CN204666827U - 自动微调测试机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动微调测试机，包含设置在工作台上的物料区、用于抓取物料区内物料的抓料机构、带动抓料机构进行运动的传动机构、分别连接传动机构和抓料机构并对其进行控制的主控设备。同现有技术相比，在实际应用的过程中，可由主控设备控制传动机构和抓料机构在物料区上的任意位置进行自动抓料，从而保证物料在放入治具内时的精度，同时由于采用自动化的抓料方式还可大大提高PCB板的生产效率。

Description

自动微调测试机

技术领域

本实用新型涉及一种检测设备，特别涉及一种自动微调测试机。

背景技术

随着科技的快速发展，目前手机、平板电脑等电子产品以其便捷性的优点得到越来越广泛的应用，随着电子产品的技术日新月异的发展，电子产品的种类越来越丰富，功能越来越强大，研发周期越来越短，导致产品的任务增加，在电子产品的生产过程中，如何能够在保证产品质量的前提下提高产品的生产效率，是目前绝大部分厂商所在考虑的问题。例如,在生产PCB板时，需要将基板与金属线进行贴合。

而目前，常见的PCB板的贴合工艺，虽然整个贴合的过程是在治具中自动完成，但是在放置金属线时一般还是采用人工放料的方式，由于采用人工放料的方式不但效率低，而且无法保证放料时的精度，从而就会大大增加次品率并影响整个PCB板的生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动微调测试机，在保证放料精度的前提下可大大提高PCB板的生产效率。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种自动微调测试机，包含设置在工作台上的物料区、用于抓取物料区内物料的抓料机构、带动所述抓料机构进行运动的传动机构、分别连接所述传动机构和所述抓料机构并对其进行控制的主控设备；

其中，所述传动机构包含：支撑所述抓料机构的滑枕、支撑所述滑枕的纵梁和支撑所述纵梁的横梁，且所述滑枕上设有连接所述抓料机构并能够使所述抓料机构在所述滑枕上进行上下滑动的竖直直线导轨，所述纵梁上设有连接所述滑枕并能够使所述滑枕在所述纵梁上进行前后滑动的纵向直线导轨，所述横梁上设有连接所述纵梁并能够使所述纵梁在所述横梁上进行左右滑动的横向直线导轨；

所述传动机构还包含：设置在所述滑枕上驱动所述抓料机构在所述滑枕上滑动的第一驱动装置、设置在所述纵梁上驱动所述滑枕在所述纵梁上滑动的第二驱动装置、设置在所述横梁上驱动所述纵梁在所述横梁上滑动的第三驱动装置，且所述第一、第二和第三驱动装置分别连接所述主控设备。

本实用新型的实施方式相对于现有技术而言，由于整台测试机的抓料机构是通过各个驱动装置分别实现纵梁在横梁上的横向滑动、滑枕在纵梁上的前后滑动以及抓料机构在滑枕上的上下滑动，并且由于各驱动装置分别是与主控设备进行连接，在实际应用时，各个驱动装置可在主控设备的控制下，能够使抓料机构在物料区上的任意位置实现自动抓料，从而保证物料在放入治具内时的精度，同时由于采用自动化的抓料方式还可大大提高PCB板的生产效率。

进一步的，所述物料区内设有N个等距排列用于放置物料的工位；其中，所述N为自然数。

并且，所述自动微调测试机还包含设置在所述抓料机构上用于在所述抓料机构抓取物料前检测待抓取的物料所在工位的第一检测装置，所述第一检测装置连接所述主控设备；其中，所述主控设备在所述抓料机构移动到所述物料区的每个工位的上方时开启所述第一检测装置，并在所述第一检测装置检测到当前工位内有物料时，向所述抓料机构发送抓料信号，而在未检测到当前工位内有物料时，向所述传动机构发送带动所述抓料机构移动到所述物料区中的下一工位的位移信号。通过上述内容可知，由于整个物料区中分布有多个放置物料的工位，并且抓料机构上还设有用于在抓料机构抓取物料前检测待抓取的物料所在工位的第一检测装置，通过第一检测装置来检测要抓取的物料所在的工位内是否有物料，如检测到有物料时，由主控设备向抓料机构发送抓料信号，抓料机构在收到抓料信号后开始抓取该工位内的物料，如未检测到物料时，由主控设备向传动机构发送带动抓料机构移动到物料区中的下一个工位的位移信号，传动机构在收到该信号后带动抓料机构移动至物料区的下一个工位，由此使得整台测试机可通过设置在抓料机构上的第一检测装对具有多个工位的物料区实现自动的连续抓料，从而进一步提高了PCB板的生产效率。

