CN113714127B - 一种智能环路检测设备和检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能环路检测设备和检测方法，设备包括一个输料环，沿着所述输料环依次环形的设置上料仓模组、正检光学组件、翻转模组、转接臂、反检光学组件、喷码模组、下料臂和下料仓模组，以实现对待测板件的上料、正面量检测、180°翻转、反面量检测、喷码标注和下料。本申请在环形输料线上集成了待测板件的隔纸驳料、正面检、反面检、喷码和除尘等自动化工序，降低了设备空间，提高了检测效率和准确率，便于在包括线路板在内的板件类产品检测的推广应用。

Description

一种智能环路检测设备和检测方法
技术领域
本发明涉及基于机器视觉的检测技术领域，具体涉及一种智能环路检测设备和检测方法。
背景技术
线路板、3C产品的玻璃盖板、光伏硅片等板件类产品是目前电子、电气设备中广泛应用的器材。现有技术中板类的生产包括多个工序，需要对每个工序后的制品进行量测，而现有一般为人工肉眼检测，进一步的有多个工位的自动化检测，而这种自动化检测设备针对不同工序有不同的检测工位和检测方法，体积庞大，结构复杂，检索流程复杂，故障点多等问题，已不再适宜当前大批量快速生产的需求。其次，待测的板件之间往往设置隔纸，当机械手从料仓中取出板件和隔纸时，为了避免误取料的情况发生，需要对板件和隔纸进行准确分辨，现有的分辨手段是通过人工观察的方式，这种分辨措施不仅效率低下，而且容易因操作人员疲劳而出现取料失误；此外，参见图1，同时研发的便于矩形布置的检测设备，需要多组导轨和多组气浮平台，提高了成本。最后，板件往往需要进行双面检测，而现有检测设备需要手动进行翻面操作。上述问题严重影响板件生产品质和场地布置，无法满足生产要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智能环路检测设备和检测方法，其能解决上述问题。
一种智能环路检测设备，设备包括一个输料环，用于对待测板件进行姿态对正；沿着所述输料环依次环形的设置上料仓模组、正检光学组件、翻转模组、转接臂、反检光学组件、喷码模组、下料臂和下料仓模组，以实现对待测板件的上料、正面量检测、180°翻转、反面量检测、喷码标注和下料。
进一步的，在上料仓模组正上方设置料型判断模组用于检测和判定上料仓模组供给的上料类型。
进一步的，在所述上料仓模组和下料仓模组之间设置上料臂和隔纸接驳模组，上料臂用于拾取和转运待测板件和/或隔纸，隔纸接驳模组用于驳离所述上料臂拾取的待测板件底面吸附的隔纸。
进一步的，在正检光学组件和反检光学组件上游设有除尘模组，用于对检测前的板件进行除尘。
进一步的，下料仓模组包括合格品下料仓和瑕疵品下料仓，用于接收合格品和瑕疵品。
本发明还提供了一种智能环路检测方法，对板件进行双面检测，该方法包括：
料型判定板件上料隔纸下料，首先料型判断模组检测上料仓模组的顶层上料类型：若为隔纸，则由上料臂拾取隔纸直接转运至下料仓模组，直至上料仓模组顶层检测为待测板件；若为待测板件，则由上料臂拾取待测板件，并由料型判断模组判定待测板件底面是否吸附隔纸，若有隔纸，则上料臂先将吸附有隔纸的待测板件移送至隔纸接驳模组上方，由隔纸接驳模组将隔纸从待测板件底面驳离，上料臂将仅拾取的待测板件运放至输料环上，紧接着上料臂返回隔纸接驳模组上方，拾取隔纸接驳模组上的隔纸并运放至下料仓模组上。
板件正面检，输料环将待测板件输送至正检工位，由正检光学组件对待测板件的正面进行量检测。
板件翻转，正面检测完的板件沿着输料环被输送至翻转工位，由翻转模组从正面拾取板件并翻转180°，再由转接臂拾取反面朝上的板件并转运至输料环上。
板件反面检，输料环将反面朝上的待测板件输送至反检工位，由反检光学组件对待测板件的反面进行量检测。
喷码标记，喷码模组对反面检测完的板件进行喷码标记。
板件下料，下料臂将喷码标记好的板件移送至下料仓模组。
重复料型判定板件上料隔纸下料、板件正面检、板件翻转、板件反面检、喷码标记和板件下料，实现板件的循环连续双面量检测。
进一步的，在步骤板件正面检和步骤板件反面检之前，还包括板件除尘步骤，通过除尘模组对检测前的板件进行除尘。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本申请的一种智能环路检测设备和检测方法，在环形输料线上集成了待测板件的隔纸驳料、正面检、反面检、喷码和除尘等自动化工序，降低了设备空间，提高了检测效率和准确率，便于在线路板等板件类产品检测领域的推广应用。
