CN114280063A - 一种电路板检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电路板检测装置，包括上料机构、视觉检测机构、电路板输送机构、下料机构以及控制系统。上料机构连接在电路板输送机构的进料端，下料机构连接在电路板输送机构的出料端。视觉检测机构安装于电路板输送机构，用以检测电路板；上料机构、视觉检测机构、电路板输送机构、下料机构均与控制系统通信连接。本发明的电路板检测装置能够有效提高电路板检测准确度和效率，降低生产成本。

Description

一种电路板检测装置

技术领域

本发明涉及电路板生产设备技术领域，尤其涉及一种电路板检测装置。

背景技术

由于电路板（Print Circuit Board，PCB）生产过程需要经过检测，然而，现有的PCB检测采用人工搬运，将PCB搬运至检测装置进行检测。这种检测方式由于PCB的检测需要人工进行上料和下料，导致PCB的检测准确度和效率都比较低。

此外，现有的PCB检测装置一般只适用于一种类型的PCB进行检测，适用性低；不同类型的PCB需要使用不同的检测装置，生产商需要购买多台检测装置来检测不同类型的PCB，导致生产成本居高不下。

发明内容

本发明提供一种能够有效提高电路板检测准确度和效率，适用性高，降低生产成本的电路板检测装置。

本发明采用的技术方案为：一种电路板检测装置，包括：上料机构、视觉检测机构、电路板输送机构、下料机构以及控制系统；所述上料机构连接在所述电路板输送机构的一端，所述下料机构连接在所述电路板输送机构的另一端；所述视觉检测机构安装于所述电路板输送机构，用以检测电路板；所述上料机构、所述视觉检测机构、所述电路板输送机构、所述下料机构均与所述控制系统通信连接；

所述电路板输送机构包括输送架、安装于所述输送架的进料组件、出料组件以及滚动输送组件；所述输送架设有进料端和出料端，所述进料组件安装于进料端，所述出料组件安装于出料端，所述滚动输送组件位于所述进料组件和所述出料组件之间；所述滚动输送组件包括第一辊组和第二辊组；所述第一辊组靠近所述进料组件设置，所述第二辊组靠近所述出料组件设置；所述第一辊组和所述第二辊组之间的间隙形成检测区；

所述视觉检测机构包括外罩、相机、上光源以及下光源；所述外罩安装于所述输送架上，并罩设在所述第一辊组和所述第二辊组外；所述外罩的上端设有安装梁，所述相机安装于所述安装梁，且所述相机的镜头对着所述检测区；所述上光源和所述下光源设于同一侧，所述上光源设于第一辊组的上端，所述下光源设于所述输送架并位于所述第一辊组和第二辊组之间。

进一步地，所述第一辊组包括两个第一上支架、两个第一下支架、多条第一上辊以及多条第一下辊；两个所述第一下支架间隔安装于所述输送架，多条所述第一下辊并排安装于两个所述第一下支架之间；每一个所述第一上支架安装于每一个所述第一下支架上，多条所述第一上辊并排安装于两个所述第一上支架之间，且每一条所述第一上辊位于每一条所述第一下辊的正上方。

进一步地，每一个所述第一上支架上均设有多条第一升降导柱，相邻的两条所述第一升降导柱之间设有第一压辊弹簧，每一条所述第一压辊弹簧对应位于每一条所述第一上辊的上方。

进一步地，所述第二辊组包括两个第二上支架、两个第二下支架、多条第二上辊以及多条第二下辊；两个所述第二下支架间隔安装于所述输送架，多条所述第二下辊并排安装于两个所述第二下支架之间；每一个所述第二上支架安装于每一个所述第二下支架上，多条所述第二上辊并排安装于两个所述第二上支架之间，且每一条所述第二上辊位于每一条所述第二下辊的正上方。

进一步地，每一个所述第二上支架上均设有多条第二升降导柱，相邻的两条所述第二升降导柱之间设有第二压辊弹簧，每一条所述第二压辊弹簧对应位于每一条所述第二上辊的上方。

进一步地，所述相机的镜头的延长线与所述检测区的中线之间的夹角为14°；所述相机的镜头的延长线与所述上光源的中线之间的夹角为35°。

进一步地，所述上料机构包括上料支架、安装于所述上料支架的上料气动手爪、升降托盘以及上料驱动组件；所述升降托盘与所述上料驱动组件机械连接，所述上料气动手爪位于所述升降托盘的上方，用以抓取所述升降托盘上的电路板；

