CN111792377A - 一种pcb收板机的输送定位机构和收放板方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种PCB收板机的输送定位机构和收放板方法。一种PCB收板机的输送定位机构包括：推板气缸(1)、推板气缸挡板(2)、推板导轨机构(3)、拍板机构(4)、输送滚筒(5)、输送托板(6)；输送托板(6)设置在输送滚筒(5)末端；推板气缸挡板(2)设置在拍板机构(4)的侧面。有效的改善PCB掉板的情况并提高PCB板加工品质。

Description

一种PCB收板机的输送定位机构和收放板方法
技术领域
本发明涉及一种PCB生产设备技术领域，尤其涉及一种PCB收板机的输送定位机构和收放板方法。
背景技术
随着智能制造的推进，PCB工厂对自动化设备的要求越来越高，机器人大量地运用于PCB生产，设备结构简单化，稳定性高。但是在PCB生产工厂中，依然存在一些痛点问题，如某些制程的PCB板厚孔多并且质量偏重，目前PCB主要采用真空吸盘吸附的方式来搬运，这种PCB的搬运方式对于孔多质量重的PCB来说，及其容易出现真空失效的现象导致掉板，甚至是吸不起来，增加了PCB的报废数量。随着智能工厂的发展，传统的吸盘抓取及输送方式已经无法满足工厂智能化的需求。
发明内容
本发明旨在针对PCB收板机在输送机构处抓取质量重且孔较多的PCB过程中出现的掉板情况，为其提供一种可适用于质量重且孔较多的PCB的吸板抓具及输送定位机构，可有效的改善PCB掉板的情况并提高PCB板加工品质。为达到上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：
为达到上述目的，本发明提供了一种用于PCB厚板的吸板夹爪抓具及输送定位机构。所述输送机构主要包括输送滚筒、输送托板、序列拍板定位、气缸拍板定位、后退上顶挡板定位，可实现PCB四个方向定位功能。配套的输送定位机构上设有定位挡板，定位挡板设有避让切槽，此避让切槽用来避让夹爪机构。
PCB收板机设备收板时，吸盘组根据检测的板宽传动组自动调整距离，夹爪组为避免与输送机构干涉处于松开状态。吸盘组到位后，夹爪机构将PCB板紧紧夹住，然后吸盘组再工作将PCB吸住，最后将PCB搬运到带槽载具上。
具体地，一种PCB收板机的输送定位机构，包括：推板气缸1、推板气缸挡板2、推板导轨机构3、拍板机构4、输送滚筒5、输送托板6；输送托板6设置在输送滚筒5末端；推板气缸挡板2设置在拍板机构4的侧面。
PCB收板机的输送定位机构的收放板方法，包括以下步骤：
输送滚筒以第一方向将PCB输送到位后，拍板机构4将PCB板与第一方向平行的边定位，推板气缸1推动推板气缸挡板2沿推板导轨机构3将PCB前部定位；
条纹图案发光光源8发出至少一种结构图样11的结构光，线性扫描相机7根据检测的图像通过处理器计算PCB的板宽，并控制推板气缸1和拍板机构4自动调整距离；
线性扫描相机7在所述条纹图案发光光源8将结构光投射成像于所述PCB板的待加工表面时，获取所述待加工表面的影像，并输出一个结构光影像；
处理器根据所述线性扫描相机7输出的各个结构光影像找出对应的标准图样信息，并以所述标准图样信息分析各种结构光影像的各部位的形变状态，并输出PCB板的曲度信息；
PCB定位和检测完成后由夹爪机构将PCB搬运到载具上。
总体而言，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、本发明抓取PCB的方式为夹爪机构夹住PCB再由吸盘组吸取PCB，确保PCB在搬运过程出现真空失效的情况下，仍有夹爪机构夹住PCB，从而做到PCB搬运不掉板，提高设备运行的稳定性；
2、本发明能够根据PCB板大小自动调整定位机构，提高了系统适应性，并且在定位过程中能够自动检测PCB板缺陷，改善因为PCB板表面不平整所引起的加工误差与不良率，大幅提高PCB板的加工精密度与品质。
3、本发明的输送定位机构设有定位挡板及夹爪避让切槽，可实现PCB四个方向的定位功能，吸盘夹爪在输送定位机构上，先将PCB夹住，再由真空吸盘吸住，最后搬运至带槽载具上。
附图说明
图1为本发明提供的一种PCB收放板机的输送定位机构结构说明图；
图2为本发明提供的一种PCB收放板机在PCB的待加工表面切换投射多种具有结构图样的结构光时的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，结合以下附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此的间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明提供的一种PCB收放板机输送机构主要包括：
推板气缸1、推板气缸挡板2、推板导轨机构3、拍板机构4、输送滚筒5、输送托板6。输送托板6设置在输送滚筒5末端。推板气缸挡板2设置在拍板机构4的侧面。
输送托板6防止PCB进入输送机构时卡板，输送滚筒以第一方向将PCB输送到位后，拍板机构4将PCB板与第一方向平行的边定位，推板气缸1推动推板气缸挡板2沿推板导轨机构3将PCB前部定位。所述第一方向可以为PCB板的输送方向。
在输送滚筒5的上方还固定设置有条纹图案发光光源8、一个线性扫描相机7。条纹图案发光光源8、一个线性扫描相机7以预定距离分开设置。条纹图案发光光源8、一个线性扫描相机7通过线缆连接到数据处理单元9。
条纹图案发光光源8、一个线性扫描相机7可以通过共用的门形支架或者单独设置的支架固定。条纹图案发光光源8、一个线性扫描相机7的投影区域为PCB板定位区域。
PCB收放板机收板时，包括以下步骤：
条纹图案发光光源8发出至少一种结构图样11的结构光，线性扫描相机7根据检测的图像通过处理器计算PCB的板宽，并控制推板气缸1和拍板机构4自动调整距离。
线性扫描相机7在所述条纹图案发光光源8将结构光投射成像于所述PCB板的待加工表面时，获取所述待加工表面的影像，并输出一个结构光影像。
处理器根据所述线性扫描相机7输出的各个结构光影像找出对应的标准图样信息，并以所述标准图样信息分析各种结构光影像的各部位的形变状态，并输出PCB板的曲度信息。
PCB定位和检测完成后由夹爪机构将PCB搬运到载具上。
夹爪机构为避免与输送机构干涉在初始处于松开状态。夹爪机构将PCB板从输送机构上夹住后再采用真空吸盘吸附。
如图2所示条纹图案发光光源8可对PCB10的待加工表面切换投射多种具有结构图样11的结构光，所述结构图样11可以是多个平行条纹构成的图案，或多个圆点排列构成的图案。所述条纹图案发光光源8会先投射一种结构图样11的结构光，然后切换投射另外一种结构图样11的结构光，以供所述线性扫描相机7分别获取图像。
在本实施例中，所述条纹图案发光光源8是对欲加工的PCB板的整个待加工表面进行结构光的投影。
所述线性扫描相机7在所述条纹图案发光光源8将结构光投射成像于所述PCB板的待加工表面时，获取所述待加工表面的影像，并输出一个结构光影像。
所述数据处理单元9包括存储器和处理器。存储器内建有各种结构光的标准图样信息，所述标准图样信息内容包含各种结构光投射于一个完全平整的平面时，所述结构图样11于所述平面所呈现的标准成像的信息，以及所述结构图样11的各种变形与变形幅度所代表的曲率。处理器根据所述线性扫描相机7输出的各个结构光影像找出对应的标准图样信息，并以所述标准图样信息分析各种结构光影像的各部位的形变状态。
当PCB板的待加工表面不平整时，例如往上弧凸或或往下弧凹，这些不平整部位都会造成投射于该处的结构图样11部位出现扭曲、窄缩、扩大等变形情况，且变形幅度会与该待加工表面的不平整曲度有关，所以可通过分析各个结构光影像与对应的标准图样信息间的差异程度，得出该PCB板的待加工表面的各个部位的曲度分布，例如分析条纹状结构图样11的弯曲与形变状态和幅度，可得知该部位是呈现往下弧凹或往上弧凸，以及弧凹或弧凸的曲度，进而可对应各个结构光影像分别输出一个代表该PCB板的该待加工表面各部位曲度分布的曲度信息。
在本实施例中，处理器还可以将曲度信息进行平均统计，以得到该PCB板各个部位的平均曲度，并输出该表面曲度信息，经过多个曲度信息的平均来获得该表面曲度信息的设计，会使得输出的平均曲度更准确。
在本实施例中，是通过对该PCB板切换投射多种不同结构图样11的结构光，然后再将分析这些结构光影像所得到的这些曲度信息加以平均，以获得该表面曲度信息，但实施时，也可仅使用一种结构光，并以分析该结构光的结构光影像所得的该曲度信息作为该表面曲度信息。
综上所述，可以通过本发明的结构光影像分析，来取得待加工的PCB板的待加工表面的曲度信息，有助于快速获得整个PCB板的待加工表面的精确曲度分布信息，从而可以输出上述信息作为PCB质量判定的标准或者作为PCB加工设备的调整信息，从而改善因为PCB板表面不平整所引起的加工误差与不良率，大幅提高PCB板的加工精密度与品质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，本领域的技术人员容易理解，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围的内。