进一步的，所述第一检测装置为带有图像传感器用于拍摄所述物料区中各工位的第一摄像机。并且，为了满足实际的使用需求，该传感器可以采用CMOS传感器或CCD传感器，从而使得抓料机构在抓取物料前，可由第一摄像机对抓料机构所在的当前工位进行拍摄，并将拍摄获取到的图像上传给主控设备，由主控设备将由第一摄像机拍摄到的图像与预存的图像进行比对，判断该图像与预存的图像是否一致，如判定该图像与预存的图像一致时，表明此时的状态为第一检测装置检测到工位内有物料时的状态，如判定图像与预存的图像不一致时，表明此时的状态为第一检测装置未检测到工位内有物料时状态，以此实现对物料区各工位的检测。

进一步的，所述物料上标记有能够被所述第一摄像机拍摄到的标记符号；其中，所述标记符号的颜色与所述物料的颜色不同。通过在物料上标记标记符号，使得主控设备在收到由第一摄像机上传的图像后，只需从该图像中寻找标记符号即可，如找到该标记符号即为检测装置检测到工位内有物料，如未找到该标记符号即为检测装置未检测到工位内有物料，通过此种方式，可提高检测装置在检测工位时的精准度，从而可降低抓料机构漏抓物料的现象。

进一步的，所述抓料机构包含：用于吸附所述物料的吸盘、固定所述吸盘的支架；其中，所述吸盘上具有进气端和与所述进气端连通的出气端，而所述进气端位于所述吸盘的底部，并且所述出气端连接一抽气装置。在抓料过程中，整个抓料机构可通过驱动抽气装置实现吸盘对物料的吸附，以保证物料在被抓取时不会受到损伤，例如当物料为金属线时，不会使金属线出现折断或弯曲的现象。

进一步的，所述吸盘底部用于吸附所述物料的一侧形成对所述物料进行定位的定位侧；其中，所述进气端为分布在所述吸盘定位侧上的进气孔。通过分布在定位侧上的进气孔，可使得物料在被吸盘吸附时的受力更加均匀，确保物料可以更好的贴服在吸盘上，避免物料出现局部翘起的现象。

进一步的，所述抓料机构还包含设置在所述支架上带动所述吸盘转动的旋转装置，而所述工作台上设有用于在所述物料被所述吸盘吸附后检测该物料在所述吸盘上位置的第二检测装置；其中，所述旋转装置和所述第二检测装置分别连接所述主控设备，且所述主控设备在所述第二检测装置检测到所述物料的位置出现偏转时，开启所述旋转装置转动所述吸盘，并在消除偏转角度后关闭所述旋转装置。在实际应用的过程中，当吸盘对物料进行吸附后，可由第二检测装置检测物料的位置是否发生偏转，如检测到物料位置发生偏转时，可由主控设备开启旋转装置，通过旋转装置带动吸盘进行转动，并在消除偏转角度后关闭旋转装置，由此确保抓料机构在将物料送入治具内时，物料的位置不会出现偏转，从而提高了物料在后续加工时的精度。

进一步的，所述旋转装置包含与所述吸盘同轴固定的从动轮、与所述从动轮连接带动所述从动轮转动的主动轮、与所述主动轮连接驱动所述主动轮转动的电机；其中，所述电机连接所述主控设备。在实际应用时，可通过电机驱动主动轮进行转动，进而带动从动轮进行跟转，以此实现吸盘的旋转，对吸盘的旋转角度进行控制。

