CN112278454A - 袖珍式工业电流传感器pcba产品检验装袋设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，机台上设有X轴产品移动模组，在产品载具运动轨迹的上方布置一Y轴相机移动模组，Y轴相机移动模组上安装有用于检测PCBA产品的工业相机，在产品载具运动轨迹的上方还布置X‑Y轴吸料模组，X‑Y轴吸料模组上安装有用于拾取不良品和合格品的Z轴拾取机构，Z轴拾取机构的运动轨迹的下方布置有不良品收集盒、报废品收集盒和滑槽，滑槽的出料端铰接于立架上，滑槽顶升气缸与滑槽的进料端驱动连接，滑槽的出料端衔接倾斜式包装袋支撑机构，包装袋支撑机构安装于滑板，滑板置于导轨上，进出驱动气缸与滑板驱动连接，可驱动包装袋支撑机构的进料口靠向或远离滑槽的出料口。

Description

袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备
技术领域
本发明涉及一种袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备。
背景技术
在电子制造行业，分板后检验是标准工艺，检验合格后就可以对产品包装。以往由于影像检验技术不成熟而且成本高，大多数企业都采用人工检验的方式。随着我国劳动力成本越来越高，产品的检验要求也越来越多，而越来越多的年青人也不愿意从事低技术含量的重复性劳动，这导致企业招不到合适的人，即使招到所付出的成本也很高。而近年来技术进步迅速，各种相机的质量越来越好，价格却越来越实惠，投资回报周期明显缩短。袖珍式工业电流传感器PCBA产品每次生产的产量都在5万个单板以上，而元件数至少都在10个以上，对检验人员要求比较高，而且不能出现漏检的情况，员工容易出现视觉疲劳。同时检验后，还需要确保产品数量要正确，才能放入包装袋中，每个包装袋中需要放入最多600片，很容易出现差错。
因此，需要开发PCBA产品检验和装袋设备，以提供检验稳定性和效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，特点是：在机台上设有用于驱动产品载具沿X轴方向运动的X轴产品移动模组，在产品载具运动轨迹的上方布置一Y轴相机移动模组，Y轴相机移动模组上安装有用于检测PCBA产品的工业相机，可驱动工业相机沿Y轴向运动，在产品载具运动轨迹的上方还布置一X-Y轴吸料模组，X-Y轴吸料模组位于Y轴相机移动模组后侧，X-Y轴吸料模组上安装有用于拾取不良品和合格品的Z轴拾取机构，Z轴拾取机构的运动轨迹的下方布置有不良品收集盒、报废品收集盒以及滑槽，滑槽的出料端铰接于立架上，滑槽顶升气缸与滑槽的进料端驱动连接，可驱动滑槽翻转，滑槽的出料端衔接倾斜式包装袋支撑机构，包装袋支撑机构安装于滑板，滑板置于导轨上，进出驱动气缸与滑板驱动连接，可驱动包装袋支撑机构的进料口靠向或远离滑槽的出料口。
进一步地，上述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其中，所述Z轴拾取机构包含用于与X-Y轴吸料模组连接的竖向连接板、合格品拾取气缸、不合格品拾取气缸、合格品拾取气嘴以及不合格品拾取气嘴，Z轴向升降板置于Z轴向滑轨上，合格品拾取气缸与Z轴向升降板驱动连接，可驱动其沿Z轴向上下升降运动，Z轴向升降板的底部间隔分布有合格品拾取气嘴，不合格品拾取气缸竖向安装于Z轴向升降板上，不合格品拾取气缸的活塞杆上连接不合格品拾取气嘴。
进一步地，上述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其中，包装袋支撑机构的进料口部位设有包装袋夹持机构。
进一步地，上述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其中，X-Y轴吸料模组包含X轴运动单元和Y轴运动单元，X轴运动单元包含X轴大理石支架、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机，X轴直线导轨和X轴直线电机安装于X轴大理石支架上，X轴连接板置于X轴直线导轨上，X轴直线电机与X轴连接板驱动连接，控制X轴连接板沿X轴直线导轨运动；
