CN113979122A - 一种集成方向识别的钻靶机上料专用设备及工艺路线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成方向识别的钻靶机上料专用设备及工艺路线，储料部分用于承接来料，取料部分用于将储料部分上的PCB板移至初定位部分，移载部分用于将PCB板从初定位部分上移至方向识别部分，翻转升降部分用于将方向识别部分上的PCB板抓取提升，机械手用于将方向识别部分或翻转升降部分上的PCB板抓取下料；依次通过工艺：取料、来料初定位、方向识别与精定位、根据识别进行姿态调整、最终完成上料。本发明先通过初定位，然后利用X‑RAY精确定位和方向识别，配合机械手和吸盘模组对来料进行方向调整后，精确送入钻靶机内部目标位置，在保证方向正确的同时，无需进行二次调整，极大的提高上料作业的流畅性与效率。

Description

一种集成方向识别的钻靶机上料专用设备及工艺路线

技术领域

本发明涉及上料装置及工艺领域，尤其涉及的是一种集成方向识别的钻靶机上料专用设备及工艺路线。

背景技术

现有技术中，PCB板上通常设置有3个靶标，其中两个靶标位于板的左侧，一个靶标位于板的右侧，且右侧靶标与左侧某一靶标在水平方向保持平齐，分别记为A1、A2，剩下的一个靶标为方向靶,记为B1。这样对于PCB板就会存在如图1四种状态。

在PCB板的钻靶作业工序中，钻靶机要求送入其内部的PCB板的靶标必须为图1中第一种状态，A1、A2在上方，B1在A1正下方，否则不能钻靶。

目前的钻靶机上料设备，通常使用机械初定位或视觉初定位后，由机械手抓取送入钻靶机内部。经钻靶机检验合格后，再退出抓取另一块板。

钻靶机对靶标的目标位置非常敏感，在实际作业过程中经常会出现定位不符合要求，需要在钻靶机内部重新调整的过程，对节拍影响非常大。

同时由于钻靶机对板的姿态有要求，如果来料方向不对，上料流程就会失效。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种集成方向识别的钻靶机上料专用设备及工艺路线，以解决上述技术问题。

本发明的技术方案如下：一种集成方向识别的钻靶机上料专用设备，包括储料部分、取料部分、初定位部分、移载部分、方向识别部分、翻转升降部分以及钻靶机上料机械手；

所述储料部分用于承接AGV来料，所述取料部分用于将储料部分上的PCB板移至初定位部分，初定位部分用于对来料进行初定位，所述移载部分用于将PCB板从视觉初定位部分上移至方向识别部分，所述翻转升降部分用于将方向识别部分上的PCB板抓取提升，所述钻靶机上料机械手用于将方向识别部分或翻转升降部分上的PCB板抓取下料。

采用上述各个技术方案，所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备中，所述储料部分为至少一个上料升降组件；储料部分用于对接AGV或小车来料。

采用上述各个技术方案，所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备中，所述上料升降组件包括驱动电机、滚珠丝杆、丝杆螺母、直线导轨、滑块以及支撑臂；

所述驱动电机的输出轴与滚珠丝杆连接，所述滚珠丝杆与丝杆螺母套接，所述丝杆螺母与支撑臂固定，所述支撑臂两端设置有滑块，所述滑块设于直线导轨上。

采用上述各个技术方案，所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备中，所述取料部分包括取料直线模组和第一吸盘组件，所述第一吸盘组件设于取料直线模组上，所述第一吸盘组件用于上下运动吸取PCB板。

采用上述各个技术方案，所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备中，所述初定位部分包括运动组和定位组，所述定位组位于运动组上方；

所述运动组包括运动直线模组和第一负压托盘组件，第一负压托盘组件位于运动直线模组上；

所述定位组包括线阵相机和高亮线光源，高亮线光源位于线阵相机侧下方。

采用上述各个技术方案，所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备中，所述移载部分包括移载直线模组和第二吸盘组件，第二吸盘组件设于移载直线模组上，第二吸盘组件用于上下运动吸取PCB板。

