CN113019954B - 一种机器人印制电路板自动化下料系统的使用方法 - Google Patents

一种机器人印制电路板自动化下料系统的使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机器人印制电路板自动化下料系统，涉及到自动化下料集成技术领域，包括来料输送线、相机、机器人、吸盘手抓、下料输送线和脉冲编码器，两下料输送线设于来料输送线的一侧，来料输送线的上侧设有相机和机器人，机器人位于相机与两下料输送线之间，机器人能在相机与两下料输送线之间移动，机器人的末端设有吸盘手抓，脉冲编码器设于来料输送线的一端，且吸盘手抓以及脉冲编码器分别与机器人信号连接。本发明中，可以通过机器人控制吸盘手抓自动夹取印制电路板，将印制电路板有序的叠放在规定区域，实现无人参与的情况下，自动对输送线上的印制电路板进行区分以及下料；且能够有效防止出现不同类型产品混淆现象发生。

Description

一种机器人印制电路板自动化下料系统的使用方法
技术领域
本发明涉及到自动化下料集成技术领域，尤其涉及到一种机器人印制电路板自动化下料系统的使用方法。
背景技术
随着人们对以手机、平板电脑、智能手表为代表的消费电子需求不断提高，近年来印制电路板行业得到蓬勃发展。印制电路板在经过打印底片、落料、钻孔、孔金属化、粘膜、图形转移、电镀、蚀刻、表面涂覆、检验、清洗、烘干等工序后，每一条输送线末端都需要工人在不停线的情况下对印制完成电路板进行类别区分，同种类别堆叠指定层数，最后装箱。
而在此过程中，首先，操作工人在线尾收集中的工作包括：1、产品种类区分；2、产品明显外观问题检测；3、同品种产品堆叠；4、指定件数装箱。一般生产输送线，输送速度在3000mm/min，输送线宽度700mm，假设一般产品大小100mm-300mm，即峰值参量可达到70pie/min。可见在此情况下，完成以上四项工作，操作工人在线尾收集工作量巨大。其次，操作工人在长时间高强度工作下，不能保证产品的种类区分以及产品的外观问题检测准确性。而一旦有残次品件装箱，将影响到后面的工序，从而影响整个车间产能。有鉴于此，本发明实施例提供一种机器人印制电路板自动化下料系统，无需操作员介入，整套系统即可完成以上四项工作，且能满足生产峰值的产量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人印制电路板自动化下料系统的使用方法，用于解决上述技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种机器人印制电路板自动化下料系统，包括来料输送线、相机、机器人、吸盘手抓、下料输送线和脉冲编码器，其中，两所述下料输送线对称地设于所述来料输送线的一侧，所述来料输送线的上侧设有所述相机和所述机器人，所述机器人位于所述相机与两所述下料输送线之间，且所述机器人能在所述相机与两所述下料输送线之间移动，所述机器人的末端设有所述吸盘手抓，所述脉冲编码器设于所述来料输送线的一端，且所述吸盘手抓以及所述脉冲编码器分别与所述机器人信号连接。
作为优选，还包括相机支架，所述相机支架设于所述来料输送线的上侧，且所述相机安装于所述相机支架上。
作为优选，所述机器人的末端具有上下浮动机构，所述吸盘手抓设于所述上下浮动机构上。
作为进一步的优选，所述机器人的末端还具有真空发生器，所述真空发生器通过管路与所述吸盘手抓。
作为进一步的优选，还包括电磁阀，所述管路上设有所述电磁阀。
作为进一步的优选，还包括减压阀，所述管路上还设有所述减压阀。
一种机器人印制电路板自动化下料系统的使用方法，所述使用方法包括：
S1、启动所述来料输送线，所述相机持续拍照直至视野内出现印制电路板；
S2、所述相机自动识别每种类型印制电路板中首个出现在所述相机拍照视野内的印制电路板的模型轮廓，并根据所述模型轮廓建立印制电路板的模型轮廓模板；
S3、根据所述机器人内部的计时逻辑单元判断是否为新类型印制电路板中首个印制电路板，若是，则执行步骤S2；若否，则执行步骤S4；
S4、所述相机记录工件位置、编码器信息以及模型号至列表队列；然后执行步骤S5；
S5、所述列表队列内的工件信息进入所述机器人的工作范围内时，所述机器人控制真空发生器启动所述吸盘手抓，所述吸盘手抓吸取所述来料输送线上的印制电路板；