Y轴运动单元包含Y轴大理石支架、Y轴直线导轨、Y轴连接板和控制Y轴连接板运动的Y轴直线电机，Y轴直线导轨和Y轴直线电机安装于Y轴大理石支架上，Y轴连接板置于Y轴直线导轨上，Y轴直线电机与Y轴连接板驱动连接，控制Y轴连接板沿Y轴直线导轨运动；
X轴大理石支架连接于Y轴连接板上。
进一步地，上述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其中，所述X轴大理石支架上安装有X轴光栅尺。
进一步地，上述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其中，所述Y轴大理石支架上安装有Y轴光栅尺。
进一步地，上述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其中，沿X轴方向间隔分布有多只滑槽，相应地，每只滑槽的出料端对应衔接一倾斜式包装袋支撑机构。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
本发明设计独特、结构新颖，通过工业相机检测产品，检查PCBA的分板尺寸、元件是否缺失等问题；各移动模组和X-Y轴吸料模组执行各个位置的移动，真空拾取机构拾取和放置产品，Z轴拾取机构将不良品、报废品和合格品分别放入不良品收集盒、报废品收集盒和滑槽；利用杠杆原理通过气缸和滑槽使产品自动滑入到包装袋中，显著提高了检测效率，自动化程序高，简易适用，为一实用的新设计。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1：本发明的结构示意图；
图2：Z轴拾取机构的结构示意图；
图3：包装袋支撑机构的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1～3所示，高精度宽量程袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，在机台1上设有用于驱动产品载具沿X轴方向运动的X轴产品移动模组2，在产品载具运动轨迹的上方布置一Y轴相机移动模组3，Y轴相机移动模组3上安装有用于检测PCBA产品的工业相机4以及与之配套的光源，可驱动工业相机4沿Y轴向运动，在产品载具运动轨迹的上方还布置一X-Y轴吸料模组5，X-Y轴吸料模组5位于Y轴相机移动模组3后侧，X-Y轴吸料模组5上安装有用于拾取不良品和合格品的Z轴拾取机构6，Z轴拾取机构6的运动轨迹的下方布置有不良品收集盒7、报废品收集盒8以及多只滑槽9，多只滑槽沿X轴方向间隔分布；
滑槽9的出料端铰接于立架16上，滑槽顶升气缸17与滑槽9的进料端驱动连接，可驱动滑槽9翻转，每只滑槽9的出料端对应衔接一倾斜式包装袋支撑机构20，包装袋支撑机构20安装于滑板19，滑板19置于导轨18上，进出驱动气缸21与滑板19驱动连接，可驱动包装袋支撑机构20的进料口靠向或远离滑槽9的出料口；包装袋支撑机构20的进料口部位设有包装袋夹持机构22。
Z轴拾取机构6包含用于与X-Y轴吸料模组5连接的竖向连接板10、合格品拾取气缸11、不合格品拾取气缸14、合格品拾取气嘴13以及不合格品拾取气嘴15，Z轴向升降板12置于Z轴向滑轨上，合格品拾取气缸11与Z轴向升降板12驱动连接，可驱动其沿Z轴向上下升降运动，Z轴向升降板12的底部间隔分布有合格品拾取气嘴13，不合格品拾取气缸14竖向安装于Z轴向升降板12上，不合格品拾取气缸14的活塞杆上连接不合格品拾取气嘴15。合格品拾取气嘴13和不合格品拾取气嘴15均采用防静电材料。
X-Y轴吸料模组5包含X轴运动单元和Y轴运动单元，X轴运动单元包含X轴大理石支架、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机，X轴直线导轨和X轴直线电机安装于X轴大理石支架上，X轴连接板置于X轴直线导轨上，X轴直线电机与X轴连接板驱动连接，控制X轴连接板沿X轴直线导轨运动，X轴大理石支架上安装有X轴光栅尺；Y轴运动单元包含Y轴大理石支架、Y轴直线导轨、Y轴连接板和控制Y轴连接板运动的Y轴直线电机，Y轴直线导轨和Y轴直线电机安装于Y轴大理石支架上，Y轴连接板置于Y轴直线导轨上，Y轴直线电机与Y轴连接板驱动连接，控制Y轴连接板沿Y轴直线导轨运动；Y轴大理石支架上安装有Y轴光栅尺；X轴大理石支架连接于Y轴连接板上。