所述上料驱动组件包括上料电机、上料转轴以及两上料齿轮；所述升降托盘的底部间隔安装有两固定板，所述上料转轴的两端分别旋转安装于两所述固定板；两个所述上料齿轮分别安装于所述上料转轴的两端，所述上料电机与所述上料转轴机械连接；所述上料支架对应每一个所述上料齿轮的位置设有上料齿条，每一个所述上料齿轮与每一条所述上料齿条啮合。

进一步地，所述上料支架的顶部设有上料水平轴，所述上料水平轴上滑动安装有上料垂直轴，所述上料气动手爪安装于所述上料垂直轴；所述上料气动手爪设有上料驱动气缸以及多个上料吸盘。

进一步地，所述下料机构包括下料支架、安装于所述下料支架的下料气动手爪、分料托架以及下料驱动组件；所述分料托架与所述下料驱动组件机械连接，所述下料气动手爪位于所述分料托架的上方，用以抓取所述出料组件上的电路板；

所述下料驱动组件包括下料电机、下料转轴以及两下料齿轮；所述分料托架的底部间隔安装有两安装板；所述下料转轴的两端分别旋转安装于两所述安装板，两个所述下料齿轮分别安装于所述下料转轴的两端；所述下料电机与所述下料转轴机械连接；所述下料支架对应每一个所述下料齿轮的位置设有下料齿条，每一个下料齿轮与每一条所述下料齿条啮合。

进一步地，所述下料支架的顶部设有下料水平轴，所述下料水平轴上滑动安装有下料垂直轴，所述下料气动手爪安装于所述下料垂直轴；所述下料气动手爪设有下料驱动气缸以及多个下料吸盘。

相较于现有技术，本发明的电路板检测装置通过在电路板输送机构的进料端设置上料机构，出料端设置下料机构，并将视觉检测机构安装于电路板输送机构，使得电路板采用的运动的方式经过视觉检测机构，实现电路板检测的连贯性，从而大大提高视觉检测机构的准确性和效率。此外，通过设置上光源和下光源配合相机对电路板进行检测，使得本发明的电路板检测装置能够对所有不同类型的电路板进行全覆盖精准检测。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，

图1：本发明电路板检测装置的立体图；

图2：本发明视觉检测机构的内部结构示意图；

图3：本发明电路板输送机构的立体图；

图4：本发明电路板输送机构的剖视图；

图5：本发明上料机构的立体图；

图6：本发明上料机构的另一立体图；

图7：本发明下料机构的立体图；

图8：本发明下料机构的另一立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1和图2所示，本发明的电路板检测装置包括上料机构1、视觉检测机构2、电路板输送机构3、下料机构4以及控制系统5；其中，上料机构1连接在电路板输送机构3的进料端，下料机构4连接在电路板输送机构3的出料端；视觉检测机构2安装于电路板输送机构3，用以检测电路板；上料机构1、视觉检测机构2、电路板输送机构3、下料机构4均与控制系统5通信连接。

具体的，电路板输送机构3包括输送架301、安装于输送架301的进料组件302、出料组件303以及滚动输送组件304；其中，输送架301设有进料端和出料端，进料组件302安装于进料端，出料组件303安装于出料端，滚动输送组件304位于进料组件302和出料组件303之间。进一步，进料组件302与出料组件303均由伺服电机305、传送带306以及传送辊307组成；传送带306套设在传送辊307上，伺服电机305与传送辊307组机械连接。通过伺服电机305驱动传送辊307转动，带动传送带306传动，从而实现电路板的输送。

如图2至图4所示，滚动输送组件304包括第一辊组308和第二辊组309；其中，第一辊组308靠近进料组件302设置，第二辊组309靠近出料组件303设置。进一步，第一辊组308和第二辊组309之间的间隙形成检测区310，检测区310设置有中间辊组311。

第一辊组308包括两个第一上支架312、两个第一下支架313、多条第一上辊314以及多条第一下辊315；其中，两个第一下支架313间隔安装于输送架301，多条第一下辊315并排安装于两个第一下支架313之间。每一个第一上支架312安装于每一个第一下支架313上，多条第一上辊314并排安装于两个第一上支架312之间，且每一条第一上辊314位于每一条第一下辊315的正上方。进一步，每一个第一上支架312上均设有多条第一升降导柱316，相邻的两条第一升降导柱316之间设有第一压辊弹簧317，每一条第一压辊弹簧317对应位于每一条第一上辊314的上方。

