CN111940324A - 一种高效检测的产品外观检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效检测的产品外观检测系统，包括上料机构、定位机构、外观检测机构、缓存机构、回收机构、合格产品下料机构以及可修复产品下料机构，外观检测机构包括下表面和侧表面检测单元、上表面检测单元以及产品移载单元，产品移载单元设有两个产品抓取装置。通过在产品移载单元设置两个产品抓取装置，两个产品抓取装置同步动作，一个进行取的动作，一个进行放的动作，大大提高了产品移载效率。

Description

一种高效检测的产品外观检测系统

技术领域

本发明涉及消费电子行业&SMT行业领域，具体涉及一种高效检测的产品外观检测系统。

背景技术

SMT贴片指的是在PCB基础上进行加工的系列工艺流程的简称，PCB(PrintedCircuit Board)为印刷电路板。SMT是表面组装技术(表面贴装技术)(Surface MountedTechnology的缩写)，是电子组装行业里最流行的一种技术和工艺，对产品进行组装前首先需要对产品进行外观检测，需要在不同的检测单元上进行不同表面的检测，例如现在下表面和侧表面检测单元上对产品进行侧表面和下表面的检测，然后通过中转机械手将产品转移到上表面检测单元上对产品进行上表面的检测，现有技术中的中转机械手一般先从下表面和侧表面检测单元上吸取一个或一组产品，放到上表面检测单元上，放到上表面检测单元上，产品转移效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高产品检测或转移效率的高效检测的产品外观检测系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高效检测的产品外观检测系统，包括：

上料机构，其用于承载料盘并对料盘进行定位；

定位机构，其用于承载产品并对自上料机构转移来的产品进行定位；

外观检测机构，其包括用于承载产品并分别对自定位机构转移来的产品的不同待检测表面进行拍照检测的多个检测单元；

缓存机构，其用于承载产品并暂存自所述外观检测机构转移来的合格产品和可修复产品；

回收机构，其用于承载料盘并放置自所述外观检测机构转移来的不合格产品并进行存储；

合格产品下料机构，其用于承载料盘并接收自缓存机构转移来的合格产品并进行存储；

可修复产品下料机构，其用于承载料盘并接收自缓存机构转移来的可修复产品并进行存储；

其中，所述外观检测机构包括：

下表面和侧表面检测单元，其包括绕竖直Z轴方向可旋转的第一检测用转盘、至少两个第一图像采集装置，所述第一检测用转盘设有绕其轴线均布设置的多个第一承载部并带动每个所述第一承载部依次经过第一上料工位、至少两个第一检测工位以及至少一个第一下料工位，所述第一图像采集装置与所述第一检测工位一一对应的设置；

上表面检测单元，其包括绕竖直Z轴方向可旋转的第二检测用转盘和至少一个第二图像采集装置，所述第二检测用转盘设有绕其轴线均布设置的多个第二承载部并带动每个所述第二承载部依次经过第二上料工位、至少一个第二检测工位以及第二下料工位，所述第二图像采集装置与所述第二检测工位一一对应的设置；

产品移载单元，其包括绕竖直Z轴方向可旋转的移载转盘，所述移载检测转盘设有绕其轴线均布设置的两个产品料盘抓取装置并带动每个所述产品料盘抓取装置依次经过第一抓取产品工位和第二抓取产品工位，其中一个所述产品料盘抓取装置位于第一抓取产品工位并位于第一下料工位上方时，另一个所述产品料盘抓取装置位于第二抓取产品工位并位于第二上料工位上方。

进一步的，所述上料机构、所述合格产品下料机构以及所述可修复产品下料机构为相同设备，每一者包括：

第一升降单元，包括沿竖直Z轴方向可运动的第一升降台，所述第一升降台承载叠置的多只料盘并带动最上层料盘位于第一料盘工位；

第二升降单元，其包括沿竖直Z轴方向可运动第二升降台，所述第二升降台承载叠置的多只料盘并带动最上层料盘位于第二料盘工位；

取料单元，其包括沿水平Y轴方向可运动的治具和一次定位装置，所述治具承载单只料盘并在第一治具工位和第二治具工位之间往复，所述一次定位装置设于所述料盘的外周并将单只料盘定位在第三料盘工位；