具体应用时，X轴产品移动模组2带动产品载具沿X轴方向移动，将放置在产品载具上的分板后产品移动指定位置，当需要进行影像检查时，将需要检查的产品移动到工业相机4下方进行检查；当检验完成后需要包装时，将产品载具移动到待包装位置。
Y轴相机移动模组3带动工业相机4和光源沿Y轴方向移动，工业相机4检查放置在产品载具上的产品，Y轴相机移动模组3调整工业相机4在Y轴方向的位置，可以检查多行的产品；因工业相机4对高度非常敏感，工业相机4和光源在Z轴方向是固定的，这样可以减少高度差对检验的影响，同时光源采用白光，达到最佳的影像检验效果，产品载具采用黑色防静电材料。
X-Y轴吸料模组5驱动Z轴拾取机构6运动，X-Y轴吸料模组5实现X-Y坐标系中任意点位的快速移动，Z轴拾取机构6实现产品的拾取。拾取不良品放置到不良品收集盒中，拾取合格品拾取并放置到滑槽中，将前道报废品拾取并放置到报废品收集盒8中。
再通过包装机构将合格品滑入到包装袋中，通过包装袋支持机构实现包装袋的固定以及产品滑入角度调整。
拾取产品时，X-Y轴吸料模组5和Z轴拾取机构6拾取不良品和合格品，具体拾取情况如下：
a)当需要拾取被检查发现的不良产品时，X-Y轴吸料模组5带动Z轴拾取机构6移动至不良产品正确位置后，不合格品拾取气缸14驱动不合格品拾取气嘴15向下运动，不合格品拾取气嘴15接触到不良品，吸附不良品，然后不合格品拾取气缸14驱动吸附有不良品的不合格品拾取气嘴15整体向上运动；X-Y轴吸料模组5带动Z轴拾取机构6移动至不良品收集盒7对应的位置上，不合格品拾取气缸14驱动不合格品拾取气嘴15向下运动，不合格品拾取气嘴15释放不良品，不良品落入不良品收集盒7中，不合格品拾取气嘴15再向上运行，即完成不良品拾取和分拣；
b)当需要拾取报废品时，X-Y轴吸料模组5带动Z轴拾取机构6移动至报废品正确位置后，不合格品拾取气缸14驱动不合格品拾取气嘴15向下运动，不合格品拾取气嘴15接触到报废品，吸附报废品，然后不合格品拾取气缸14驱动吸附有报废品的不合格品拾取气嘴15整体向上运动；X-Y轴吸料模组5带动Z轴拾取机构6移动至报废品收集盒8对应的位置上，不合格品拾取气缸14驱动不合格品拾取气嘴15向下运动，不合格品拾取气嘴15释放报废品，报废品落入报废品收集盒8中，不合格品拾取气嘴15再向上运行，即完成报废品拾取和分拣；
c)当需要拾取合格品时，合格品拾取气缸11、Z轴向升降板12、合格品拾取气嘴13
X-Y轴吸料模组5带动Z轴拾取机构6移动至合格品正确位置后，合格品拾取气缸11驱动合格品拾取气嘴13向下运动，所有合格品拾取气嘴13都接触到合格品，吸附合格品，然后合格品拾取气缸11驱动吸附有合格品的合格品拾取气嘴13整体向上运动；X-Y轴吸料模组5带动Z轴拾取机构6移动至滑槽9对应的位置上，合格品拾取气缸11驱动合格品拾取气嘴13向下运动，合格品拾取气嘴13释放合格品，合格品落入滑槽9中，合格品拾取气嘴13再向上运行，即完成合格品拾取和分拣；
当包装机构未启用时，进出驱动气缸21的活塞杆处于伸出状态，包装袋支撑机构20位于外部，方便操作人员取出和放入包装袋；当包装机构需要启用时，通过包装袋夹持机构22将包装袋固定，同时包装袋底部接触到包装袋支撑机构20，防止包装袋中产品过重导致包装袋从包装袋夹持机构22中脱落；启用时，进出驱动气缸21的活塞杆缩回，可驱动包装袋支撑机构20上包装袋进料口靠向滑槽9的出料口，可以进行自动将产品装袋。当没有产品放入到滑槽9时，滑槽顶升气缸17的活塞杆处于缩回状态，滑槽9处于水平状态，当有产品放入到滑槽9后，且Z轴拾取机构6到达安全位置后，滑槽顶升气缸17的活塞杆伸出，将滑槽9的运动端抬起，滑槽9的出料端倾斜向下，滑槽9中产品滑入到包装袋中，同时可由PLC根据实际放入的产品数量，更新包装袋中最新产品数量。
综上所述，本发明设计独特、结构新颖，通过工业相机检测袖珍式工业电流传感器PCBA产品，移动模组执行各个位置的移动，真空拾取机构拾取和放置产品，利用杠杆原理通过气缸和滑槽使产品自动滑入到包装袋中，显著提高了检测效率，自动化程序高，简易适用，为一实用的新设计。
适用于电子制造业中分板后单板尺寸不超过20毫米×20毫米，拼板数小超过60片的PCBA产品的检验和装袋。将分板后的袖珍式工业电流传感器PCBA产品放置到产品载具中，通过工业相机检查PCBA的分板尺寸、元件是否缺失等问题，最终将良品放入到包装袋中，并计算包装袋中产品的正确数量，从而提高生产效率，减少人工成本，提高产品质量。