通过设置多条第一压辊弹簧317，使得两个第一上支架312可以沿多条第一升降导柱316上、下运动，微调多条第一上辊314的位置，改变多条第一上辊314与多条第一下辊315之间的距离，以适应不同板厚的电路板进行输送；输送时，多条第一压辊弹簧317压紧两个第一上支架312，同时压紧每一条第一上辊314，使得多条第一上辊314压住电路板，便于电路板在多条第一上辊314和多条第一下辊315之间输送。

第二辊组309包括两个第二上支架318、两个第二下支架319、多条第二上辊320以及多条第二下辊321；其中，两个第二下支架319间隔安装于输送架301，多条第二下辊321并排安装于两个第二下支架319之间。每一个第二上支架318安装于每一个第二下支架319上，多条第二上辊320并排安装于两个第二上支架318之间，且每一条第二上辊320位于每一条第二下辊321的正上方。进一步，每一个第二上支架318上均设有多条第二升降导柱322，相邻的两条第二升降导柱322之间设有第二压辊弹簧323，每一条第二压辊弹簧323对应位于每一条第二上辊320的上方。

通过设置多条第二压辊弹簧323，使得两个第二上支架318可以沿多条第二升降导柱322上、下运动，微调多条第二上辊320的位置，改变多条第二上辊320和多条第二下辊321之间的距离，以适应不同板厚的电路板进行输送；输送时，多条第一压辊弹簧317压紧两个第二上支架318，同时压紧每一条第二上辊320，使得多条第二上辊320压住电路板，便于电路板在多条第二上辊320和多条第二下辊321之间输送。

此外，每一条第一上辊314、每一条第一下辊315、每一条第二上辊320以及每一条第二下辊321的其中一端均安装有同步轮324，多个同步轮324上套设有同步带，且其中一个同步轮324机械连接至一驱动电机。通过驱动电机驱动同步轮324旋转，带动同步带传动，从而使得第一辊组308和第二辊组309实现同步传动。

本实施例中，第一辊组308和第二辊组309的结构相同；可以理解的，其它实施例中，第一辊组308和第二辊组309的结构可以设置成不同的结构，并不以此为限。

视觉检测机构2包括外罩201、相机202、上光源203以及下光源204；其中，外罩201安装于输送架301上，并罩设在第一辊组308和第二辊组309外。外罩201的上端设有安装梁205，相机202安装于安装梁205上，且相机202的镜头对着检测区310。上光源203和下光源204设于同一侧；上光源203安装于其中一个第一上支架312，位于多条第一上辊314的上方（即：高于多条第一上辊314）。下光源204安装于输送架301的其中一侧，位于第一辊组308和第二辊组309之间，低于多条第一下辊315和多条第二下辊321；且下光源204与水平面保持垂直。进一步，相机202的镜头的延长线与检测区310的中线之间的夹角为14°，相机202的镜头的延长线与上光源203的中线之间的夹角为35°。

通过设置上光源203和下光源204配合相机202对电路板进行检测，使得本发明的电路板检测装置能够对所有不同类型的电路板进行全覆盖精准检测。

当检测蚀刻板时，采用下光源204辅助相机202成像；通过控制系统5控制上光源203关闭，下光源204打开；此时，视觉检测机构2采图方式为背景光辅助相机202成像，使得成像质量高。

当检测未蚀刻板时，采用上光源203辅助相机202成像；通过控制系统5控制上光源203打开，下光源204关闭；此时，视觉检测机构2采图方式为前景光辅助相机202成像，因相机202与上光源203保持特殊的角度（35°），使得成像质量高。

如图5和图6所示，上料机构1包括上料支架101、安装于上料支架101的上料气动手爪102、升降托盘103以及上料驱动组件；其中，升降托盘103与上料驱动组件机械连接，上料气动手爪102位于升降托盘103的上方，用以抓取升降托盘103上的电路板。

上料驱动组件包括上料电机104、上料转轴105以及两上料齿轮106；其中，升降托盘103的底部间隔安装有两固定板107，上料转轴105的两端分别旋转安装于两固定板107。两个上料齿轮106分别安装于上料转轴105的两端；上料电机104与上料转轴105机械连接。上料支架101对应每一个上料齿轮106的位置设有上料齿条108，每一个上料齿轮106与每一条上料齿条108啮合。

通过上料电机104驱动上料转轴105旋转，带动两个上料齿轮106分别在两条上料齿条108上移动，从而带动升降托盘103沿上料支架101上、下移动，便于上料气动手爪102从升降托盘103抓取电路板至进料组件302进行上料。