料盘移载单元，其包括沿水平Y轴方向可运动并在第一料盘抓取工位和第二料盘抓取工位之间往复的料盘抓取装置，

所述治具位于第一治具工位且位于第一料盘工位上方时，所述料盘抓取装置位于第二料盘抓取工位并位于第二料盘工位上方，所述治具位于第二治具工位且位于第二料盘工位上方时，所述料盘抓取装置位于第一料盘抓取工位并位于所述第一料盘工位上方；

所述料盘抓取装置设有位于上方的运动系统，所述运动系统包括气缸和连杆组件，所述连杆组件包括连杆A和连杆B，所述连杆A上端与机架绕水平X轴方向可转动的连接，所述连杆A的中段部分与所述气缸的伸缩杆绕水平X轴方向可转动的连接，所述连杆A下端与所述连杆B的一端绕水平X轴方向可转动的连接，所述连杆B的另一端与所述料盘抓取装置绕水平X轴方向可转动的连接，所述气缸的伸缩杆一端背向所述第三料盘工位。

进一步的，所述气缸位于所述第一料盘工位上方，所述第三料盘工位位于第二料盘工位上方。

进一步的，所述连杆A包括上杆段和下杆段，所述上杆段和所述下杆段形成面向所述气缸的钝角夹角，所述气缸倾斜设置，所述气缸的伸缩杆一端下垂并与所述连杆A的拐角处连接。

进一步的，所述定位机构包括承载产品的定位台和设于产品外周并将产品定位在产品工位的二次定位装置。

进一步的，所述缓存机构包括用于承载并暂存产品的缓存平台。

进一步的，所述上料机构与所述定位机构之间转移产品的机械手、所述定位机构和所述外观检测机构之间转移产品的机械手为同一上料机械手。

进一步的，所述外观检测机构与所述回收机构之间转移产品的机械手、所述缓存机构与所述合格产品下料机构之间转移产品的机械手、所述缓存机构与所述可修复产品下料机构之间转移产品的机械手为同一下料机械手。

进一步的，所述缓存机构与所述外观检测机构之间转移产品的机械手为单独设置的中转机械手。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1)本发明公开的高效检测的产品外观检测系统，通过在产品移载单元设置两个产品抓取装置，两个产品抓取装置同步动作，一个进行取的动作，一个进行放的动作，大大提高了产品移载效率；

2)本发明公开的高效检测的产品外观检测系统，通过将料盘抓取装置的气缸设于第一升降单元或第二升降单元的上方，大大减小了上料机构、合格产品下料机构以及可修复产品下料机构沿料盘抓取装置运动方向的尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的一些附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明共的产品的俯视图；

图2为本发明公开的产品的侧视图；

图3为本发明公开的外观检测系统的整体俯视图；

图4为本发明公开的上料机构、合格产品下料机构以及可修复产品下料机构的示意图；

图5为本发明公开的定位机构的示意图；

图6为本发明公开的外观检测机构的示意图；

图7为图6中A处的局部放大图；

图8为图6中B处的局部放大图；

图9缓存机构的示意图。

其中，100、产品；110、产品本体；120、透明标签；200、上料机构；201、第一升降台；202、第二升降台；203、治具；204、一次定位装置；205、料盘抓取装置；206、气缸；207、连杆A；208、连杆B；209、第三型腔；300、定位机构；310、定位台；320、二次定位装置；330、第四型腔；400、外观检测机构；410、下表面和侧表面检测单元；411、第一检测用转盘；412、第一图像采集装置；413、第一承载部；414、第一底壁；415、第一侧壁；420、上表面检测单元；421、第二检测用转盘；422、第二图像采集装置；423、第二承载部；424、第二底壁；415、第二侧壁；500、缓存机构；510、缓存台；520、第五型腔；600、回收机构；700、合格产品下料机构；800、可修复产品下料机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例一

