CN114543658A - 一种盖合组件及应用其的检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盖合组件及应用其的检测设备，其涉及光学检测设备领域。其技术方案要点包括用于光学检测的盖板，盖板包括盖板框体以及设置于盖板框体上的第一定位件；盖板驱动机构，盖板驱动机构包括水平移动机构和竖直升降机构，水平移动机构或者竖直升降机构上设置有与第一定位件为可拆卸连接的第二定位件；竖直升降机构上升时，第一定位件与第二定位件连接，使得盖板与盖板驱动机构接合，水平移动机构可带动盖板沿水平方向移动；竖直升降机构下降时，第一定位件与第二定位件分开，使得盖板与盖板驱动机构脱离。本发明便于实现待测工件的自动化上下料，从而便于实现工件的自动化流水线作业以及提高检测效率。

Description

一种盖合组件及应用其的检测设备

技术领域

本发明涉及光学检测设备领域，更具体地说，它涉及一种盖合组件及应用其的检测设备。

背景技术

线路板的制作工艺中包括钻孔工序，通过钻孔工序可以实现线路板内部的线路连通以及元器件的连接、固定、定位等。为了保证钻孔精度，防止后道工序发生报废，现有工艺中在线路板完成钻孔工序后都需要对孔位精度进行检测。用于孔位精度检测的设备一般称为孔位检测机，也称为AOI（自动光学检测机）。

待检测的线路板放置在孔位检测机上后，为了防止线路板在检测过程中移动，一般采用上、下两块光学检测板来定位被检测的线路板。

现有公开号为CN106442520A的中国专利，公开了一种PCB板孔位检测设备，其包括玻璃载台，玻璃载台包括用于放置PCB板的搁物台、与搁物台相配合以压平并固定PCB板的盖板以及连接搁物台与盖板的轴动部。

上述专利中的轴动部为合页，即上下两个玻璃板通过合页铰接实现张开与闭合。但是，该翻转打开的方式很难实现线路板的自动化上下料。同时，当线路板尺寸变大时，上玻璃板的尺寸随之变大，导致打开时的力度变大，易造成合页部分的损坏。

现有授权公告号为CN209623620U的中国专利，公开了一种PCB板孔位检测装置，其包括放置装置，放置装置包括透明板A和透明板B，透明板A和透明板B之间通过螺母螺杆组件实现平行张开或闭合。但是，该专利中的平行远离打开方式同样很难实现线路板的自动化上下料。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种盖合组件，其便于实现待测工件的自动化上下料，从而便于实现工件的自动化流水线作业以及提高检测效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种盖合组件，包括：

用于光学检测的盖板，所述盖板包括盖板框体以及设置于所述盖板框体上的第一定位件；以及，

盖板驱动机构，所述盖板驱动机构包括水平移动机构以及与所述水平移动机构连接的竖直升降机构，所述水平移动机构或者竖直升降机构上设置有与所述第一定位件为可拆卸连接的第二定位件；