进一步的，所述第二检测装置为带有图像传感器用于拍摄所述吸盘底部的第二摄像机。从而使得吸盘在对附物料进行吸附后，可由第二摄像机对吸附在吸盘底部的物料进行拍摄，并将拍摄获取到的图像上传给主控设备，由主控设备将该图像与内部预存的图像进行比对，判断该图像中的物料与内部预存的图像中的物料之间是否存在偏转角度，如判定该图像中的物料与主控设备内部预存的图像中的物料之间存在偏转角度，此时的状态为第一检测装置检测到物料发生偏转时的状态，主控设备会直接开启电机，通过电机依次带动主动轮和从动轮进行转动，而吸盘会在从动轮的转动下进行跟转，以此消除物料的偏转角度。

附图说明

图1为本实用新型第一实施方式的自动微调测试机的总装图；

图2为本实用新型第一实施方式的自动微调测试机的结构示意图；

图3为图2的侧视图；

图4为本实用新型第一实施方式的自动微调测试机的系统模块框图。

图5为本实用新型第一实施方式中抓料机构的结构示意图；

图6为本实用新型第一实施方式中支架底部的示意图；

图7为本实用新型第二实施方式的自动微调测试机的俯视图；

图8为本实用新型第二实施方式中抓料机构的结构示意图；

图9为本实用新型第二实施方式中第一检测装置检测工位时的系统模块框图；

图10为实用新型第四实施方式的抓料机构的结构示意图；

图11为实用新型第四实施方式的自动微调测试机的俯视图；

图12为实用新型第四实施方式中第二检测装置检测物料时的系统模块框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种自动微调测试机，如图1至图4所示，包含设置在工作台1上的物料区2、用于抓取物料区2内物料的抓料机构4、带动抓料机构进行运动的传动机构、分别连接传动机构和抓料机构并对其进行控制的主控设备。

其中，该传动机构，如图2和图3所示，包含：支撑抓料机构4的滑枕3-1、支撑滑枕3-1的纵梁3-2和支撑纵梁3-2的横梁3-3，且滑枕3-1上设有连接抓料机构并能够使抓料机构在滑枕3-1上进行上下滑动的竖直直线导轨3-4，纵梁3-2上设有连接滑枕3-1并能够使滑枕3-1在纵梁3-2上进行前后滑动的纵向直线导轨3-5，横梁3-3上设有连接纵梁3-2并能够使纵梁3-2在横梁3-3上进行左右滑动的横向直线导轨3-6。

另外，该传动机构还包含：设置在滑枕3-1上驱动抓料机构4在滑枕3-1上滑动的第一驱动装置、设置在纵梁3-2上驱动滑枕3-1在纵梁3-2上滑动的第二驱动装置、设置在横梁3-3上驱动纵梁3-2在横梁3-3上滑动的第三驱动装置，且第一、第二和第三驱动装置分别连接主控设备。

通过上述内容不难发现，由于整台测试机的抓料机构4是通过各个驱动装置分别实现纵梁3-2在横梁3-3上的横向滑动、滑枕3-1在纵梁3-2上的前后滑动以及抓料机构4在滑枕3-1上的上下滑动，并且由于各驱动装置分别是与主控设备进行连接，在实际应用时，各个驱动装置可在主控设备的控制下，使抓料机构4在物料区2上的任意位置实现自动抓料，从而保证物料在放入治具内时的精度，同时由于采用自动化的抓料方式还可大大提高PCB板的生产效率。

具体的说，在本实施方式中，第一、第二和第三驱动装置可采用电机连接滚珠丝杠的结构。在实际应用时，由于滚珠丝杠能够将电机的回转运动变为直线运动，以此实现抓料机构在滑枕上的上下滑动、滑枕在纵梁上的前后滑动以及纵梁在横梁上的左右滑动。需要说明的是，在本实施方式中，第一、第二和第三驱动装置仅以电机连接滚珠丝杠的结构为例进行说明，而在实际的应用过程中，第一、第二和第三驱动装置还可采用其他的驱动结构，在此就不再进行详细阐述。