采用上述各个技术方案，所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备中，所述方向识别部分包括方向识别运动组件和两组方向识别x-ray组件，方向识别运动组件位于两组方向识别x-ray组件之间；

方向识别x-ray组件包括x-ray发生器、相机以及左右移动模组，x-ray发生器、相机设于左右移动模组上；

方向识别运动组件包括前后移动模组、旋转组件以及第二负压托盘组件，所述旋转组件位于前后移动模组上，所述第二负压托盘组件位于旋转组件上。

采用上述各个技术方案，所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备中，所述翻转升降部分包括垂直升降模组和固定吸盘组件，所述固定吸盘组件设于垂直升降模组上。

采用上述各个技术方案，所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备中，钻靶机上料机械手为六轴机械手，用于将来料送入钻靶机内部。

一种集成方向识别的钻靶机上料工艺路线，包括上述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备，以及包括如下工艺路线：

S1、空托盘从储料部分的P1、P2工位移走，然后将堆叠板料送入P1、P2工位；

S2、取料部分从P1或P2工位上取走最上面一层PCB板，然后放到位于P3工位处的初定位部分的托盘上；

S3、托盘从P3工位运动至移载部分的P4工位，运动期间完成扫描预对位；

S4、移载部分将PCB板从P4工位移动至方向识别部分的P5工位等待的托盘上；托盘先旋转一个角度，然后接收来料，保证矩形托盘边缘与初定位的靶标方向平行；

S5、托盘从P5工位移动至翻转升降部分的P6工位，期间不停止或停止多次，等待X-RAY成像，期间完成方向识别和精确定位；

S6、钻靶机上料机械手配合翻转升降部分对工件姿态进行调整；

S7、钻靶机上料机械手将调整好姿态的工件送入钻靶机内部，完成上料。采用上述各个技术方案，本发明先通过视觉进行初定位，然后利用X-RAY进行精确定位和方向识别，配合机械手和吸盘模组对来料进行方向调整后，精确送入钻靶机内部的目标位置，在保证方向正确的同时，无需进行二次调整，极大的提高了钻靶机自动上料作业的流畅性与效率。

附图说明

图1为本发明的PCB板靶标示意图；

图2为本发明的俯视示意图；

图3为本发明的立体示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

如图2和图3，本实施例提供了一种集成方向识别的钻靶机上料专用设备，包括储料部分1、取料部分2、初定位部分、移载部分4、方向识别部分、翻转升降部分6以及钻靶机上料机械手7。

储料部分1用于承接AGV或小车来料，取料部分2用于将储料部分1上的PCB板移至初定位部分，移载部分4用于将PCB板从初定位部分上移至方向识别部分，翻转升降部分6用于将方向识别部分上的PCB板抓取提升，钻靶机上料机械手7用于将方向识别部分或翻转升降部分6上的PCB板抓取下料。

如图2和图3，储料部分1为至少一个上料升降组件，本实施例设置两个相同且并排设置的上料升降组件，分别为P1工位和P2工位。当然，上料升降组件为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，可替换为其它具有储料功能的结构组件。上料升降组件包括驱动电机11、滚珠丝杆12、丝杆螺母、直线导轨13、滑块14以及支撑臂15。驱动电机11的输出轴与滚珠丝杆12连接，滚珠丝杆12与丝杆螺母套接，丝杆螺母与支撑臂15固定，支撑臂15两端设置有滑块14，滑块14设于直线导轨13上。双工位储料，可以保证设备一直处于作业状态，不会出现换料等待时间，极大提高生产效率。

取料部分2包括取料直线模组21和第一吸盘组件22，用于将堆叠PCB板从P1、P2工位移动至P3工位。第一吸盘组件22设于取料直线模组21上，第一吸盘组件22用于上下运动吸取PCB板。

初定位部分在本实施例设为用视觉初定位，当然并不局限于视觉做初定位，也可以为其他的定位结构，本实施例的视觉初定位部分具体包括视觉运动组31和视觉定位组32，视觉定位组32位于视觉运动组31上方。视觉运动组31包括视觉运动直线模组和第一负压托盘组件，第一负压托盘组件位于视觉运动直线模组上，视觉运动组31用于将PCB板从P3工位移动至P4工位，期间经过视觉定位组32。