参见图1至图9，如其中的图例所示，一种产品上表面、下表面以及侧表面的外观检测系统，

产品100包括产品本体110和承载产品本体110的透明标签120，产品本体110呈圆柱状，具有上端面、下端面以及侧面，透明标签120包括重叠区和非重叠区，上端面为待检测上表面，待检测上表面朝向透明标签120的重叠区且二者贴合在一起，下端面为待检测下表面，待检测下表面背离透明标签120的重叠区，侧面远离非重叠区的一侧为待检测侧表面，

外观检测系统包括：

上料机构200，其用于承载料盘并对料盘进行定位；

定位机构300，其用于承载产品并对自上料机构200转移来的产品进行定位；

外观检测机构400，其用于承载产品并对自定位机构300转移来的产品的待检测表面进行拍照检测；

缓存机构500，其用于承载产品并暂存自外观检测机构400转移来的合格产品和可修复产品；

回收机构600，其用于承载料盘并放置自所述外观检测机构转移来的不合格产品并进行存储；

合格产品下料机构700，其用于承载料盘并接收自缓存机构500转移来的合格产品并进行存储；

可修复产品下料机构800，其用于承载料盘并接收自缓存机构500转移来的可修复产品并进行存储；

外观检测机构包括：

下表面和侧表面检测单元410，其包括绕竖直Z轴方向可旋转的第一检测用转盘411、至少两个第一图像采集装置412，第一检测用转盘411设有绕其轴线均布设置的多个第一承载部413并带动每个第一承载部413依次经过第一上料工位、至少两个第一检测工位以及至少一个第一下料工位，第一图像采集装置412与第一检测工位一一对应的设置，每个第一承载部413设有用于容置产品的第一型腔，第一型腔具有第一底壁414和第一侧壁415，第一底壁414正对待检测下表面的位置设有下镂空区，第一侧壁415正对待检测侧表面的位置设有侧镂空区，透明标签120的非重叠区吸附于第一底壁414上，至少一个第一图像采集装置412为侧表面图像采集装置，侧表面图像采集装置412的镜头朝向位于其所对应的第一检测工位处第一型腔的侧镂空区，至少一个第一图像采集装置412为下表面图像采集装置，下表面图像采集装置412的镜头朝向位于其所对应的第一检测工位处第一型腔的下镂空区；

上表面检测单元420，其包括绕竖直Z轴方向可旋转的第二检测用转盘421和至少一个第二图像采集装置422，第二检测用转盘421设有绕其轴线均布设置的多个第二承载部423并带动每个第二承载部依次经过第二上料工位、至少一个第二检测工位以及第二下料工位，第二图像采集装置422与第二检测工位一一对应的设置，每个第二承载部423设有用于容置产品的第二型腔，第二型腔具有承载产品的第二底壁424和定位产品的第二侧壁425，透明标签120吸附于第二底壁424上，第二图像采集装置422为上表面图像采集装置，上表面图像采集装置422的镜头朝向位于其所对应的第二检测工位处第二型腔的上端口。

本实施例中优选的实施方式，上料机构200、合格产品下料机构700以及可修复产品下料机构800为相同设备，每一者包括：

第一升降单元，包括沿竖直Z轴方向可运动的第一升降台201，第一升降台201承载叠置的多只料盘并带动最上层料盘位于第一料盘工位；

第二升降单元，其包括沿竖直Z轴方向可运动第二升降台202，第二升降台202承载叠置的多只料盘并带动最上层料盘位于第二料盘工位；

取料单元，其包括沿水平Y轴方向可运动的治具203和一次定位装置204，治具203承载单只料盘并在第一治具工位和第二治具工位之间往复，一次定位装置204设于料盘的外周并将单只料盘定位在第三料盘工位；

