CN115942620B

CN115942620B - 一种压接机控制方法、系统、压接机及可读介质

Info

Publication number: CN115942620B
Application number: CN202310025459.6A
Authority: CN
Inventors: 邹巍; 农文淳; 刘伟; 汤志文; 肖鹏基; 高丙坤
Original assignee: Guangzhou Nuodeng Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Nuodeng Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2023-01-09
Filing date: 2023-01-09
Publication date: 2023-08-29
Anticipated expiration: 2043-01-09
Also published as: CN115942620A

Abstract

本发明涉及压接控制领域，尤其涉及一种压接机控制方法、系统、压接机及可读介质。一种压接机控制方法，包括：将PCB输送到压接位置；获取第一拍摄图像，并得到PCB的整体偏移量；基于所述整体偏移量，对PCB上的连接器的第一位置进行补偿；获取所述连接器对应的压模工具装设到压头上；调整所述压头的第二位置，执行压接操作。将PCB输送到压接位置后，获取对应的第一拍摄图像，进而得到所述整体偏移量，进而通过补偿操作获知PCB上的连接器的相对位置，消除PCB在输送过程中的位置误差，然后根据PCB上的连接器与压模工具的关联关系得到需要使用的压模工具，装设到压头上，执行压接操作，实现无人值守的自动压接流程，提升用户体验。

Description

一种压接机控制方法、系统、压接机及可读介质

技术领域

本发明涉及压接控制领域，尤其涉及一种压接机控制方法、系统、压接机及可读介质。

背景技术

基于运动控制和机器视觉的计算机软件在行业是先进的技术方案，计算机软件实现更加方便操作的用户编程界面，同时直接控制伺服电机，可以实现精准的定位和压力控制；目前市面上的压接机软件，一般采用计算机软件和传统PLC程序控制伺服电机，两者之间通过通讯传输数据，因为存在延迟时间，对位置和压力的控制精度较差，同时由于动作由PLC控制，在用户自由度方面无法做到很方便。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的之一在于提供一种压接机控制方法、系统、压接机及可读介质，能够实现无人值守自动压接PCB。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一方面，本发明提供一种压接机控制方法，包括：

将PCB输送到压接位置；

获取第一拍摄图像，并得到PCB的整体偏移量；

基于所述整体偏移量，对PCB上的连接器的第一位置进行补偿；

获取所述连接器对应的压模工具装设到压头上；所述压模工具与所述连接器之间的关联关系通过快速编程操作得到；

调整所述压头的第二位置，执行压接操作。

进一步的，所述整体偏移量的获取步骤包括：

获取所述第一拍摄图像中PCB上的Mark点的第二位置数据；

基于所述第二位置数据与所述Mark点的标准位置进行比对，得到所述整体偏移量。

进一步的，获取所述连接器对应的压模工具装设到压头上的过程包括：

基于所述关联关系得到工具型号；

获取第二拍摄图像，识别得到对应所述工具型号的压模工具；

基于第一操作将所述压模工具装设到所述压头上；所述第一操作包括使用机械手安装操作、压头移动到装设位自动对接所述压模工具的装设操作。

进一步的，在执行压接操作过程中，还包括：

实时获取压力传感数据；所述压力传感数据用于表征压力下压的压力值；

判定所述压力传感数据与压力设定值之间的压差是否小于或等于差值阈值，若否则停止压接操作，并发出示警信息。

进一步的，还包括：

获取PCB的条码数据，将所述条码数据上传到服务器。

进一步的，所述快速编程操作包括：

获取连接器的参数；

基于所述参数匹配对应的压模工具，并将所述连接器与所述压模工具之间构建关联关系。

另一方面，本发明提供一种压接机控制系统，其特征在于，包括：

输送模块，用于将PCB输送到压接位置；

摄像模块，用于获取第一拍摄图像；

处理模块，用于基于所述第一拍摄图像得到PCB的整体偏移量，并基于所述整体偏移量，对PCB上的连接器的第一位置进行补偿；获取所述连接器对应的压模工具装设到压头上；所述压模工具与所述连接器之间的关联关系通过快速编程操作得到；调整所述压头的第二位置，执行压接操作。