另外，值得一提的是，在本实施方式中，如图5和图6所示，抓料机构4包含：用于吸附物料的吸盘4-1、固定吸盘4-1的支架4-2。其中，吸盘4-1上具有进气端和与进气端连通的出气端4-3，且进气端位于吸盘4-1的底部用于使吸盘4-1吸附物料，而出气端4-3连接一抽气装置。

在实际的抓料过程中，由于整个抓料机构4是通过驱动抽气装置实现吸盘4-1对物料8的吸附，以保证物料在被抓取时不会受到损伤。例如当物料为金属线时，由于金属线具有薄、柔等特性，所以在对其进行抓取时，很容易造成金属线的折断或者局部破损，而在采用吸盘4-1对其进行吸附时，由于没有向其施加向内的作用力，从而使得在抓取例如金属线这种物料时，不会对其造成损伤。并且，需要说明的是，在本实施方式中，抽气装置可采用抽气泵、真空泵或者其它具有抽真空功能的抽气设备。

另外，为了提高物料在被吸盘4-1吸附后与吸盘之间的贴服效果，如图6所示，可将吸盘4-1底部用于吸附物料的一侧设计成一个用于对物料8进行定位的定位侧4-4，而吸盘4-1上的进气端为由分布在吸盘4-1定位侧上的进气孔(图中未标示)组成。由此不难发现，通过分布在定位侧4-4上的进气孔，可使得物料8在被吸盘4-1吸附时，其受力更加均匀，确保物料8可以更好的贴服在吸盘4-1上，避免物料8出现翘起的现象。

并且，为了提高物料8在被吸附时的定位精度，避免物料8被吸附到吸盘4-1上时出现偏转，还可将吸盘定位侧4-4上分布有进气孔的区域设计成一个向外凸起用于在物料被吸附后贴合住物料的吸合台阶4-6。通过吸合台阶4-6，可使得物料在被吸附后，能够与吸合台阶4-6直接接触，以进一步防止物料在被吸附时出现偏转现象。

本实用新型的第二实施方式涉及一种自动微调测试机，第二实施方式是在第一实施方式的基础上做了进一步改进，其主要改进在于：如图7和图8所示，在本实施方式中，物料区内设有多个等距排列用于放置物料的工位。而在抓料机构上还设有用于在抓料机构抓取物料前检测待抓取的物料所在工位的第一检测装置，并且该第一检测装置连接主控设备。

其中，如图9所示，主控设备在抓料机构移动到物料区的每个工位的上方时开启第一检测装置，并在第一检测装置检测到当前工位内有物料时，向抓料机构发送抓料信号，而在未检测到当前工位内有物料时，向传动机构发送带动抓料机构移动到所述物料区中的下一工位的位移信号。

具体的说，该第一检测装置为一个带有图像传感器的第一摄像机，并将其固定在抓料机构的支架4-2上，而在本实施方式中以摄像机5为例进行说明。其中，主控设备在抓料机构移动到物料区2的每个工位的上方时开启摄像机5，由摄像机5对当前工位进行拍摄，并将拍摄到的图像上传给主控设备，主控设备将由摄像机拍摄到的图像与内部预存的图像进行比对，判断该图像与内部预存的图像是否一致，如判定该图像与主控设备内部预存的图像一致时(即摄像机拍摄到工位内有物料时的状态)，即向抓料机构发送抓料信号，抓料机构在接收到抓料信号后开始抓料。如判定摄像机拍摄到的图像与主控设备内部预存的图像不一致时(即摄像机未拍摄到工位内有物料时的状态)，此时主控设备向传动机构发送带动抓料机构移动至下一工位的位移信号，传动机构在接收到位移信号后开始带动抓料机构向物料区的下一工位进行移动。

通过上述内容不难发现，本实施方式的自动微调测试机，通过在抓料机构上设置第一检测装置，可对具有多个工位的物料区实现自动的连续抓料，从而进一步提高了整个PCB板的生产效率。

另外，值得一提的时，为了提高摄像机在拍摄图像时的精度，降低抓料机构漏抓物料的现象。可在每个物料上标记一个能够被摄像机拍摄到的标记符号，且该标记符号的颜色与物料的颜色不同，并且在主控设备内预存有该标记符号数据信息。