料盘移载单元，其包括沿水平Y轴方向可运动并在第一料盘抓取工位和第二料盘抓取工位之间往复的料盘抓取装置205，

治具203位于第一治具工位且位于第一料盘工位上方时，料盘抓取装置205位于第二料盘抓取工位并位于第二料盘工位上方，治具203位于第二治具工位且位于第二料盘工位上方时，料盘抓取装置205位于第一料盘抓取工位并位于第一料盘工位上方；

料盘抓取装置205设有位于其上方的运动系统，运动系统包括气缸206和连杆组件，连杆组件包括连杆A207和连杆B208，连杆A207上端与机架绕与料盘抓取装置运动方向垂直的方向可转动的连接，连杆A207的中段部分与气缸206的伸缩杆绕与料盘抓取装置运动方向垂直的方向可转动的连接，连杆A207下端与连杆B208的一端绕与料盘抓取装置运动方向垂直的方向可转动的连接，连杆B208的另一端与料盘抓取装置205绕与料盘抓取装置运动方向垂直的方向可转动的连接，气缸206的伸缩杆一端背向第三料盘工位；

料盘中设有用于容置产品的多个第三型腔209，第三型腔209与第二型腔结构相同。

本实施例中优选的实施方式，第三料盘工位位于第二料盘工位上方，气缸206位于第一料盘工位上方。

本实施例中优选的实施方式，连杆A207包括上杆段和下杆段，上杆段和所述下杆段形成面向气缸206的钝角夹角，气缸206倾斜设置，气缸206的伸缩杆一端下垂并与连杆A207的拐角处连接。

本实施例中优选的实施方式，定位机构300包括承载产品的定位台310和设于产品外周并将产品定位在产品工位的二次定位装置320，定位台310上设有用于容置产品的一个或多个第四型腔330，第四型腔330与第二型腔结构相同，二次定位装置320为将产品退推入第四型腔的推板装置。

本实施例中优选的实施方式，缓存机构500包括用于承载并暂存产品的缓存平台510，缓存平台510上设有合格产品区和可修复产品区，每一者设有用于容置产品的多个第五型腔520，第五型腔520与第二型腔结构相同。

本实施例中优选的实施方式，上料机构200与定位机构300之间转移产品的机械手、定位机构300和外观检测机构400之间转移产品的机械手为同一上料机械手101。

本实施例中优选的实施方式，外观检测机构400与回收机构700之间转移产品的机械手、缓存机构500与合格产品下料机构700之间转移产品的机械手、缓存机构600与可修复产品下料机构800之间转移产品的机械手为同一下料机械手102。

本实施例中优选的实施方式，下表面和侧表面检测单元410和上表面检测单元420之间转移产品的机械手为单独设置的中转机械手A430。

中转机械手A430为产品移载单元，产品移载单元包括绕竖直Z轴方向可旋转的移载用转盘431，移载用转盘431设有绕其轴线均布设置的两个产品抓取装置432并带动每个产品抓取装置432依次经过第一抓取产品工位和第二抓取产品工位，其中一个产品抓取装置432位于第一抓取产品工位并位于下表面和侧表面检测单元410的下料工位上方时，另一个产品抓取装置432位于第二抓取产品工位并位于上表面检测单元420的上料工位上方。

本实施例中优选的实施方式，缓存机构500与外观检测机构400之间转移产品的机械手为单独设置的中转机械手B530。

下面介绍本发明的工作过程：

上料工序包括如下步骤：

1.1料盘抓取装置位于第一料盘抓取工位，料盘抓取装置从第一升降台抓取最上层料盘后，第一升降台上升以使最顶层料盘位于第一料盘位置，料盘抓取装置移动至第二料盘抓取工位，治具位于第二治具工位上并位于料盘抓取装置的下方，料盘抓取装置将料盘放置到治具中，一次定位装置通过推动料盘至设定位置的方式将治具中的料盘定位到第三料盘工位；