其中，所述竖直升降机构上升时，所述第一定位件与第二定位件连接，使得所述盖板与盖板驱动机构接合，所述水平移动机构可带动所述盖板沿水平方向移动；

所述竖直升降机构下降时，所述第一定位件与第二定位件分开，使得所述盖板与盖板驱动机构脱离。

进一步地，所述第一定位件与第二定位件为插接配合或者卡接配合。

进一步地，所述第一定位件和第二定位件为定位销和定位板，所述定位板上设置有与所述定位销配合的定位孔。

进一步地，所述水平移动机构包括水平驱动装置以及与所述水平驱动装置连接的水平驱动板，所述水平驱动板连接有第一滑轨组件。

进一步地，所述竖直升降机构包括设置于所述水平驱动板上的竖直驱动装置，以及与所述竖直驱动装置连接的竖直驱动板，所述第二定位件设置于所述竖直驱动板上。

进一步地，所述水平驱动板上设置有导向轴，所述竖直驱动板上开设有导向孔，所述导向孔内嵌设有与所述导向轴配合的直线轴承。

进一步地，所述盖板与盖板驱动机构之间设置有磁吸附组件，所述磁吸附组件包括设置于所述盖板上的第一吸附件，以及设置于所述水平移动机构或者竖直升降机构上的第二吸附件。

本发明的另一目的在于提供一种检测设备，其技术方案包括：

床体；

承载于所述床体、用于获取待测工件图像的相机检测模块；

所述床体上设置有工作台以及上述盖合组件。

进一步地，所述工作台包括支撑底板以及位于所述支撑底板上方的垫板，所述支撑底板与垫板之间设置有侧支撑板；

所述盖合组件的盖板与盖板驱动机构脱离时放置于所述垫板上，所述盖板驱动机构包括两组，且两组分别设置于所述盖板相对的两侧。

进一步地，所述垫板与支撑底板之间设置有下光源支撑板，所述下光源支撑板的两端通过下光源支撑架与所述床体连接，所述下光源支撑板上设置有下光源。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、采用了盖板驱动机构实现盖板的升降和平移动作，来打开盖板，从而便于采用自动化方式实现线路板的自动上下料，进而便于实现线路板的自动化流水线作业以及提高检测效率；

2、盖板驱动机构设置于床体上，在线路板检测时盖板与盖板驱动机构脱离，这样一方面能够减少工作台的重量，便于控制工作台移动，另一方面也便于设备的结构布置和装配，降低生产成本。

附图说明

图1为实施例1中盖合组件的结构示意图；

图2为实施例1中盖板驱动机构的爆炸示意图；

图3为实施例1中盖板的结构示意图；

图4为实施例2中检测设备的整体结构示意图；

图5为实施例2中检测设备的爆炸示意图；

图6为实施例2中检测设备的部分组件结构示意图一；

图7为图6中A部分的放大示意图；

图8为实施例2中检测设备的部分组件结构示意图二。

图中：1、床体；11、沉槽；2、支撑横梁；21、X轴驱动组件；3、相机检测模块；41、下光源支撑架；42、下光源支撑板；43、下光源；51、支撑底板；52、侧支撑板；53、垫板；531、第二光学玻璃板；532、垫板框体；6、盖板；61、盖板框体；62、第一光学玻璃板；63、定位销；64、磁铁吸引块；71、直线电机定子；72、第二滑轨组件；8、盖板驱动机构；81、水平移动机构；811、水平驱动装置；812、水平驱动板；813、第一滑轨组件；814、连接板；82、竖直升降机构；821、竖直驱动装置；822、竖直驱动板；8221、固定孔；823、导向孔；824、直线轴承；825、导向轴；826、缓冲垫；8261、通槽；827、定位板；828、定位孔；829、磁铁。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：

一种盖合组件，参照图1至图3，其用于检测设备，包括用于光学检测的盖板6以及盖板驱动机构8，盖板6包括第一光学玻璃板62以及设置于第一光学玻璃板62边缘的盖板框体61；盖板驱动机构8包括水平移动机构81以及与水平移动机构81连接的竖直升降机构82。盖板6的盖板框体61上设置有第一定位件，水平移动机构81或者竖直升降机构82上设置有与第一定位件为可拆卸连接的第二定位件。当竖直升降机构82上升时，第一定位件与第二定位件连接，使得盖板6与盖板驱动机构8接合，水平移动机构81可带动盖板6沿水平方向移动；当竖直升降机构82下降时，第一定位件与第二定位件分开，使得盖板6与盖板驱动机构8脱离。

参照图2和图3，第一定位件与第二定位件为插接配合或者卡接配合，本实施例中第一定位件与第二定位件为定位销63和定位板827，定位板827上设置有与定位销63配合的定位孔828，定位销63与定位孔828为间隙配合，定位销63嵌于定位孔828内实现插接配合。具体地，定位销63设置于盖板框体61底壁，而定位板827设置于水平移动机构81或者竖直升降机构82上，在此不做限制，只要能实现定位销63与定位孔828插接配合即可。在其他可选的实施例中，第一定位件与第二定位件可以为卡接配合，具体可通过磁珠卡扣或者磁吸卡扣等方式实现。

参照图1和图2，本实施例中优选地将竖直升降机构82设置于水平移动机构81上，而盖板6配接竖直升降机构82，使得水平移动机构81能够整体平移竖直升降机构82和盖板6；在其他可选的实施例中，可以将水平移动机构81设置于竖直升降机构82上，而盖板6配接水平移动机构81，使得竖直升降机构82能够整体升降水平移动机构81和盖板6。