进一步，升降托盘103的外周设有多条挡柱109，用以阻挡电路板，避免电路板从升降托盘103掉落。

上料支架101的顶部设有上料水平轴110，上料水平轴110上滑动安装有上料垂直轴111，上料气动手爪102安装于上料垂直轴111。进一步，上料气动手爪102设有上料驱动气缸112以及多个上料吸盘113。通过上料驱动气缸112驱动上料气动手爪102沿上料垂直轴111上、下移动；多个上料吸盘113用以吸取升降托盘103上的电路板转移至进料组件302上。

如图7和图8所示，下料机构4包括下料支架401、安装于下料支架401的下料气动手爪402、分料托架403以及下料驱动组件；其中，分料托架403与下料驱动组件机械连接，下料气动手爪402位于分料托架403的上方，用以抓取出料组件303上的电路板。

下料驱动组件包括下料电机404、下料转轴405以及两下料齿轮406；其中，分料托架403的底部间隔安装有两安装板407。下料转轴405的两端分别旋转安装于两安装板407，两个下料齿轮406分别安装于下料转轴405的两端；下料电机404与下料转轴405机械连接。下料支架401对应每一下料齿轮406的位置设有下料齿条408，每一个下料齿轮406与每一条下料齿条408啮合。

通过下料电机404驱动下料转轴405旋转，带动两个下料齿轮406分别在两条下料齿条408上移动，从而带动分料托架403沿下料支架401上、下移动，便于下料气动手抓从出料组件303抓取电路板至分料托架403进行下料。

下料支架401的顶部设有下料水平轴409，下料水平轴409上滑动安装有下料垂直轴410，下料气动手爪402安装于下料垂直轴410。进一步，下料气动手爪402设有下料驱动气缸411以及多个下料吸盘412。通过下料驱动气缸411驱动下料气动手爪402沿下料垂直轴410上、下移动；多个下料吸盘412用以吸取出料组件303上的电路板转移至分料托架403上。

本发明的电路板检测装置工作过程如下：

首先，通过上料气动手爪102抓取升降托盘103上的待检测电路板放置到进料组件302上，进行上料；

然后，由进料组件302将电路板输送至第一辊组308，再由第一辊组308输送至检测区310，由相机202对电路板进行检测；电路板经过检测区310的中间辊组311输送至出料组件303；

最后，通过下料气动手爪402抓取进料组件302上已经完成检测的电路板放置到分料托架403上，进行下料，从而完成电路板的连贯、动态检测。

综上，本发明的电路板检测装置具有以下优点：

1、通过在电路板输送机构3的进料端设置上料机构1，出料端设置下料机构4，并将视觉检测机构2安装于电路板输送机构3，使得电路板采用的运动的方式经过视觉检测机构2，实现电路板检测的连贯性，从而大大提高视觉检测机构2的准确性和效率。

2、通过设置上光源203和下光源204配合相机202对电路板进行检测，使得本发明的电路板检测装置能够对所有不同类型的电路板进行全覆盖精准检测。

3、通过设置多条第一压辊弹簧317，使得两个第一上支架312可以沿多条第一升降导柱316上、下运动，微调多条第一上辊314的位置，改变多条第一上辊314与多条第一下辊315之间的距离，以适应不同板厚的电路板进行输送。

4、通过设置多条第二压辊弹簧323，使得两个第二上支架318可以沿多条第二升降导柱322上、下运动，微调多条第二上辊320的位置，改变多条第二上辊320和多条第二下辊321之间的距离，以适应不同板厚的电路板进行输送。

只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电路板检测装置，其特征在于，包括：上料机构、视觉检测机构、电路板输送机构、下料机构以及控制系统；所述上料机构连接在所述电路板输送机构的一端，所述下料机构连接在所述电路板输送机构的另一端；所述视觉检测机构安装于所述电路板输送机构，用以检测电路板；所述上料机构、所述视觉检测机构、所述电路板输送机构、所述下料机构均与所述控制系统通信连接；

所述电路板输送机构包括输送架、安装于所述输送架的进料组件、出料组件以及滚动输送组件；所述输送架设有进料端和出料端，所述进料组件安装于进料端，所述出料组件安装于出料端，所述滚动输送组件位于所述进料组件和所述出料组件之间；所述滚动输送组件包括第一辊组和第二辊组；所述第一辊组靠近所述进料组件设置，所述第二辊组靠近所述出料组件设置；所述第一辊组和所述第二辊组之间的间隙形成检测区；