进一步的，还包括用于推动压头执行所述压接操作的伺服电机，所述伺服电机与实施时处理模块连接。

另一方面，本发明提供一种压接机，包括：

存储器，存储有计算机程序；

处理器，执行所述计算机程序时，实现任一所述的压接机控制方法。

另一方面，本发明提供一种计算机可读介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一所述的压接机控制方法。

相较于现有技术，本发明提供的一种压接机控制方法、系统、压接机及可读介质，具有以下有益效果：

使用本发明提供压接机控制方法，将PCB输送到压接位置后，获取对应的第一拍摄图像，进而得到所述整体偏移量，进而通过补偿操作获知PCB上的连接器的相对位置，消除PCB在输送过程中的位置误差，然后根据PCB上的连接器与压模工具的关联关系得到需要使用的压模工具，装设到压头上，执行压接操作，实现无人值守的自动压接流程，提升用户体验。

附图说明

图1是本发明提供的压接机控制方法的流程图。

图2是本发明提供的快速编程的一种实施方式流程图。

图3是本发明提供的压接机控制方法的一种实施方式流程图。

图4是本发明提供的压接机控制系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本领域技术人员应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述是本发明的示例性和说明性的具体实施例，不意图限制本发明。

本文中术语“包括”，“包含”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性包括，使得包括步骤列表的过程或方法不仅包括那些步骤，而且可以包括未明确列出或此类过程或方法固有的其他步骤。同样，在没有更多限制的情况下，以“包含...一个”开头的一个或多个设备或子系统，元素或结构或组件也不会没有更多限制，排除存在其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件或其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件。在整个说明书中，短语“在一个实施例中”，“在另一个实施例中”的出现和类似的语言可以但不一定都指相同的实施例。

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。

请参阅图1，本发明提供一种压接机控制方法，应用于压接机，所述压接机具有处理装置，所述处理装置内置软件系统，该软件系统在被运行时实现该压接机控制方法。

压接机控制方法包括：

S1、将PCB输送到压接位置；

S2、获取第一拍摄图像，并得到PCB的整体偏移量；具体的，所述第一拍摄图像通过摄像头拍摄得到，该摄像头装置在XYZ龙门机构上，可以在预定位置拍摄得到所述第一拍摄图像，处理装置通过控制XYZ龙门机构，控制摄像头的位置。

进一步的，在一些实施例中，所述整体偏移量的获取步骤包括：

S21、获取所述第一拍摄图像中PCB上的Mark点的第二位置数据；也就是通过获取第一拍摄图像上PCB的Mark点的第二位置，获取Mark点的识别方式可以采用本领域的常用的识别算法进行，本发明不做限定。

S22、基于所述第二位置数据与所述Mark点的标准位置进行比对，得到所述整体偏移量。在对PCB压接前，系统中会存储Mark点与每个连接器之间的相对位置，只要Mark点的位置确定了，就可以快速确定该每个连接器的位置。

S3、基于所述整体偏移量，对PCB上的连接器的第一位置进行补偿；

S4、获取所述连接器对应的压模工具装设到压头上；所述压模工具与所述连接器之间的关联关系通过快速编程操作得到；也就是根据不同的连接器会提前先进行快速编程操作，使针对该PCB上的连接器均跟对应的压模工具进行关联。

进一步的，请参阅图2，作为优选方案，本实施例中，所述快速编程操作包括：

获取连接器的参数；

基于所述参数匹配对应的压模工具，并将所述连接器与所述压模工具之间构建关联关系。具体的，首先对需要压接的PCB产品进行快速编程，对此我们采用独立的快速编程模块执行，其中最小的单元是Tool（压模工具）和Connector（连接器），一个Connector需要搭配一个Tool，可以两两搭配使用，即2个tool和2个connector可以搭配出4种组合（也就是说，一个tool可以压接多个connector，或者多个tool可以对某一connector进行压接），编辑完成功后，就可以组合产品单元的PCB参数了，PCB上可以配置多个Connector，最终对每一个connector进行自动压接。这种方式实现了简易的快速编程，同时保证了数据的复用，即同一个connector可以被不同的PCB引用，这样当编程新的PCB时，就可以直接使用之前创建好的connector。