视觉定位组32包括线阵相机321和高亮线光源322，高亮线光源322位于线阵相机321侧下方。视觉定位组32对运动中的PCB板进行成像，上位机对获取的图像进行特征识别，给出PCB板中心坐标及靶标的大概位置。当然，线阵相机和高亮线光源为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，可替换为其它具有初定位功能的结构。

移载部分4用于将PCB板从P4工位移动到P5工位，包括移载直线模组41和第二吸盘组件42，第二吸盘组件42设于移载直线模组41上，第二吸盘组件42用于上下运动吸取PCB板。

第二吸盘组件42和第一吸盘组件22为常规的现有技术，用于上下运动将PCB板抓取，具体结构不做过多的赘述。

方向识别部分包括方向识别运动组件52和两组方向识别x-ray组件51，方向识别运动组件52位于两组方向识别x-ray组件51之间。方向识别x-ray组件51包括x-ray发生器、相机以及左右移动模组，x-ray发生器、相机设于左右移动模组上。x-ray发生器、相机为常规现有技术，具体结构不做过多赘述。左右移动模组左右调整x-ray发生器、相机的位置，以保证能实现最佳的成像效果。

方向识别运动组件52包括前后移动模组、旋转组件以及第二负压托盘组件，旋转组件位于前后移动模组上，第二负压托盘组件位于旋转组件上。旋转组件为常规的用于将第二负压托盘组件旋转的旋转结构，具体结构不做过多的赘述。

第二负压托盘组件和第一负压托盘组件都为常规的现有技术，用于将PCB板吸附住，防止PCB板位置发生位移，具体结构不做过多的赘述。

第二负压托盘组件吸附住PCB板，旋转组件根据初定位结果将靶标A1、A2方向旋转调整到与x-ray发生器、相机方向平行，再通过前后移动模组将PCB板移动至x-ray视野内，经过上位机检测计算，将PCB板移动至P6工位。当PCB板停留在P6工位时，上位机根据之前检测的靶标位置信息，可以确定当前板的方向和具体坐标。

翻转升降部分6包括垂直升降模组61和固定吸盘组件62，固定吸盘组件62设于垂直升降模组61上，垂直升降模组61可带动固定吸盘组件62上下运动吸取PCB板。

对于图1第一种姿态，钻靶机上料机械手7从P6工位直接抓取工件送到钻靶机内部即可。

对于图1第二种姿态，钻靶机上料机械手7抓取后，旋转180°然后送入钻靶机内部即可。

对于图1第三种姿态，翻转升降部分6的固定吸盘组件62下降将工件抓起并上升到最高位置。钻靶机上料机械手7从底部抓取工件，然后翻转送入钻靶机内部。

对于图1第四种姿态，钻靶机上料机械手7从底部抓取工件后，先翻转，然后旋转180度，再送入钻靶机内部。

一种集成方向识别的钻靶机上料工艺路线，包括上述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备，以及包括如下工艺路线：