参照图1至图3，具体地，本实施例中水平移动机构81包括水平驱动装置811以及与水平驱动装置811连接的水平驱动板812，水平驱动板812底壁连接有第一滑轨组件813；水平驱动板812的端部垂直设置有连接板814，水平驱动装置811的驱动杆上设置有与连接板814配合的浮动接头（附图中未示出）。竖直升降机构82包括设置于水平驱动板812上的竖直驱动装置821，以及与竖直驱动装置821连接的竖直驱动板822，第二定位件设置于竖直驱动板822上。本实施例中第二定位件为定位板827，定位板827与竖直驱动板822通过螺栓连接，在其他可选的实施例中，也可以在竖直驱动板822上直接开设与定位销63配合的定位孔828；本实施例中水平驱动装置811和竖直驱动装置821均为气缸，其中水平驱动装置811也可以用齿轮齿条或者同步带结构来代替，而竖直驱动装置821也可以为电磁缸。

参照图1和图2，竖直驱动板822上设置有缓冲垫826，缓冲垫826优选橡胶垫，缓冲垫826与盖板6接触能够起到减振缓冲作用，避免刚性碰撞。水平驱动板812与竖直驱动板822之间设置有导向组件，具体为，水平驱动板812上设置有导向轴825，竖直驱动板822上开设有导向孔823，导向孔823内嵌设有与导向轴825配合的直线轴承824；导向轴825与直线轴承824配合能够起到限位导向作用，同时保证竖直驱动板822的稳定性；在其他可选的实施例中，也可以在水平驱动板812上设置竖直滑轨，在竖直驱动板822上设置与竖直滑轨配合的滑座。

参照图1至图3，本实施例中盖板6与盖板驱动机构8的接合通过第一定位件与第二定位件的配接，为了增加盖板6与盖板驱动机构8接合的稳固性，盖板6与盖板驱动机构8之间还设置有磁吸附组件，磁吸附组件包括设置于盖板6上的第一吸附件，以及设置于水平移动机构81或者竖直升降机构82上的第二吸附件，第二吸附件的位置在此不做限制，第一吸附件与第二吸附件通过磁力吸合来增强盖板6与盖板驱动机构8之间的接合压紧力。为使得盖板6在受到吸合力时保持平稳，避免盖板6因局部受力不均匀而翘起，第一吸附件设置于盖板6左右侧盖板框体61的靠近中间部分。当竖直升降机构82上升时，第一定位件与第二定位件连接，同时第一吸附件与第二吸附件吸合，使得盖板6与盖板驱动机构8接合，水平移动机构81可带动盖板6沿水平方向移动；当竖直升降机构82下降时，第一定位件与第二定位件分开，第一吸附件与第二吸附件分离，使得盖板6与盖板驱动机构8脱离。

参照图1至图3，本实施例中第一吸附件和第二吸附件分别为磁铁829和磁铁吸引块64，磁铁吸引块64为铁磁性金属块，磁铁829通过磁力与磁铁吸引块64吸附在一起。在其他可选的实施例中，磁铁吸引块64也可以替换为与磁铁829异极相对的磁铁，同样可以实现吸附功能。具体的，磁铁吸引块64通过螺栓固定在盖板框体61底壁，磁铁829嵌设于竖直驱动板822内，且数量为多个或者为一个长条，竖直驱动板822顶壁开设有与磁铁829间隙配合的固定孔8221，磁铁829可通过胶水或者螺钉固定于固定孔8221内。当然可以将磁铁829嵌设于盖板框体61内，而将磁铁吸引块64设置于竖直驱动板822顶壁。为防止盖板框体61与竖直驱动板822硬接触，本实施例中竖直驱动板822上设置有缓冲垫826，所以为了使磁铁829与磁铁吸引块64吸合，缓冲垫826上开设有与磁铁吸引块64配合的通槽8261，同时通槽8261也与磁铁829相对，缓冲垫826与盖板框体61底壁接触后，磁铁吸引块64嵌于通槽8261内与磁铁829吸合。本实施例中，通槽8261的形状与磁铁吸引块64的外形相匹配，且磁铁吸引块64能够伸入或者离开通槽8261，可选地，通槽8261与磁铁吸引块64均采用长条形。本实施例中磁铁829呈圆柱型，同时磁铁829也可以为其他形状。另外，磁铁吸引块64的高度小于通槽8261的深度，使得盖板框体61与竖直驱动板822配合时磁铁吸引块64不会直接与磁铁829接触，避免磁铁吸引块64撞击到磁铁829，也防止磁铁吸引块64与磁铁829接触后因吸力太大而不易分开。