Claims (5)

1.一种PCB收板机的输送定位机构，其特征在于，包括：推板气缸(1)、推板气缸挡板(2)、推板导轨机构(3)、拍板机构(4)、输送滚筒(5)、输送托板(6)；输送托板(6)设置在输送滚筒(5)末端；推板气缸挡板(2)设置在拍板机构(4)的侧面。
2.根据权利要求1所述的PCB收板机的输送定位机构，其特征在于：在输送滚筒(5)的上方还固定设置有条纹图案发光光源(8)、一个线性扫描相机(7)；条纹图案发光光源(8)、一个线性扫描相机(7)以预定距离分开设置；条纹图案发光光源(8)、一个线性扫描相机(7)通过线缆连接到数据处理单元(9)。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的PCB收板机的输送定位机构的收放板方法，其特征在于，包括以下步骤：
输送滚筒以第一方向将PCB输送到位后，拍板机构(4)将PCB板与第一方向平行的边定位，推板气缸(1)推动推板气缸挡板(2)沿推板导轨机构(3)将PCB前部定位；
条纹图案发光光源(8)发出至少一种结构图样(11)的结构光，线性扫描相机(7)根据检测的图像通过处理器计算PCB的板宽，并控制推板气缸(1)和拍板机构(4)自动调整距离；
线性扫描相机(7)在所述条纹图案发光光源(8)将结构光投射成像于所述PCB板的待加工表面时，获取所述待加工表面的影像，并输出一个结构光影像；
处理器根据所述线性扫描相机(7)输出的各个结构光影像找出对应的标准图样信息，并以所述标准图样信息分析各种结构光影像的各部位的形变状态，并输出PCB板的曲度信息；
PCB定位和检测完成后由夹爪机构将PCB搬运到载具上。
4.根据权利要求3所述的PCB收板机的输送定位机构的收放板方法，其特征在于：处理器还可以将曲度信息进行平均统计，以得到该PCB板各个部位的平均曲度，并输出该表面曲度信息。
5.根据权利要求3所述的PCB收板机的输送定位机构的收放板方法，其特征在于：所述结构图样(11)是多个平行条纹构成的图案，或多个圆点排列构成的图案。
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