所述视觉检测机构包括外罩、相机、上光源以及下光源；所述外罩安装于所述输送架上，并罩设在所述第一辊组和所述第二辊组外；所述外罩的上端设有安装梁，所述相机安装于所述安装梁，且所述相机的镜头对着所述检测区；所述上光源和所述下光源设于同一侧，所述上光源设于第一辊组的上端，所述下光源设于所述输送架并位于所述第一辊组和第二辊组之间。

2.如权利要求1所述的电路板检测装置，其特征在于：所述第一辊组包括两个第一上支架、两个第一下支架、多条第一上辊以及多条第一下辊；两个所述第一下支架间隔安装于所述输送架，多条所述第一下辊并排安装于两个所述第一下支架之间；每一个所述第一上支架安装于每一个所述第一下支架上，多条所述第一上辊并排安装于两个所述第一上支架之间，且每一条所述第一上辊位于每一条所述第一下辊的正上方。

3.如权利要求2所述的电路板检测装置，其特征在于：每一个所述第一上支架上均设有多条第一升降导柱，相邻的两条所述第一升降导柱之间设有第一压辊弹簧，每一条所述第一压辊弹簧对应位于每一条所述第一上辊的上方。

4.如权利要求1所述的电路板检测装置，其特征在于：所述第二辊组包括两个第二上支架、两个第二下支架、多条第二上辊以及多条第二下辊；两个所述第二下支架间隔安装于所述输送架，多条所述第二下辊并排安装于两个所述第二下支架之间；每一个所述第二上支架安装于每一个所述第二下支架上，多条所述第二上辊并排安装于两个所述第二上支架之间，且每一条所述第二上辊位于每一条所述第二下辊的正上方。

5.如权利要求4所述的电路板检测装置，其特征在于：每一个所述第二上支架上均设有多条第二升降导柱，相邻的两条所述第二升降导柱之间设有第二压辊弹簧，每一条所述第二压辊弹簧对应位于每一条所述第二上辊的上方。

6.如权利要求5所述的电路板检测装置，其特征在于：所述相机的镜头的延长线与所述检测区的中线之间的夹角为14°；所述相机的镜头的延长线与所述上光源的中线之间的夹角为35°。

7.如权利要求1所述的电路板检测装置，其特征在于：所述上料机构包括上料支架、安装于所述上料支架的上料气动手爪、升降托盘以及上料驱动组件；所述升降托盘与所述上料驱动组件机械连接，所述上料气动手爪位于所述升降托盘的上方，用以抓取所述升降托盘上的电路板；

所述上料驱动组件包括上料电机、上料转轴以及两上料齿轮；所述升降托盘的底部间隔安装有两固定板，所述上料转轴的两端分别旋转安装于两所述固定板；两个所述上料齿轮分别安装于所述上料转轴的两端，所述上料电机与所述上料转轴机械连接；所述上料支架对应每一个所述上料齿轮的位置设有上料齿条，每一个所述上料齿轮与每一条所述上料齿条啮合。

8.如权利要求7所述的电路板检测装置，其特征在于：所述上料支架的顶部设有上料水平轴，所述上料水平轴上滑动安装有上料垂直轴，所述上料气动手爪安装于所述上料垂直轴；所述上料气动手爪设有上料驱动气缸以及多个上料吸盘。

9.如权利要求1所述的电路板检测装置，其特征在于：所述下料机构包括下料支架、安装于所述下料支架的下料气动手爪、分料托架以及下料驱动组件；所述分料托架与所述下料驱动组件机械连接，所述下料气动手爪位于所述分料托架的上方，用以抓取所述出料组件上的电路板；

所述下料驱动组件包括下料电机、下料转轴以及两下料齿轮；所述分料托架的底部间隔安装有两安装板；所述下料转轴的两端分别旋转安装于两所述安装板，两个所述下料齿轮分别安装于所述下料转轴的两端；所述下料电机与所述下料转轴机械连接；所述下料支架对应每一个所述下料齿轮的位置设有下料齿条，每一个下料齿轮与每一条所述下料齿条啮合。

10.如权利要求9所述的电路板检测装置，其特征在于：所述下料支架的顶部设有下料水平轴，所述下料水平轴上滑动安装有下料垂直轴，所述下料气动手爪安装于所述下料垂直轴；所述下料气动手爪设有下料驱动气缸以及多个下料吸盘。

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