为减少人工取装袋后产品过于频繁，设计五个以上包装工位，同时每个包装工位可由数码显示屏显示包装袋中产品数量；通过影像检测与各种输入输出功能分别由工控机和PLC实现，减少操作人员产品换型时以及创建新产品的操作难度；影像检查数据保存在工控机上，而各种移动位置信息存放于PLC中，不仅保证了数据安全，也减少了对PLC存储空间的要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (7)

1.袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其特征在于：在机台(1)上设有用于驱动产品载具沿X轴方向运动的X轴产品移动模组(2)，在产品载具运动轨迹的上方布置一Y轴相机移动模组(3)，Y轴相机移动模组(3)上安装有用于检测PCBA产品的工业相机(4)，可驱动工业相机(4)沿Y轴向运动，在产品载具运动轨迹的上方还布置一X-Y轴吸料模组(5)，X-Y轴吸料模组(5)位于Y轴相机移动模组(3)后侧，X-Y轴吸料模组(5)上安装有用于拾取不良品和合格品的Z轴拾取机构(6)，Z轴拾取机构(6)的运动轨迹的下方布置有不良品收集盒(7)、报废品收集盒(8)以及滑槽(9)，滑槽(9)的出料端铰接于立架(16)上，滑槽顶升气缸(17)与滑槽(9)的进料端驱动连接，可驱动滑槽(9)翻转，滑槽(9)的出料端衔接倾斜式包装袋支撑机构(20)，包装袋支撑机构(20)安装于滑板(19)，滑板(19)置于导轨(18)上，进出驱动气缸(21)与滑板(19)驱动连接，可驱动包装袋支撑机构(20)的进料口靠向或远离滑槽(9)的出料口。
2.根据权利要求1所述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其特征在于：所述Z轴拾取机构(6)包含用于与X-Y轴吸料模组(5)连接的竖向连接板(10)、合格品拾取气缸(11)、不合格品拾取气缸(14)、合格品拾取气嘴(13)以及不合格品拾取气嘴(15)，Z轴向升降板(12)置于Z轴向滑轨上，合格品拾取气缸(11)与Z轴向升降板(12)驱动连接，可驱动其沿Z轴向上下升降运动，Z轴向升降板(12)的底部间隔分布有合格品拾取气嘴(13)，不合格品拾取气缸(14)竖向安装于Z轴向升降板(12)上，不合格品拾取气缸(14)的活塞杆上连接不合格品拾取气嘴(15)。
3.根据权利要求1所述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其特征在于：包装袋支撑机构(20)的进料口部位设有包装袋夹持机构(22)。
4.根据权利要求1所述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其特征在于：X-Y轴吸料模组(5)包含X轴运动单元和Y轴运动单元，X轴运动单元包含X轴大理石支架、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机，X轴直线导轨和X轴直线电机安装于X轴大理石支架上，X轴连接板置于X轴直线导轨上，X轴直线电机与X轴连接板驱动连接，控制X轴连接板沿X轴直线导轨运动；
Y轴运动单元包含Y轴大理石支架、Y轴直线导轨、Y轴连接板和控制Y轴连接板运动的Y轴直线电机，Y轴直线导轨和Y轴直线电机安装于Y轴大理石支架上，Y轴连接板置于Y轴直线导轨上，Y轴直线电机与Y轴连接板驱动连接，控制Y轴连接板沿Y轴直线导轨运动；
X轴大理石支架连接于Y轴连接板上。
5.根据权利要求4所述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其特征在于：所述X轴大理石支架上安装有X轴光栅尺。
6.根据权利要求4所述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其特征在于：所述Y轴大理石支架上安装有Y轴光栅尺。
7.根据权利要求1所述的袖珍式工业电流传感器PCBA产品检验装袋设备，其特征在于：沿X轴方向间隔分布有多只滑槽，相应地，每只滑槽的出料端对应衔接一倾斜式包装袋支撑机构。
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