实施例2：

一种检测设备，参照图4和图5，其包括床体1，床体1上设置有工作台以及实施例1中的盖合组件；工作台包括支撑底板51以及位于支撑底板51上方的垫板53，支撑底板51与垫板53之间设置有两个侧支撑板52；盖合组件的盖板6与盖板驱动机构8脱离时放置于垫板53上，盖板驱动机构8包括两组，且两组分别设置于盖板6相对的两侧，同时，盖板驱动机构8位于工作台的外侧，避免盖板驱动机构8在运行时与工作台发生干涉。

参照图2、图5、图6和图7，初始状态时，盖板6放置于垫板53上，来料后，竖直驱动装置821的驱动杆向上伸出带动竖直驱动板822上升，竖直驱动板822上的第二定位件（即定位板827）与盖板6上的第一定位件（即定位销63）接合后，同时缓冲垫826与盖板6接触，竖直驱动装置821继续带动盖板6上升与垫板53分离，然后水平移动机构81带动盖板6平移以离开垫板53的上方，垫板53外露后即可通过自动化的方式（例如机械手）将待测线路板放置于垫板53上；接着水平移动机构81带动盖板6平移复位至垫板53上方，竖直驱动装置821的驱动杆向下收缩带动盖板6下降至第一定位件与第二定位件分开，此时盖板6与盖板驱动机构8脱离，盖板6通过自重压紧在待测线路板上，防止线路板移动。

参照图4，床体1上设置有支撑横梁2，支撑横梁2上设置有能够沿X轴方向移动的相机检测模块3，相机检测模块3用于获取待测线路板的图像，相机检测模块3包括照相机和上光源等部件，其采用现有技术，在此不做赘述。本实施例中支撑横梁2上设置有与相机检测模块3连接的X轴驱动组件21，X轴驱动组件21包括直线电机和滑轨组件，通过直线电机能够驱动相机检测模块3沿X轴方向移动，其中直线电机也可以用伺服电机与丝杆的结构代替。

参照图4，本实施例中X轴驱动组件21设置于支撑横梁2的顶壁，相机检测模块3设置于X轴驱动组件21的滑轨组件上；在可选的实施例中，X轴驱动组件21还可以设置于支撑横梁2的侧壁或者其他位置处，能够实现相机检测模块3平稳移动即可。

参照图4和图5，本实施例中相机检测模块3仅沿X轴方向移动，所以为了获取待检测工件的完整图像，床体1设置有与支撑底板51底壁连接的Y轴驱动组件，同时支撑底板51与床体1之间设置有两组第二滑轨组件72。Y轴驱动组件控制承载有待检测线路板的工作台沿Y轴方向移动，与沿X轴方向移动的相机检测模块3配合，即可获取待检测线路板的完整图像。在其他可选的实施例中，也可以将工作台固定在床体1上，通过驱动装置控制支撑横梁2沿Y轴方向移动，则相机检测模块3可以沿X轴和Y轴方向移动，从而获取待检测线路板的完整图像，但是该实施方式其相机精度较差，本实施例中将支撑横梁2固定在床体1上能够提高相机精度，从而提高检测的准确性。

参照图5，本实施例中Y轴驱动组件为直线电机，通过直线电机来控制工作台沿Y轴方向移动，其中直线电机也可以用伺服电机与丝杆的结构代替；直线电机包括设置于床体1上的直线电机定子71，本实施例中床体1顶壁设置有沉槽11，直线电机定子71设置于沉槽11内；沉槽11的设置能够降低工作台的高度，则与之配合的其他零部件的尺寸均可以减小，从而能够降低生产成本；直线电机的动子以及第二滑轨组件72的滑座设置于支撑底板51底壁，附图中未示出。

参照图4、图5和图8，本实施例的检测设备用于检测线路板的孔位精度，所以为了配合相机检测模块3获取待检测线路板的图像，需要设置辅助光源，而且优选采用线路板底部照射的方式。为了实现线路板底部照射，本实施例中垫板53的结构包括垫板框体532和第二光学玻璃板531。两个侧支撑板52设置于垫板框体532的左右两端，垫板53通过侧支撑板52固定于支撑底板51的上方，使得垫板53与支撑底板51之间上下隔开形成通道。侧支撑板52沿垫板53的前后长度方向延伸，可选地，侧支撑板52能够与垫板53基本等长，而在侧支撑板52的支撑作用下可避免垫板53因自重变形。