附图说明
图1为现有线路板智能检测设备的示意图；
图2为智能环路检测设备第一实施例的示意图；
图3为智能环路检测设备第二实施例的示意图；
图4为智能环路检测设备第三实施例的示意图；
图5为板件双面检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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。
如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
智能环路检测设备
第一实施例
一种智能环路检测设备，参见图2，设备包括一个输料环100，沿着所述输料环100依次环形的设置上料仓模组1、正检光学组件5、翻转模组6、转接臂7、反检光学组件8、喷码模组9、下料臂10和下料仓模组11，以实现对待测板件的上料、正面量检测、180°翻转、反面量检测、喷码标注和下料。
在上料仓模组1正上方设置料型判断模组3用以用于检测和判定上料仓模组1供给的上料类型。
在所述上料仓模组1和下料仓模组11之间设置上料臂2和隔纸接驳模组4，上料臂2用于拾取和转运待测板件和/或隔纸，隔纸接驳模组4用于驳离所述上料臂2拾取的待测板件底面吸附的隔纸。
其中，输料环100包括多个输送环段101；在所述输料环100内外两侧环形布置内导向辊轮阵列102和外导向辊轮阵列103，用于对输送环段101上的板件姿态对正。输料环100采用多孔传送带，滑道吸盘等多种方式。
进一步的，输料环100的下方设置抽真空装置，以对其上的待测件进行吸附转运。
进一步的，输料环100上设有压力传感器，当感测到待测板件自动开启抽真空负压吸附。
上料仓模组1，其设置在输料环100内侧，带有导向杆和升降托盘，且导向杆的高度和间距可调，以应对不同尺寸或型号的待测件。
上料臂2、转接臂7、下料臂10可采用机械臂、机械手、机器人等，他们的拾取端或拾取头采用夹爪、真空吸盘等方式，吸盘优先采用伯努利吸盘，用于拾取和转运板件。
料型判断模组3，其设置在上料仓模组1上方，用于检测和判定上料仓模组1供给的上料类型，上料类型主要包括：纯待测板件层叠、1待测板件1隔纸层叠、2隔纸1待测板件层叠三种类型。其中，1待测板件1隔纸层叠、2隔纸1待测板件层叠两种类型时，吸取板件也分吸附了隔纸或与隔纸自动分离的情况，而两张隔纸的情况，拾取上一张隔纸，下一张隔纸一般不会吸附，因此，需对应不同的板件上料方法。
隔纸接驳模组4临近所述上料仓模组1的上游设置，用于驳离上料臂2拾取的待测板件底面吸附的隔纸。所述隔纸接驳模组4分为固定模式和可伸缩模式，伸缩模式的隔纸接驳模组4在工作状态时，接驳头伸出至输料环100正上方，对应上料接料工位。此外，隔纸接驳模组4上设置间距可调节的吸盘或吸头，用于吸附隔纸。
正检光学组件5设置在上料仓模组1的下游，且正对所述输料环100设置，以对流过输料环100正检工位上且正面朝上的待测板件进行正面量检测。
翻转模组6设置在所述正检光学组件5下游，用于对流过输料环100的翻转工位上的待测板件进行180°翻转。
转接臂7设置在所述翻转模组6下游，用于将翻转后的待测板件转接至输料环100上。
反检光学组件8设置在翻转模组6下游，且正对所述输料环100设置，以对流过输料环100反检工位上且反面朝上的待测板件进行反面量检测。
其中，正检光学组件5和反检光学组件8一般采用线扫CCD元件或激光图像采集元件，优选线扫CCD元件进行光学图像采集。
喷码模组9设置在反检光学组件8下游，对流过输料环100喷码工位上检测完的板件进行喷码标记。该标记包括采用ID码以对检测结果进行溯源追踪。
下料臂10设置在喷码模组9下游，以将喷码标记完的板件拾取下料。
下料仓模组11设置在下料臂10和上料臂2之间，已接收隔纸和检测完的板件。
第二实施例
与第一实施例不同，参见图3，在正检光学组件5和反检光学组件8上游设有除尘模组12，用于对检测前的板件进行除尘，以此保证板件量检测的准确度。
所述除尘模组12采用扇形吹扫机构的风刀，也可以采用粘尘辊等。
第三实施例
与第一实施例不同，参见图4，下料仓模组11包括合格品下料仓111和瑕疵品下料仓112，用于接收合格品和瑕疵品。对该实施例，对应的上料臂2会增加一步工作，即正常是将隔纸从上料仓模组1直接输送至合格品下料仓111，但当遇到检测为NG板件时，需要将合格品下料仓111内的隔纸运送至瑕疵品下料仓112。或者另设一个隔纸供料仓，以对其进行供给。再将瑕疵品板件运送至瑕疵品下料仓112。
智能环路检测方法