1.2、上料机械手从治具的料盘中抓取一组产品后放到定位台上；

1.3、当治具上料盘中的产品被上料机械手抓取完成后，料盘抓取装置从治具上抓取空料盘；

1.4、治具运动至第一治具工位上并位于第一升降台上方；

1.5、料盘抓取装置将空料盘放置到第二升降台上，第二升降台下降以使最上层空料盘位于第二料盘工位；

1.6料盘抓取装置运动到第一料盘抓取工位并位于第一升降台上方，治具运动到第二治具工位并位于第二升降台上方，回到步骤1.1。

定位工序包括如下步骤：

2.1、二次定位装置从初始位置开始运动，将放置到定位台上的一组产品推到第四型腔中，即将产品定位到产品工位上；

2.2、上料机械手从第四型腔中抓取一组产品分别放置到依次到达第一上料工位的多个第一承载部的第一型腔中；

2.3、二次定位装置回到初始位置，回到步骤2.1。

检测工序包括如下步骤

3.1、下表面图像采集装置和侧表面图像采集装置分别对到达其对应第一检测工位的产品进行侧表面图像采集和下表面图像采集；

3.2、中转机械手A将依次到达第一下料工位的产品分别转移到依次到达第二上料工位的第二承载部的第二型腔中；

3.3、上表面图像采集装置对到达其对应第二检测工位的产品进行上表面图像采集；

缓存工序包括：

4.1、中转机械手B将依次到达第二下料工位的第二承载部的第二型腔中的合格产品和可修复产品分别转移到缓存机构上，下料机械手将到达第二下料工位的不合格产品转移到回收机构；

下料工序包括如下步骤：

5.1、治具位于第一治具工位，第二升降台将最上层料盘顶升到第二料盘工位；

5.2、料盘抓取装置位于第二料盘抓取工位并从第二升降台抓取最上层料盘，治具运动至第二治具工位，料盘抓取装置将料盘转移至治具，一次定位装置通过料盘推动至设定位置的方式将治具中的料盘定位到第三料盘工位；

5.3、下料机械手从缓存机构的料盘中抓取一组产品后放到合格产品下料机构的料盘中或可修复产品下料机构的料盘中；

5.4、当治具料盘中的产品装满后，料盘抓取装置从治具上抓取装满产品的料盘；

5.5、料盘抓取装置运动至第一料盘抓取工位并位于第一升降台上方；

5.6、料盘抓取装置将料盘放置到第一升降台上，第一升降台下降以使最上层料盘位于第一料盘工位；

5.7、治具回到第一治具工位并位于第一升降台上方，料盘抓取装置回到第二料盘抓取工位并位于第二升降台上方，回到步骤5.1。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种高效检测的产品外观检测系统，其特征在于，包括：

上料机构，其用于承载料盘并对料盘进行定位；

定位机构，其用于承载产品并对自上料机构转移来的产品进行定位；

外观检测机构，其包括用于承载产品并分别对自定位机构转移来的产品的不同待检测表面进行拍照检测的多个检测单元；

缓存机构，其用于承载产品并暂存自所述外观检测机构转移来的合格产品和可修复产品；

回收机构，其用于承载料盘并放置自所述外观检测机构转移来的不合格产品并进行存储；

合格产品下料机构，其用于承载料盘并接收自缓存机构转移来的合格产品并进行存储；

可修复产品下料机构，其用于承载料盘并接收自缓存机构转移来的可修复产品并进行存储；

其中，所述外观检测机构包括：

下表面和侧表面检测单元，其包括绕竖直Z轴方向可旋转的第一检测用转盘、至少两个第一图像采集装置，所述第一检测用转盘设有绕其轴线均布设置的多个第一承载部并带动每个所述第一承载部依次经过第一上料工位、至少两个第一检测工位以及至少一个第一下料工位，所述第一图像采集装置与所述第一检测工位一一对应的设置；

上表面检测单元，其包括绕竖直Z轴方向可旋转的第二检测用转盘和至少一个第二图像采集装置，所述第二检测用转盘设有绕其轴线均布设置的多个第二承载部并带动每个所述第二承载部依次经过第二上料工位、至少一个第二检测工位以及第二下料工位，所述第二图像采集装置与所述第二检测工位一一对应的设置；