在实际的应用过程，可预先将该标记符号的数据信息存储在主控设备的存储器中，主控设备在收到由摄像机上传的图像后，只需从该图像中寻找该标记符号即可，如找到该标记符号即为摄像机拍摄到工位内有物料，如未找到该标记符号即为摄像机未拍摄到工位内有物料，通过此种方式，可省去主控设备对两组图像进行比对的步骤，从而进一步提高第一检测装置在检测工位时的精准度。

另外，需要说明的时，在本实施方式中，摄像机内采用的传感器可以为CCD传感器或CMOS传感器，而当采用CCD传感器时，由于CCD传感器相比CMOS传感器具有灵敏度高、动态范围大、像素集成度高、图像畸变小、无残像等优点，从而能够进一步提高摄像机在拍摄图像时的质量。

本实用新型的第三实施方式涉及一种自动微调测试机，第三实施方式与第二实施方式大致相同，其主要区别在于：在本实施方式中，第一检测装置可采用非接触式接近传感器，而被抓取的物料为金属物料，例如贴合在基板上的金属线。

其工作方式为，当主控设备在抓料机构移动到物料区2的每个工位的上方时，由非接触式接近传感器检测当前工位，主控设备在非接触式接近传感器感应到物料时向抓料机构发送抓料信号，而在未感应到物料时向传动机构发送带动抓料机构移动到下一工位的位移信号。

通过上述内容不难发现，在本实施方式中，如在抓取金属物料时，第一检测装置可采用非接触式接近传感器的方式来判断工位内是否有物料，相比采用第一摄像机而言，其电路结构更为简单，在一定程度上可降低整机的生产成本。

本实用新型的第四实施方式涉及一种自动微调测试机，第四实施方式是在第一实施方式的基础上做了进一步改进，其主要改进在于：如图10至图12所示，在本实施方式中，抓料机构还包含设置在支架4-2上带动吸盘4-1转动的旋转装置，而工作台1上设有用于在物料被吸盘4-1吸附后检测该物料8在吸盘4-1上位置的第二检测装置。

其中，如图12所示，旋转装置和第二检测装置分别连接主控设备，且主控设备在第二检测装置检测到物料8的位置出现偏转时，开启旋转装置转动吸盘4-1，并在消除偏转角度后关闭旋转装置。

在实际应用的过程中，当吸盘4-1在对物料8进行吸附后，可由第二检测装置检测物料在吸盘4-1上的位置是否发生偏转，如检测到物料的位置发生偏转时，可由主控设备开启旋转装置，通过旋转装置带动吸盘进行转动，并在消除偏转角度后关闭旋转装置。由此确保了抓料机构在将物料送入治具内时，物料的位置不会出现偏转，提高了物料在后续加工时的精度。

具体的说，如图11和图12所示，该第二检测装置为一个带有图像传感器的第二摄像机6。而旋转装置如图10和图11所示，包含与吸盘4-1同轴固定的从动轮7-1、与从动轮7-1连接带动从动轮7-1转动的主动轮(图中未表示)、与主动轮连接驱动主动轮7-2转动的电机7-3，且电机7-3连接主控设备。

在工作时，主控设备在抓料机构的吸盘4-1吸附到物料后并在其移动到第二检测装置的上方时开启摄像机6，通过摄像机6拍摄位于吸盘4-1的底部，并将拍摄到的图像上传至主控设备，主控设备在接收到该图像后，将该图像中的物料与内部预存的图像中的物料进行比对，判断该图像中的物料与内部预存的图像中的物料之间是否存在偏转角度，如判定存在偏转角度(即为第二检测装置检测到物料发生偏转时的状态)，此时主控设备开启电机7-3，通过电机7-3依次带动主动轮和从动轮7-1进行转动，而吸盘4-1会在从动轮7-1的转动下进行跟转，以此消除物料8的偏转角度。