另外，采用快速编程模块执行快速编程操作的优势在于：更加便捷的快速编程功能，由于行业内压接器件的多样化，在之前软件上的编程工作量会比较多，实现了编号模块化，对元件进行单独的数据管理，增加复用性，灵活性，同时支持离线编程以及对第三方数据的导入。

进一步的，作为优选方案，本实施例中，获取所述连接器对应的压模工具装设到压头上的过程包括：

S421、基于所述关联关系得到工具型号；

S422、获取第二拍摄图像，识别得到对应所述工具型号的压模工具；

S423、基于第一操作将所述压模工具装设到所述压头上；所述第一操作包括使用机械手安装操作、压头移动到装设位自动对接所述压模工具的装设操作。具体的，在补偿完成后，就拍摄Toolbar（工具栏）上的压模工具，识别准确后执行动作把Tool从Toolbar上拿下，安装到压头上，connector对应的tool，会通过视觉系统从toolbar上进行自动识别，自动更换，使用视觉识别压模，实现自动换模，解决现有机器换压模工具不方便和模具管理混乱的问题。

S5、调整所述压头的第二位置，执行压接操作。

进一步的，在一些实施例中，当获取压模工具前，使用摄像头拍摄第三拍摄图像，进而使用识别模型识别每个连接器的位置已经型号标识，同时按照预定顺序对每个连接器进行压接。进一步的，识别模型优选为常用的识别算法模型，其生成方式不做限定，本领域的技术人员可以根据需求选择合适的方式得到该识别模型。

进一步的，作为优选方案，本实施例中，在执行压接操作过程中，还包括：

判定所述压力传感数据与压力设定值之间的压差是否小于或等于差值阈值，若否则停止压接操作，并发出示警信息。具体的，所述压力设定值可以是用户设定，还可以是根据不同的PCB的类型自动设定。所述差值阈值可以按照需求灵活设定。在压接过程中，软件通过实时监控压力传感器数值，可以精确指定当前压接状态是否正常，并且能在出现异常时及时停止，防止对Connector造成二次伤害，而在正常的压接流程中，通过对用户自定义的压力结束条件的精准计算，保证每次都能在最佳位置完成压接。

实现压力自动校验功能，由于传感器特性和机构造成的传感器曲线于实际压力有偏差，一般都是需要做压力校正，实现了压力分段补偿，全自动执行矫正动作的功能，同时输出原始数据可视化报表。具体的，所述自动校验的过程包括：驱动压接头往下移动至和压力校验仪器（国家认证的仪器）接触，然后用0.01mm/s的速度缓慢下压，实时采集设备压力传感器和压力校验仪器的压力数值，直到压力校验仪的压力值为设备压力传感器的满量程数值为校验结束点，此时通过两组数据计算出补偿值。采用自动校验的方式减少调试时间，并且精度更好，避免人工误差；同时实现了自动校验就给客户提供了点检功能，客户可以在需要的时候点检设备传感器和校验仪器的误差，通过可视化图表能更直观的看到。

其中压力分段补偿具体为把传感器满量程的数值平均分为多段区间（如满量程10T的传感器，分为400段区间，250N为一段区间），对每段区间内的压力值进行单独补偿，这样能做到更高的精度，这么做的原因是因为传感器本身在量程范围内的非线性导致的。其中，单独补偿具体是在每一段压力区间内，按照压力补偿公式 y=ax进行压力补偿，y为补偿后的压力值，x为补偿前的压力值，a为计算系数，可以针对不同的压力区间设定不同的值，即在400段区间内，就有400个a值，每个值都是完全独立的。设定可以人工设定，也可以由设备按照更高的精度需求进行自动设定，本发明不作限定。

实现多方式、高自定义的压力判断，可用在市面上绝大部分不同类型的器件的压接，实现更安全、更进准的压力控制，保证连接器安全，提高用户的产品良品率，未用户节省了更多成本。

进一步的，作为优选方案，本实施例中，还包括：

获取PCB的条码数据，将所述条码数据上传到服务器。该步骤可以在压接过程前、过程中、过程后执行，获取所述条码数据可以通过近距离通信方式得到。所述近距离通信方式包括扫码、NFC、RFID等通信方式。

