CN205812526U - 电子元件引脚的视觉定位系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电子元件引脚的视觉定位系统。该电子元件引脚的视觉定位系统的机器人治具用于抓取并移动电子元件；PCB板被放置在工业照相机的上方，且工业照相机的镜头与PCB板的插入孔正对；机器人治具及工业照相机分别与控制器通信连接，控制器根据工业照相机拍摄的电子元件的引脚的图像数据进行位置补偿计算，且控制器根据位置补偿计算结果控制机器人治具移动电子元件以使电子元件的引脚与PCB板的插入孔正对，然后控制器控制机器人治具将电子元件的引脚插入PCB板的插入孔内。本技术方案可以解决现有技术中视觉插件机器设备的抓取来料操作、视觉拍照机补偿计算操作以及插入引脚操作之间不具有连贯操作性的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子设备生产工艺技术领域，具体地，涉及一种电子元件引脚的视觉定位系统。
背景技术
随着自动化生产技术的发展，视觉插件机器设备发展的速度也越来完善。现有技术的视觉插件机器设备的一般操作流程为：机器人(水平4轴或XYZ轴)从入料的末端(卷带或者是振动盘)抓取来料，然后将来料移动到视觉拍照位置处进行拍照和视觉补偿计算，然后视觉补偿计算通过RS232或Modbus等工业总线传输到机器人控制器，机器人控制器接收到视觉补偿计算的数据之后进行位置和角度补偿，接着机器人将电子元件引脚插入PCB板上的相应位置。也就是说，现有技术中视觉插件机器设备的抓取来料操作、视觉拍照机补偿计算操作以及插入电子元件引脚操作是分别在不同位置独立进行的，不具有连贯操作性。例如一个机器人带有4个不同电子元件的抓紧治具，机器人每次从入料末端取料的时候需要运动到4个不同位置进行取料，视觉拍摄操作同样也要在4个不同位置进行操作，将电子元件引脚插入PCB板的操作同样要在4个不同位置进行，对于机器人来说，频繁启停是很浪费时间的，直接导致产能低下。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电子元件引脚的视觉定位系统，旨在解决现有技术中视觉插件机器设备的抓取来料操作、视觉拍照机补偿计算操作以及插入电子元件引脚操作之间不具有连贯操作性的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种电子元件引脚的视觉定位系统，用于将电子元件的引脚插入PCB板的插入孔内，电子元件引脚的视觉定位系统包括：机器人治具，机器人治具用于抓取并移动电子元件；工业照相机，PCB板被放置在工业照相机的上方，且工业照相机的镜头与PCB板的插入孔正对；控制器，机器人治具及工业照相机分别与控制器通信连接，控制器根据工业照相机拍摄的电子元件的引脚的图像数据进行位置补偿计算，且控制器根据位置补偿计算结果控制机器人治具移动电子元件以使电子元件的引脚与PCB板的插入孔正对，然后控制器控制机器人治具将电子元件的引脚插入PCB板的插入孔内。
可选地，电子元件引脚的视觉定位系统还包括灯光补偿装置，灯光补偿装置射出的光照射向PCB板的插入孔及电子元件的引脚以进行光线补偿。
可选地，灯光补偿装置包括反射透镜和发光光源，反射透镜设置在工业照相机的镜头的上方，发光光源发出的光照射至反射透镜上，且反射透镜反射光线以进行光线补偿。
可选地，反射透镜倾斜设置，发光光源设置在反射透镜的反射面的一侧。
可选地，反射透镜水平设置，发光光源的数量为多个，多个发光光源设置在反射透镜的上方且呈环形状设置。
可选地，灯光补偿装置为设置在PCB板上方的光线补偿灯具。
可选地，电子元件引脚的视觉定位系统还包括远心镜头，远心镜头设置在工业照相机的镜头上。
本实用新型中，利用本实用新型的电子元件引脚的视觉定位系统可以将拍照采集数据的步骤、补偿计算及调整的步骤、插入引脚的步骤三者连贯起来，从而节省了视觉定位系统的进行定位调整过程的时间，提高了生产效率，提高了产能。
附图说明
图1是本实用新型的电子元件引脚的视觉定位系统的实施例的结构示意图；
图2是从图1中箭头A方向并在PCB板下方进行观察所得的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者间接连接至该另一个元件上。
还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1所示，本实施例的电子元件引脚的视觉定位系统用于将电子元件100的引脚101插入PCB板200的插入孔201内，电子元件引脚的视觉定位系统包括机器人治具10、工业照相机20和控制器30，机器人治具10用于抓取并移动电子元件100，PCB板200被放置在工业照相机20的上方，且工业照相机20的镜头与PCB板200的插入孔201正对，机器人治具10及工业照相机20分别与控制器30通信连接，控制器30根据工业照相机20拍摄的电子元件100的引脚101的图像数据进行位置补偿计算，且控制器30根据位置补偿计算结果控制机器人治具10移动电子元件100以使电子元件100的引脚101与PCB板200的插入孔201正对，然后控制器30控制机器人治具10将电子元件100的引脚101插入PCB板200的插入孔201内。
通过工业照相机20对电子元件100的引脚101相对于PCB板200的插入孔201之间是否正对，并实时地将相对于插入孔201之间的图像数据传递至控制器30，然后对两者之间的偏差量进行补偿计算后调整，两者正对之后机器人治具10将引脚101插入PCB板200的插入孔201中。利用本实用新型的电子元件引脚的视觉定位系统可以将拍照采集数据的步骤、补偿计算及调整的步骤、插入引脚101的步骤三者连贯起来，从而节省了视觉定位系统的进行定位调整过程的时间，提高了生产效率，提高了产能。
