转移到圆锥体(23)、翻转辅助盖(18)和被托起的第一块反面朝上的环形PCB板(19)所构成的组合结构的正下方；然后两直线电机(9)控制永磁体(17)上升，直至永磁体(17)上升末端向上插入永磁体仓(29)中，使永磁体(17)吸附住所述永磁体仓(29)内的磁性体(29)，从而使永磁体(17)重新吸附住翻转辅助盖(18)；

步骤八，控制电机(22)使旋转螺纹柱(31)反向旋转，从而使旋转螺纹柱(31)逐渐旋出螺纹盲孔(28)，与此同时通过两直线电机(9)适应性控制永磁体(17)下降，直至旋转螺纹柱(31)完全旋出螺纹盲孔(28)中后，翻转辅助盖(18)与圆锥体(23)分离，此时第一块反面朝上的环形PCB板(19)的夹持状态被解除；然后升降电机(15)控制圆锥体(23)上升，而第一块反面朝上的环形PCB板(19)仍然留在了圆形放置槽(48)中；至此已经完成对第一块正面朝上的环状PCB板(19)的翻板；

步骤九，控制第三输出轴(7)顺时针旋转180°，使翻转辅助盖(18)跟着永磁体(17)沿第三输出轴(7)顺时针旋转180°，从而使永磁体(17)和所吸附的翻转辅助盖(18)恢复到“步骤一”的状态；

步骤十，第一步进电机(5)带动环形传送平台(2)继续逆时针旋转，直至第一块反面朝上的环状PCB板(19)与反面摄像单元(35)的摄像头对应时，反面摄像单元(35)对第一块反面朝上的环状PCB板(19)的反面进行拍摄，反面摄像单元(35)得到第一块反面朝上的环状PCB板(19)图像后，图像处理系统代替人眼判断反面朝上的环形PCB板(19)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(19)的视觉检测；

步骤十一，控制第一步进电机(5)带动环形传送平台(2)继续逆时针旋转，直至第一块反面朝上的环形PCB板(19)重新回到上下料部(2.1)，然后机械手或工业吸盘将已经被视觉检测的环形PCB板(19)取走。

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