一种智能环路检测方法，对板件进行双面检测，参见图5，该方法包括以下步骤：
料型判定板件上料隔纸下料，首先料型判断模组3检测上料仓模组1的顶层上料类型：若为隔纸，则由上料臂2拾取隔纸直接转运至下料仓模组11，直至上料仓模组1顶层检测为待测板件；若为待测板件，则由上料臂2拾取待测板件，并由料型判断模组3判定待测板件底面是否吸附隔纸，若有隔纸，则上料臂2先将吸附有隔纸的待测板件移送至隔纸接驳模组4上方，由隔纸接驳模组4将隔纸从待测板件底面驳离，上料臂2将仅拾取的待测板件运放至输料环100上，紧接着上料臂2返回隔纸接驳模组4上方，拾取隔纸接驳模组4上的隔纸并运放至下料仓模组11上。
板件正面检，输料环100将待测板件输送至正检工位，由正检光学组件5对待测板件的正面进行量检测。
板件翻转，正面检测完的板件沿着输料环100被输送至翻转工位，由翻转模组6从正面拾取板件并翻转180°，再由转接臂7拾取反面朝上的板件并转运至输料环100上。
板件反面检，输料环100将反面朝上的待测板件输送至反检工位，由反检光学组件8对待测板件的反面进行量检测。
喷码标记，喷码模组9对反面检测完的板件进行喷码标记。
板件下料，下料臂10将喷码标记好的板件移送至下料仓模组11。
重复料型判定板件上料隔纸下料、板件正面检、板件翻转、板件反面检、喷码标记和板件下料，实现板件的循环连续双面量检测。
进一步的，对应隔纸接驳模组4的不同工作方式，步骤“料型判定板件上料隔纸下料”与前述步骤不同，具体如下：
料型判定板件上料隔纸下料，首先料型判断模组3检测上料仓模组1的顶层上料类型：若为隔纸，则由上料臂2拾取隔纸直接转运至下料仓模组11，直至上料仓模组1顶层检测为待测板件；若为待测板件，则由上料臂2拾取待测板件，并由料型判断模组3判定待测板件底面是否吸附隔纸，若有隔纸，则上料臂2先将吸附有隔纸的待测板件移送至输料环100上方的接驳工位上方，隔纸接驳模组4伸出至上料臂2拾取头的正下方，将隔纸从待测板件底面驳离，上料臂2将仅拾取的待测板件运放至输料环100的上料接收工位上，紧接着上料臂2返回隔纸接驳模组4上方，拾取隔纸接驳模组4上的隔纸并运放至下料仓模组11上，隔纸接驳模组4收回，完成隔纸下料和板件的上料。
进一步的，针对下料仓模组11分为两个料仓的情况，可增加隔纸供给仓（图未示），也可以增加上料臂2的工作步骤，以对应合格品下料仓111和瑕疵品下料仓112内不同板件的收集下料。
进一步的，在步骤板件正面检和步骤板件反面检之前，还包括板件除尘步骤，通过除尘模组12对检测前的板件进行除尘。
计算机存储介质
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行前述方法的步骤。其中，所述方法请参见前述部分的详细介绍，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、VisualBasic、Fortran10003、Perl、COBOL10002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或处理设备上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网（LAN）或广域网（WAN），或连接至外部计算机（例如通过因特网），或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务（SaaS）。
终端
本发明还提供了一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有数据提供方信息和能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行前述方法的步骤。其中，所述方法请参见前述部分的详细介绍，此处不再赘述。其中，数据提供方信息包括线路板的正确姿势信息和对位信息、线路板型号信息、线路板标准信息、线路板测量参数信息和线路板瑕疵类型判定信息等，此处不作为本发明的保护，不再展开详述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种智能环路检测设备，其特征在于：所述设备包括一个输料环（100），用于对待测板件进行姿态对正；沿着所述输料环（100）依次环形的设置上料仓模组（1）、正检光学组件（5）、翻转模组（6）、转接臂（7）、反检光学组件（8）、喷码模组（9）、下料臂（10）和下料仓模组（11），以实现对待测板件的上料、正面量检测、180°翻转、反面量检测、喷码标注和下料；