参照图4、图5和图8，对于辅助光源，具体地，在垫板53与支撑底板51之间设置有下光源支撑板42，下光源支撑板42上设置有下光源43，从而能够配合相机检测模块3完成待检测线路板的图像获取。下光源43可采用线阵光源，其位置与相机检测模块3的位置相对应，即下光源43位于相机检测模块3的下方。具体的，下光源43可靠近下光源支撑板42的中部位置。下光源支撑板42的前后两端通过下光源支撑架41与床体1连接，使得下光源支撑板42悬置于垫板53与支撑底板51之间的通道内，同时能够保证下光源43安装于下光源支撑板42上时低于垫板53。由于支撑底板51在床体1上需要沿Y轴方向平移，为避免下光源支撑板42干涉到支撑底板51的移动，下光源支撑架41可设置于床体1的侧壁处，且位于下光源支撑板42的下方，保证支撑底板51有足够的运动空间。具体的，下光源支撑架41可采用L形或者其他形状的连接块，只要保证足够的强度即可。为了进一步避免干涉，下光源支撑板42的长度尺寸设置成大于床体1的长度尺寸，即下光源支撑板42的前后端均延伸出床体1之外。

参照图4、图5和图8，本实施例中相机检测模块3仅沿X轴方向移动，故下光源43可以相对于床体1固定不动，若相机检测模块3还需要沿Y轴方向移动，则下光源43还需要与相机检测模块3沿Y轴方向同步移动。本实施例中采用超长的下光源支撑板42来固定下光源43，一方面能够使下光源43位于垫板53下方，而不影响工作台的移动，另一方面也是便于安装和拆卸检修。

Claims (10)

1.一种盖合组件，其特征在于，包括：

用于光学检测的盖板，所述盖板包括盖板框体以及设置于所述盖板框体上的第一定位件；以及，

盖板驱动机构，所述盖板驱动机构包括水平移动机构以及与所述水平移动机构连接的竖直升降机构，所述水平移动机构或者竖直升降机构上设置有与所述第一定位件为可拆卸连接的第二定位件；

其中，所述竖直升降机构上升时，所述第一定位件与第二定位件连接，使得所述盖板与盖板驱动机构接合，所述水平移动机构可带动所述盖板沿水平方向移动；

所述竖直升降机构下降时，所述第一定位件与第二定位件分开，使得所述盖板与盖板驱动机构脱离。

2.根据权利要求1所述的盖合组件，其特征在于：所述第一定位件与第二定位件为插接配合或者卡接配合。

3.根据权利要求2所述的盖合组件，其特征在于：所述第一定位件和第二定位件为定位销和定位板，所述定位板上设置有与所述定位销配合的定位孔。

4.根据权利要求1所述的盖合组件，其特征在于：所述水平移动机构包括水平驱动装置以及与所述水平驱动装置连接的水平驱动板，所述水平驱动板连接有第一滑轨组件。

5.根据权利要求4所述的盖合组件，其特征在于：所述竖直升降机构包括设置于所述水平驱动板上的竖直驱动装置，以及与所述竖直驱动装置连接的竖直驱动板，所述第二定位件设置于所述竖直驱动板上。

6.根据权利要求5所述的盖合组件，其特征在于：所述水平驱动板上设置有导向轴，所述竖直驱动板上开设有导向孔，所述导向孔内嵌设有与所述导向轴配合的直线轴承。

7.根据权利要求1所述的盖合组件，其特征在于：所述盖板与盖板驱动机构之间设置有磁吸附组件，所述磁吸附组件包括设置于所述盖板上的第一吸附件，以及设置于所述水平移动机构或者竖直升降机构上的第二吸附件。

8.一种检测设备，包括：

床体；

承载于所述床体、用于获取待测工件图像的相机检测模块；

其特征在于：所述床体上设置有工作台以及权利要求1-7中任一项所述的盖合组件。

9.根据权利要求8所述的检测设备，其特征在于：所述工作台包括支撑底板以及位于所述支撑底板上方的垫板，所述支撑底板与垫板之间设置有侧支撑板；

所述盖合组件的盖板与盖板驱动机构脱离时放置于所述垫板上，所述盖板驱动机构包括两组，且两组分别设置于所述盖板相对的两侧。

10.根据权利要求9所述的检测设备，其特征在于：所述垫板与支撑底板之间设置有下光源支撑板，所述下光源支撑板的两端通过下光源支撑架与所述床体连接，所述下光源支撑板上设置有下光源。

Images