S6、所述机器人根据所述模型号以及外观检测将印制电路板放置堆叠于所述下料输送线区域内。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明中，可以通过机器人控制吸盘手抓自动夹取印制电路板，将印制电路板有序的叠放在规定区域，实现无人参与的情况下，自动对输送线上的印制电路板进行区分以及下料；且能够有效防止出现不同类型产品混淆现象发生。
附图说明
图1是本发明中机器人印制电路板自动化下料系统的结构示意图；
图2是本发明中的吸盘手抓的结构示意图；
图3是本发明中的相机的结构示意图；
图4是本发明中机器人印制电路板自动化下料系统的结构流程图。
图中：1、来料输送线；2、相机；3、机器人；4、吸盘手抓；5、下料输送线；6、脉冲编码器；7、相机支架。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是本发明中机器人印制电路板自动化下料系统的结构示意图；图2是本发明中的吸盘手抓的结构示意图；图3是本发明中的相机的结构示意图；图4是本发明中机器人印制电路板自动化下料系统的结构流程图，请参见图1至图4所示，示出了一种较佳的实施例，示出的一种机器人3印制电路板自动化下料系统，包括来料输送线1、相机2、机器人3、吸盘手抓4、下料输送线5和脉冲编码器6，其中，两下料输送线5对称地设于来料输送线1的一侧，来料输送线1的上侧设有相机2和机器人3，机器人3位于相机2与两下料输送线5之间，且机器人3能在相机2与两下料输送线5之间移动，机器人3的末端设有吸盘手抓4，脉冲编码器6设于来料输送线1的一端，且吸盘手抓4以及脉冲编码器6分别与机器人3信号连接。本实施例中，机器人3用于驱动吸盘手抓4在相机2与下料输送线5之间来回移动，其中，每一个下料输送线5均堆叠一种类型的印制电路板，吸盘手抓4吸附印制电路板，将印制电路板分类堆叠在下料输送线5上。相机2为工业相机2，用于采集来料输送线1上的印制电路板的轮廓，通过模板匹配的方法，来确定来料输送线1上的每一块印制电路板是否是同一批次的产品，同时将每一印制电路板的位置数据、编码器信息以及模型号至列表队列中。
来料输送线1将印制电路板传送至机器人3的工作范围内，输送线移动时，其上的脉冲编码器6实时更新脉冲数，每个脉冲数对应实际移动距离读数，以此实时反应印制电路板在来料输送线1上的位置。
当来料输送线1将印制电路板移到相机2视野内，会触发相机2连续拍照，拍照频率可控制，拍照的频率逻辑与输送线移动距离相关，相机2会拍照捕捉视野内所有印制电路板的位置，并记录此时的脉冲编码器6数值，列表队列会剔除重复拍摄到的同一印制电路板信息。之后当列表队列中的工件(印制电路板)进入机器人3吸件运动范围以内，会触发机器人3运动至工件正上方，然后机器人3信号控制真空发生器开启，吸盘手抓4吸取印制电路板，并根据模型号堆叠在不同的下料输送线5上。
进一步，作为一种较佳的实施方式，还包括相机支架7，相机支架7设于来料输送线1的上侧，且相机2安装于相机支架7上。
进一步，作为一种较佳的实施方式，机器人3的末端具有上下浮动机构，吸盘手抓4设于上下浮动机构上。本实施例中，上下浮动机构用于控制吸盘手抓4上下移动，便于搬运印制线路板，而上下浮动机构为现有结构，此处不再过多叙述。
进一步，作为一种较佳的实施方式，机器人3的末端还具有真空发生器，真空发生器通过管路与吸盘手抓4。真空发生器用于为吸盘手抓4提供真空环境，使得吸盘手抓4产生吸力，便于抓取印制线路板。真空发生器可分组控制，来应对不同品种的印制电路板。
进一步，作为一种较佳的实施方式，还包括电磁阀，管路上设有电磁阀。
进一步，作为一种较佳的实施方式，还包括减压阀，管路上还设有减压阀。本实施例中，当吸盘手抓4将印制电路板搬运至叠放位置时，通过吹气和减压阀将管路内真空快速断开，使得印制电路板叠放在指定位置。
进一步，作为一种较佳的实施方式，还包括智能视觉软件，该智能视觉软件与相机连接，用于将拍摄到的图片通过接口动态设定为图像识别模板。本实施例中的智能视觉软件与相机配套使用。
下面说明本发明较佳的使用方法：
一种机器人3印制电路板自动化下料系统的使用方法，使用方法包括：
S1、启动来料输送线1，相机2持续拍照直至视野内出现印制电路板；
S2、相机2自动识别每种类型印制电路板中首个出现在相机2拍照视野内的印制电路板的模型轮廓，并根据模型轮廓建立印制电路板的模型轮廓模板。