在上料仓模组（1）正上方设置料型判断模组（3），用于检测和判定上料仓模组（1）供给的上料类型，所述上料类型包括：纯待测板件层叠、1待测板件1隔纸层叠和2隔纸1待测板件层叠；
在所述上料仓模组（1）和下料仓模组（11）之间设置上料臂（2）和隔纸接驳模组（4），上料臂（2）用于拾取和转运待测板件和/或隔纸，隔纸接驳模组（4）用于驳离所述上料臂（2）拾取的待测板件底面吸附的隔纸。
2.根据权利要求1所述的智能环路检测设备，其特征在于：在所述正检光学组件（5）和反检光学组件（8）上游设有除尘模组（12），用于对检测前的待测板件进行除尘。
3.根据权利要求1所述的智能环路检测设备，其特征在于：所述下料仓模组（11）包括合格品下料仓（111）和瑕疵品下料仓（112），用于接收合格品和瑕疵品。
4.根据权利要求1所述的智能环路检测设备，其特征在于：所述输料环（100）包括多个输送环段（101）；在所述输料环（100）内外两侧环形布置内导向辊轮阵列（102）和外导向辊轮阵列（103），用于对输送环段（101）上的板件姿态对正。
5.一种智能环路检测方法，对板件进行双面检测，其特征在于，所述方法包括：
料型判定板件上料隔纸下料，首先料型判断模组（3）检测上料仓模组（1）的顶层上料类型：若为隔纸，则由上料臂（2）拾取隔纸直接转运至下料仓模组（11），直至上料仓模组（1）顶层检测为待测板件；若为待测板件，则由上料臂（2）拾取待测板件，并由料型判断模组（3）判定待测板件底面是否吸附隔纸，若有隔纸，则上料臂（2）先将吸附有隔纸的待测板件移送至隔纸接驳模组（4）上方，由隔纸接驳模组（4）将隔纸从待测板件底面驳离，上料臂（2）将仅拾取的待测板件运放至输料环（100）上，紧接着上料臂（2）返回隔纸接驳模组（4）上方，拾取隔纸接驳模组（4）上的隔纸并运放至下料仓模组（11）上；
板件正面检，输料环（100）将待测板件输送至正检工位，由正检光学组件（5）对待测板件的正面进行量检测；
板件翻转，正面检测完的板件沿着输料环（100）被输送至翻转工位，由翻转模组（6）从正面拾取板件并翻转180°，再由转接臂（7）拾取反面朝上的板件并转运至输料环（100）上；
板件反面检，输料环（100）将反面朝上的待测板件输送至反检工位，由反检光学组件（8）对待测板件的反面进行量检测；
喷码标记，喷码模组（9）对反面检测完的板件进行喷码标记；
板件下料，下料臂（10）将喷码标记好的板件移送至下料仓模组（11）；
重复料型判定板件上料隔纸下料、板件正面检、板件翻转、板件反面检、喷码标记和板件下料，实现板件的循环连续双面量检测。
6.一种智能环路检测方法，对板件进行双面检测，其特征在于，所述方法包括：
料型判定板件上料隔纸下料，首先料型判断模组（3）检测上料仓模组（1）的顶层上料类型：若为隔纸，则由上料臂（2）拾取隔纸直接转运至下料仓模组（11），直至上料仓模组（1）顶层检测为待测板件；若为待测板件，则由上料臂（2）拾取待测板件，并由料型判断模组（3）判定待测板件底面是否吸附隔纸，若有隔纸，则上料臂（2）先将吸附有隔纸的待测板件移送至输料环（100）上方的接驳工位上方，隔纸接驳模组（4）伸出至上料臂（2）拾取头的正下方，将隔纸从待测板件底面驳离，上料臂（2）将仅拾取的待测板件运放至输料环（100）的上料接收工位上，紧接着上料臂（2）返回隔纸接驳模组（4）上方，拾取隔纸接驳模组（4）上的隔纸并运放至下料仓模组（11）上，隔纸接驳模组（4）收回，完成隔纸下料和板件的上料；
板件正面检，输料环（100）将待测板件输送至正检工位，由正检光学组件（5）对待测板件的正面进行量检测；
板件翻转，正面检测完的板件沿着输料环（100）被输送至翻转工位，由翻转模组（6）从正面拾取板件并翻转180°，再由转接臂（7）拾取反面朝上的板件并转运至输料环（100）上；
板件反面检，输料环（100）将反面朝上的待测板件输送至反检工位，由反检光学组件（8）对待测板件的反面进行量检测；
喷码标记，喷码模组（9）对反面检测完的板件进行喷码标记；
板件下料，下料臂（10）将喷码标记好的板件移送至下料仓模组（11）；
重复料型判定板件上料隔纸下料、板件正面检、板件翻转、板件反面检、喷码标记和板件下料，实现板件的循环连续双面量检测。
7.根据权利要求5或6所述的智能环路检测方法，其特征在于：在步骤板件正面检和步骤板件反面检之前，还包括板件除尘步骤，通过除尘模组（12）对检测前的板件进行除尘。
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