需要说明的时，在本实施方式中，主动轮和从动轮分别可采用带轮，并采用皮带7-4连接。在实际应用的过程中，工作人员也可根据实际的使用需求，将带轮换成链轮，并采用链条进行连接，由于链轮传动相比皮带传动而言，在经过长时间运行过后，不需要对链条进行更换，所以使得整台设备的使用成本更为经济。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自动微调测试机，其特征在于：包含设置在工作台上的物料区、用于抓取物料区内物料的抓料机构、带动所述抓料机构进行运动的传动机构、分别连接所述传动机构和所述抓料机构并对其进行控制的主控设备；

其中，所述传动机构包含：支撑所述抓料机构的滑枕、支撑所述滑枕的纵梁和支撑所述纵梁的横梁，且所述滑枕上设有连接所述抓料机构并能够使所述抓料机构在所述滑枕上进行上下滑动的竖直直线导轨，所述纵梁上设有连接所述滑枕并能够使所述滑枕在所述纵梁上进行前后滑动的纵向直线导轨，所述横梁上设有连接所述纵梁并能够使所述纵梁在所述横梁上进行左右滑动的横向直线导轨；

所述传动机构还包含：设置在所述滑枕上驱动所述抓料机构在所述滑枕上滑动的第一驱动装置、设置在所述纵梁上驱动所述滑枕在所述纵梁上滑动的第二驱动装置、设置在所述横梁上驱动所述纵梁在所述横梁上滑动的第三驱动装置，且所述第一、第二和第三驱动装置分别连接所述主控设备。

2.根据权利要求1所述的自动微调测试机，其特征在于：所述物料区内设有N个等距排列用于放置物料的工位；其中，所述N为自然数。

3.根据权利要求2所述的自动微调测试机，其特征在于：所述自动微调测试机还包含设置在所述抓料机构上用于在所述抓料机构抓取物料前检测待抓取的物料所在工位的第一检测装置，所述第一检测装置连接所述主控设备；

其中，所述主控设备在所述抓料机构移动到所述物料区的每个工位的上方时开启所述第一检测装置，并在所述第一检测装置检测到当前工位内有物料时，向所述抓料机构发送抓料信号，而在未检测到当前工位内有物料时，向所述传动机构发送带动所述抓料机构移动到所述物料区中的下一工位的位移信号。

4.根据权利要求3所述的自动微调测试机，其特征在于：所述第一检测装置为带有图像传感器用于拍摄所述物料区中各工位的第一摄像机。

5.根据权利要求4所述的自动微调测试机，其特征在于：所述物料上标记有能够被所述第一摄像机拍摄到的标记符号；

其中，所述标记符号的颜色与所述物料的颜色不同。

6.根据权利要求1所述的自动微调测试机，其特征在于：所述抓料机构包含：用于吸附所述物料的吸盘、固定所述吸盘的支架；

其中，所述吸盘上具有进气端和与所述进气端连通的出气端，所述进气端位于所述吸盘的底部，而所述出气端连接一抽气装置。

7.根据权利要求6所述的自动微调测试机，其特征在于：所述吸盘底部用于吸附所述物料的一侧形成对所述物料进行定位的定位侧；

其中，所述进气端为分布在所述吸盘定位侧上的进气孔。

8.根据权利要求6所述的自动微调测试机，其特征在于：所述抓料机构还包含设置在所述支架上带动所述吸盘转动的旋转装置，而所述工作台上设有用于在所述物料被所述吸盘吸附后检测该物料在所述吸盘上位置的第二检测装置；

其中，所述旋转装置和所述第二检测装置分别连接所述主控设备，且所述主控设备在所述第二检测装置检测到所述物料的位置出现偏转角度时，开启所述旋转装置转动所述吸盘，并在消除偏转角度后关闭所述旋转装置。

9.根据权利要求8所述的自动微调测试机，其特征在于：所述旋转装置包含与所述吸盘同轴固定的从动轮、与所述从动轮连接带动所述从动轮转动的主动轮、与所述主动轮连接驱动所述主动轮转动的电机；

其中，所述电机连接所述主控设备。

10.根据权利要求8所述的自动微调测试机，其特征在于：所述第二检测装置为带有图像传感器用于拍摄所述吸盘底部的摄像机。