请参阅图3，通过对PCB产品快速编程后，可以得到PCB的尺寸信息，进而执行自动压接了，自动压接流程是：PCB从上游设备流进我们压接机，同时传送带运送PCB至压接位置，压接机的下端支撑机构上升支撑住PCB并且固定住，然后XYZ龙门机构移动拍摄PCB上面的MARK点进行定位，计算出PCB的整体偏移量，对PCB上面所有的Connector进行第一次补偿，接着再移动拍摄PCB上的Barcode（条形码），并上传至MES系统进行数据交互，完成后开始拍摄Toolbar（工具栏）上的压模，识别准确后执行动作把Tool从Toolbar上拿下，安装到压头上，再移动XYZ机构去拍摄Connector，进行第二次补偿计算，完成后移动到最终压接位置，Z轴下压，开始压接。其中，Connector的位置一般由CAD图纸得出，实际PCB在加工过程中存在误差，第二次补偿即是算出connector相对于Mark点的实际距离于图纸上位置的偏差，并进行补偿。

相应的，请参阅图4，本发明还提供一种压接机控制系统，包括：

输送模块，用于将PCB输送到压接位置；

摄像模块，用于获取第一拍摄图像；

进一步的，作为优选方案，本实施例中，还包括用于推动压头执行所述压接操作的伺服电机，所述伺服电机与实施时处理模块连接。针对伺服电机，可以采用运动控制方式进行控制，软件直接控制伺服电机，减少通讯周期，实现更搞精度的压力监控。

相应的，本发明还提供一种压接机，包括：

存储器，存储有计算机程序；

处理器，执行所述计算机程序时，实现所述的压接机控制方法。

相应的，本发明还提供一种计算机可读介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的压接机控制方法。

计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种压接机控制方法，其特征在于，包括：

将PCB输送到压接位置；

获取第一拍摄图像，并得到PCB的整体偏移量；

其中，所述整体偏移量的获取步骤包括：

获取所述第一拍摄图像中PCB上的基准点的第二位置数据；

基于所述第二位置数据与所述基准点的标准位置进行比对，得到所述整体偏移量；

调整所述压头的第二位置，执行压接操作；

其中，所述调整所述压头的第二位置，执行压接操作包括：

拍摄工具栏上的压模工具，识别准确后执行动作把压模工具从工具栏上拿下，安装到压头上；

拍摄连接器，进行第二次补偿计算，完成后移动到最终压接位置开始压接。

2.根据权利要求1所述的压接机控制方法，其特征在于，获取所述连接器对应的压模工具装设到压头上的过程包括：

基于所述关联关系得到工具型号；

3.根据权利要求1所述的压接机控制方法，其特征在于，在执行压接操作过程中，还包括：

4.根据权利要求1所述的压接机控制方法，其特征在于，还包括：

获取PCB的条码数据，将所述条码数据上传到服务器。

5.根据权利要求1所述的压接机控制方法，其特征在于，所述快速编程操作包括：

获取连接器的参数；

6.一种压接机控制系统，其特征在于，包括：

输送模块，用于将PCB输送到压接位置；

摄像模块，用于获取第一拍摄图像，并得到PCB的整体偏移量；

其中，所述整体偏移量的获取步骤包括：

获取所述第一拍摄图像中PCB上的基准点的第二位置数据；

处理模块，用于基于所述第一拍摄图像得到PCB的整体偏移量，并基于所述整体偏移量，对PCB上的连接器的第一位置进行补偿；获取所述连接器对应的压模工具装设到压头上；所述压模工具与所述连接器之间的关联关系通过快速编程操作得到；调整所述压头的第二位置，执行压接操作；

其中，所述调整所述压头的第二位置，执行压接操作包括：

7.根据权利要求6所述的压接机控制系统，其特征在于，还包括用于推动压头执行所述压接操作的伺服电机，所述伺服电机与实施时处理模块连接。

8.一种压接机，其特征在于，包括：

存储器，存储有计算机程序；

处理器，执行所述计算机程序时，实现权利要求1-5任一所述的压接机控制方法。

9.一种计算机可读介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的压接机控制方法。