S1、AGV或小车将空托盘从储料部分的P1、P2工位移走，然后将堆叠板料送入P1、P2工位；

S2、取料部分从P1或P2工位上取走最上面一层PCB板，然后放到位于P3工位处的视觉初定位部分的托盘上；

S3、托盘从P3工位运动至移载部分的P4工位，运动期间完成扫描预对位；

S4、移载部分将PCB板从P4工位移动至方向识别部分的P5工位等待的托盘上；

S4步骤的具体实施方式为：托盘先旋转一个角度，然后接收来料，保证矩形托盘边缘与初定位的靶标方向平行；

S5、托盘从P5工位移动至翻转升降部分的P6工位，等待X-RAY成像，期间完成方向识别和精确定位；

S5步骤中，从P5工位至P6工位过程中，有可能需要停止多次，以便于X-RAY成像，当然根据软硬件配合，也可能不需要停止即能实现X-RAY成像。

S6、钻靶机上料机械手配合翻转升降部分对工件姿态进行调整；

S7、钻靶机上料机械手将调整好姿态的工件送入钻靶机内部，完成上料。

采用上述各个技术方案，本发明先通过视觉进行初定位，然后利用X-RAY进行精确定位和方向识别，配合机械手和吸盘模组对来料进行方向调整后，精确送入钻靶机内部的目标位置，在保证方向正确的同时，无需进行二次调整，极大的提高了钻靶机自动上料作业的流畅性与效率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成方向识别的钻靶机上料专用设备，其特征在于，包括储料部分、取料部分、初定位部分、移载部分、方向识别部分、翻转升降部分以及钻靶机上料机械手；

所述储料部分用于承接来料，所述取料部分用于将储料部分上的PCB板移至初定位部分，初定位部分用于对来料进行初定位，所述移载部分用于将PCB板从初定位部分上移至方向识别部分，所述翻转升降部分用于将方向识别部分上的PCB板抓取提升，所述钻靶机上料机械手用于将方向识别部分或翻转升降部分上的PCB板抓取下料。

2.根据权利要求1所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备，其特征在于，所述储料部分为至少一个上料升降组件；

储料部分用于对接AGV或小车来料。

3.根据权利要求2所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备，其特征在于，所述上料升降组件包括驱动电机、滚珠丝杆、丝杆螺母、直线导轨、滑块以及支撑臂；

所述驱动电机的输出轴与滚珠丝杆连接，所述滚珠丝杆与丝杆螺母套接，所述丝杆螺母与支撑臂固定，所述支撑臂两端设置有滑块，所述滑块设于直线导轨上。

4.根据权利要求1所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备，其特征在于，所述取料部分包括取料直线模组和第一吸盘组件，所述第一吸盘组件设于取料直线模组上，所述第一吸盘组件用于上下运动吸取PCB板。

5.根据权利要求1所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备，其特征在于，所述初定位部分包括运动组和定位组，所述定位组位于运动组上方；

所述运动组包括运动直线模组和第一负压托盘组件，第一负压托盘组件位于运动直线模组上；

所述定位组包括线阵相机和高亮线光源，高亮线光源位于线阵相机侧下方。

6.根据权利要求1所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备，其特征在于，所述移载部分包括移载直线模组和第二吸盘组件，第二吸盘组件设于移载直线模组上，第二吸盘组件用于上下运动吸取PCB板。

7.根据权利要求1所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备，其特征在于，所述方向识别部分包括方向识别运动组件和两组方向识别x-ray组件，方向识别运动组件位于两组方向识别x-ray组件之间；

方向识别x-ray组件包括x-ray发生器、相机以及左右移动模组，x-ray发生器、相机设于左右移动模组上；

方向识别运动组件包括前后移动模组、旋转组件以及第二负压托盘组件，所述旋转组件位于前后移动模组上，所述第二负压托盘组件位于旋转组件上。

8.根据权利要求1所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备，其特征在于，所述翻转升降部分包括垂直升降模组和固定吸盘组件，所述固定吸盘组件设于垂直升降模组上。

9.根据权利要求1所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备，其特征在于，钻靶机上料机械手为六轴机械手，用于将来料送入钻靶机内部。

10.一种集成方向识别的钻靶机上料工艺路线，包括权利要求1～9任一所述的集成方向识别的钻靶机上料专用设备，其特征在于，还包括如下工艺路线：

S1、空托盘从储料部分的P1、P2工位移走，然后将堆叠板料送入P1、P2工位；

S2、取料部分从P1或P2工位上取走最上面一层PCB板，然后放到位于P3工位处的初定位部分的托盘上；

S3、托盘从P3工位运动至移载部分的P4工位，运动期间完成扫描预对位；

S4、移载部分将PCB板从P4工位移动至方向识别部分的P5工位等待的托盘上；

S5、托盘从P5工位移动至翻转升降部分的P6工位，等待X-RAY成像，完成方向识别和精确定位；

S6、钻靶机上料机械手配合翻转升降部分对工件姿态进行调整；

S7、钻靶机上料机械手将调整好姿态的工件送入钻靶机内部，完成上料。

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