由于生产车间内的光线条件不足，且电子元件100的引脚101一般比较细小而难看清，因此在使用工业相机拍照的过程需要利用额外的光源进行光线补偿，在本实施例中，电子元件引脚的视觉定位系统还包括灯光补偿装置40，灯光补偿装置40射出的光照射向PCB板200的插入孔201及电子元件100的引脚101以进行光线补偿，具体地，灯光补偿装置40包括反射透镜41和发光光源42，反射透镜41设置在工业照相机20的镜头的上方，发光光源42发出的光照射至反射透镜41上，且反射透镜41反射光线以进行光线补偿。如图1所示，反射透镜41倾斜设置，发光光源42设置在反射透镜41的反射面的一侧。此时，发光光源42的设置高度与反射透镜41的设置高度相同，放光光源42向反射透镜41的反射面照射光线，反射透镜41将光线反射向PCB板200，并且光线穿过插入孔201照射到引脚，从而使工业照相机20能够获得更加明亮的图像光线。
在本实施例中，为了能够使工业相机20拍摄到更加清晰的引脚101与插入口201之间相对位置的图像，因此，电子元件引脚的视觉定位系统还包括远心镜头50，远心镜头50设置在工业照相机20的镜头上。
机器人治具10包括安装座11和安装在安装座11上的多个机械爪12，多个机械爪12可以在安装座上移动，以实现对电子元件100的抓取和放开。
如图2所示，当机器人治具10的机械爪12将电子元件100移动至插入孔201的上方时，此时反射透镜41将光线反射至PCB板200和引脚101，在获得足够的补偿光的同时，工业照相机20进行拍照以获得此时引脚101与插入孔201之间的位置信息，从图2可以知道，两个引脚101中其中一个已经与相应的插入孔201正对，而另一个引脚101则偏离了相应的插入孔201位置，此时工业照相机20将拍得的图像信息传输给控制器30，控制器30分析图像后给机器人治具10发出调整引脚101的指令，以使机器人治具30将引脚101移动至与插入孔201完全正对的位置，然后控制器30控制机器人治具10将引脚101插入相应的插入孔201内。
在另一个可行的实施方式中，将反射透镜41水平设置，发光光源42的数量为多个，多个发光光源42设置在反射透镜41的上方且呈环形状设置。此时需调整发光光源42的光线照向反射透镜41的反射面的入射角度，使得反射透镜41反射出来的光线照射PCB板200，从而实现光补偿。与本实施例相比较，该实施方式除了上述结构不同外，其余结构均相同。
在又一个可行的实施方式中，直接利用设置在PCB板200上方的光线补偿灯具对PCB板200和引脚101进行光线补偿。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电子元件引脚的视觉定位系统，其特征在于，用于将电子元件(100)的引脚(101)插入PCB板(200)的插入孔(201)内，所述电子元件引脚的视觉定位系统包括：
机器人治具(10)，所述机器人治具(10)用于抓取并移动所述电子元件(100)；
工业照相机(20)，所述PCB板(200)被放置在所述工业照相机(20)的上方，且所述工业照相机(20)的镜头与所述PCB板(200)的插入孔(201)正对；
控制器(30)，所述机器人治具(10)及所述工业照相机(20)分别与所述控制器(30)通信连接，所述控制器(30)根据所述工业照相机(20)拍摄的所述电子元件(100)的引脚(101)的图像数据进行位置补偿计算，且所述控制器(30)根据位置补偿计算结果控制所述机器人治具(10)移动所述电子元件(100)以使所述电子元件(100)的引脚(101)与所述PCB板(200)的插入孔(201)正对，然后所述控制器(30)控制所述机器人治具(10)将所述电子元件(100)的引脚(101)插入所述PCB板(200)的插入孔(201)内。
2.如权利要求1所述的电子元件引脚的视觉定位系统，其特征在于，所述电子元件引脚的视觉定位系统还包括灯光补偿装置(40)，所述灯光补偿装置(40)射出的光照射向所述PCB板(200)的插入孔(201)及所述电子元件(100)的引脚(101)以进行光线补偿。
3.如权利要求2所述的电子元件引脚的视觉定位系统，其特征在于，所述灯光补偿装置(40)包括反射透镜(41)和发光光源(42)，所述反射透镜(41)设置在所述工业照相机(20)的镜头的上方，所述发光光源(42)发出的光照射至所述反射透镜(41)上，且所述反射透镜(41)反射光线以进行光线补偿。
4.如权利要求3所述的电子元件引脚的视觉定位系统，其特征在于，所述反射透镜(41)倾斜设置，所述发光光源(42)设置在所述反射透镜(41)的反射面的一侧。
5.如权利要求3所述的电子元件引脚的视觉定位系统，其特征在于，所述反射透镜(41)水平设置，所述发光光源(42)的数量为多个，多个所述发光光源(42)设置在所述反射透镜(41)的上方且呈环形状设置。
6.如权利要求2所述的电子元件引脚的视觉定位系统，其特征在于，所述灯光补偿装置(40)为设置在所述PCB板(200)上方的光线补偿灯具。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电子元件引脚的视觉定位系统，其特征在于，所述电子元件引脚的视觉定位系统还包括远心镜头(50)，所述远心镜头(50)设置在所述工业照相机(20)的镜头上。
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