S3、根据所述机器人3内部的计时逻辑单元判断是否为新类型印制电路板中首个印制电路板，若是，则执行步骤S2；若否，则执行步骤S4。本实施例中，计时逻辑单元为设置于机器人3内部的计时器，用于来判别是否切换产品逻辑，例如：当机器人3不动作30秒，机器人3程序逻辑会判别为切换产品场景。相机2会自动将来料输送线1上第一块印制电路板轮廓设为模板，并将其保存，来衡量之后的产品是否有混料现象。本实施例中，相机2能够自动识别印制电路板中第一个出现在其视野内的印制电路板，然后建立该印制电路板的模型轮廓模板信息，并上传至存储系统，用于和同种类型印制电路板中的其它印制电路板进行比对，当判断是同一种类型的印制电路板时，则自动记录印制电路板位置、编码器信息以及模型号。如果判断不是同一种类型的印制电路板，则会自动建立新的模型轮廓模板。传统的印制电路板的比对，是通过预先在存储系统内存储一定数量类型的印制电路板的信息，然后再进行一一比对分析，该种方法不仅会占用存储系统较大的内存，且会给存储系统带来一定负担，其次，也容易会造成系统出现卡顿，分析速度较慢等情况。而本实施例中，是在使用时建立印制电路板的模型轮廓信息，使用结束后自动删除，能够节省存储系统的内存，不易出现卡顿、比对分析较慢等情况。
S4、相机2记录工件(印制电路板)位置、编码器信息以及模型号至列表队列；然后执行步骤S5；
S5、列表队列内的工件信息进入机器人3的工作范围内时，机器人3控制真空发生器启动吸盘手抓4，吸盘手抓4吸取来料输送线1上的印制电路板；
S6、机器人3根据模型号以及外观检测将印制电路板放置堆叠于下料输送线5区域内。本实施例中的外观检测试纸相加检测到的印制电路板的轮廓。当机器人3单次下料结束后，可重复上述S2-S5，实现无人参与的情况下，自动对来料输送线1上的印制电路板进行区分以及下料。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种机器人印制电路板自动化下料系统的使用方法，其特征在于，所述下料系统包括来料输送线、相机、机器人、吸盘手抓、下料输送线和脉冲编码器，其中，两所述下料输送线对称地设于所述来料输送线的一侧，所述来料输送线的上侧设有所述相机和所述机器人，所述机器人位于所述相机与两所述下料输送线之间，且所述机器人能在所述相机与两所述下料输送线之间移动，所述机器人的末端设有所述吸盘手抓，所述脉冲编码器设于所述来料输送线的一端，且所述吸盘手抓以及所述脉冲编码器分别与所述机器人信号连接；
所述机器人的末端还具有真空发生器，所述真空发生器通过管路与所述吸盘手抓；
所述相机用于采集所述来料输送线上的印制电路板的轮廓，通过模板匹配的方法，来确定所述来料输送线上的每一块印制电路板是否是同一批次的产品，同时将每一印制电路板的位置数据、编码器信息以及模型号至列表队列中；
所述使用方法包括所述下料系统，还包括：
S1、启动所述来料输送线，所述相机持续拍照直至视野内出现印制电路板；
S2、所述相机自动识别每种类型印制电路板中首个出现在所述相机拍照视野内的印制电路板的模型轮廓，并根据所述模型轮廓建立印制电路板的模型轮廓模板；
S3、根据所述机器人内部的计时逻辑单元判断是否为新类型印制电路板中首个印制电路板，若是，则执行步骤S2；若否，则执行步骤S4；
S4、所述相机记录工件位置、编码器信息以及模型号至列表队列；然后执行步骤S5；
S5、所述列表队列内的工件信息进入所述机器人的工作范围内时，所述机器人控制所述真空发生器启动所述吸盘手抓，所述吸盘手抓吸取所述来料输送线上的印制电路板；
S6、所述机器人根据所述模型号以及外观检测将印制电路板放置堆叠于所述下料输送线区域内。
2.如权利要求1所述的机器人印制电路板自动化下料系统的使用方法，其特征在于，还包括相机支架，所述相机支架设于所述来料输送线的上侧，且所述相机安装于所述相机支架上。
3.如权利要求1所述的机器人印制电路板自动化下料系统的使用方法，其特征在于，所述机器人的末端具有上下浮动机构，所述吸盘手抓设于所述上下浮动机构上。
4.如权利要求1所述的机器人印制电路板自动化下料系统的使用方法，其特征在于，还包括电磁阀，所述管路上设有所述电磁阀。
5.如权利要求1所述的机器人印制电路板自动化下料系统的使用方法，其特征在于，还包括减压阀，所述管路上还设有所述减压阀。
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