产品移载单元，其包括绕竖直Z轴方向可旋转的移载转盘，所述移载检测转盘设有绕其轴线均布设置的两个产品料盘抓取装置并带动每个所述产品料盘抓取装置依次经过第一抓取产品工位和第二抓取产品工位，其中一个所述产品料盘抓取装置位于第一抓取产品工位并位于第一下料工位上方时，另一个所述产品料盘抓取装置位于第二抓取产品工位并位于第二上料工位上方。

2.如权利要求1所述的高效检测的产品外观检测系统，其特征在于，所述上料机构、所述合格产品下料机构以及所述可修复产品下料机构为相同设备，每一者包括：

第一升降单元，包括沿竖直Z轴方向可运动的第一升降台，所述第一升降台承载叠置的多只料盘并带动最上层料盘位于第一料盘工位；

第二升降单元，其包括沿竖直Z轴方向可运动第二升降台，所述第二升降台承载叠置的多只料盘并带动最上层料盘位于第二料盘工位；

取料单元，其包括沿水平Y轴方向可运动的治具和一次定位装置，所述治具承载单只料盘并在第一治具工位和第二治具工位之间往复，所述一次定位装置设于所述料盘的外周并将单只料盘定位在第三料盘工位；

料盘移载单元，其包括沿水平Y轴方向可运动并在第一料盘抓取工位和第二料盘抓取工位之间往复的料盘抓取装置，

所述治具位于第一治具工位且位于第一料盘工位上方时，所述料盘抓取装置位于第二料盘抓取工位并位于第二料盘工位上方，所述治具位于第二治具工位且位于第二料盘工位上方时，所述料盘抓取装置位于第一料盘抓取工位并位于所述第一料盘工位上方；

所述料盘抓取装置设有位于上方的运动系统，所述运动系统包括气缸和连杆组件，所述连杆组件包括连杆A和连杆B，所述连杆A上端与机架绕水平X轴方向可转动的连接，所述连杆A的中段部分与所述气缸的伸缩杆绕水平X轴方向可转动的连接，所述连杆A下端与所述连杆B的一端绕水平X轴方向可转动的连接，所述连杆B的另一端与所述料盘抓取装置绕水平X轴方向可转动的连接，所述气缸的伸缩杆一端背向所述第三料盘工位。

3.如权利要求2所述的高效检测的产品外观检测系统，其特征在于，所述气缸位于所述第一料盘工位上方，所述第三料盘工位位于第二料盘工位上方。

4.如权利要求2所述的高效检测的产品外观检测系统，其特征在于，所述连杆A包括上杆段和下杆段，所述上杆段和所述下杆段形成面向所述气缸的钝角夹角，所述气缸倾斜设置，所述气缸的伸缩杆一端下垂并与所述连杆A的拐角处连接。

5.如权利要求1所述的高效检测的产品外观检测系统，其特征在于，所述定位机构包括承载产品的定位台和设于产品外周并将产品定位在产品工位的二次定位装置。

6.如权利要求1所述的高效检测的产品外观检测系统，其特征在于，所述缓存机构包括用于承载并暂存产品的缓存平台。

7.如权利要求1所述的高效检测的产品外观检测系统，其特征在于，所述上料机构与所述定位机构之间转移产品的机械手、所述定位机构和所述外观检测机构之间转移产品的机械手为同一上料机械手。

8.如权利要求1所述的高效检测的产品外观检测系统，其特征在于，所述外观检测机构与所述回收机构之间转移产品的机械手、所述缓存机构与所述合格产品下料机构之间转移产品的机械手、所述缓存机构与所述可修复产品下料机构之间转移产品的机械手为同一下料机械手。

9.如权利要求1所述的高效检测的产品外观检测系统，其特征在于，所述缓存机构与所述外观检测机构之间转移产品的机械手为单独设置的中转机械手。

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