CN211210376U - Aoi检测及在线维修一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了AOI检测及在线维修一体机，涉及SMT产线的电路板检测技术领域，为解决现有技术中，人工核对AOI检测及维修存在的效率低、可靠性差、人力成本高的技术问题，本实用新型的技术方案如下：包括检测单元、维修单元及传输轨道系统。AOI检测及在线维修一体机在SMT产线上的运用，可迅速发现坏板并立即在线维修，不仅提高了检测和维修的效率及可靠性，而且节省了人力成本。并且该AOI检测及在线维修一体机可放置在SMT产线的贴片机与回流炉之间，亦可放置于回流炉之后。

Description

AOI检测及在线维修一体机

技术领域

本实用新型涉及SMT产线的电路板检测技术领域，尤其涉及AOI检测及在线维修一体机。

背景技术

在现有技术中，在SMT表面贴片机在电路板上进行元件贴装后，会出现元件偏移、偏转、漏件、极性反等缺陷，因此需要AOI检测并修复。

传统的电路板AOI检测后，是由人工核对AOI的检测结果，并用手抓镊子夹取或拨动元件，来完成对有缺陷的坏板修复。这种维修方式不仅效率低下，而且人为的不确定性反而会容易造成另外的缺陷产生。

因此，需要一种能够在SMT产线上运用的AOI检测及在线维修一体机，可迅速发现坏板并立即在线维修，不仅能够提高检测和维修的效率，同时保证了极高的可靠性，而且节省了人力成本。

实用新型内容

为解决现有技术中，人工核对AOI检测及维修存在的效率低、可靠性差、人力成本高的技术问题，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型中的AOI检测及在线维修一体机，包括检测单元、维修单元及传输轨道系统；

所述检测单元包括检测相机、检测灯光装置、X/Y检测移动平台及检测主控机；所述检测相机及检测灯光装置设置于X/Y检测移动平台的移动端，所述检测相机的输出端与检测主控机的输入端连接；

所述维修单元包括维修相机、贴装头系统、X/Y维修移动平台、维修主控机及上料台；所述维修相机及贴装头系统设置于X/Y维修移动平台的移动端，所述维修主控机的输入端分别与维修相机的输出端及检测主控机的输出端连接，所述维修主控机的输出端分别与X/Y维修移动平台的输入端及贴装头系统的输入端连接，所述上料台设置于X/Y维修移动平台的一侧；

所述传输轨道系统设置于检测单元及维修单元下侧，待检电路板通过传输轨道系统依次输送至检测单元及维修单元，以被检测及维修。

进一步，所述X/Y检测移动平台及X/Y维修移动平台的结构相同，均包括X轴移动端、Y轴移动端及载物台，所述X轴移动端与Y轴移动端呈垂直布置，所述载物台设置于X轴移动端上，所述检测相机、检测灯光装置、维修相机及贴装头系统分别设置于对应的载物台上。

进一步，所述贴装头系统包括安装架、电动夹爪、伸缩机构及旋转机构，所述安装架与X/Y维修移动平台的载物台连接，所述伸缩机构和旋转机构设置在安装架上，所述电动夹爪由伸缩机构和旋转机构驱动动作，所述电动夹爪、伸缩机构和旋转机构的控制端分别与维修主控机的输出端连接。

进一步，所述电动夹爪通过花键轴分别与伸缩机构和旋转机构连接；所述伸缩机构包括丝杆模组和伸缩驱动电机，所述伸缩驱动电机与丝杆模组连接，所述丝杆模组与花键轴连接，所述伸缩驱动电机的控制端与维修主控机的输出端连接。

进一步，所述旋转机构包括皮带轮组和旋转驱动电机，所述旋转驱动电机与皮带轮组连接，所述皮带轮组与花键轴连接，所述旋转驱动电机的控制端与维修主控机的输出端连接；所述安装架上设置原点感应器，所述原点感应器的输出端与维修主控机的输入端连接。

进一步，所述贴装头系统还包括热风枪装置，所述热风枪装置设置于电动夹爪的一侧。

进一步，所述传输轨道系统包括机架，所述机架上设置由传送皮带形成的传输通道，所述传输通道上设置活动机位，活动机位包括皮带轮组和举升板，所述皮带轮组呈上下交替布置并与传送皮带接触，形成多个传输通道缺口，所述举升板上部竖直设置多个连接块，多个所述连接块分别与多个传输通道缺口适配，所述举升板由固定在机架上的举升气缸驱动。

进一步，所述传输轨道系统还包括止停板，所述机架上固定止停气缸，所述止停气缸驱动止停板运动。

进一步，所述连接块设置与传输通道相适配的凸台，所述举升板上部竖直水平设置上夹板，所述传输通道上方设置上盖板。

进一步，所述传输轨道系统为两个，分别设置于检测单元及维修单元的下侧。

本实用新型中的AOI检测及在线维修一体机，与现有技术相比，其有益效果为：

本实用新型中的AOI检测及在线维修一体机，AOI检测及在线维修一体机在SMT产线上的运用，可迅速发现坏板并立即在线维修，不仅提高了检测和维修的效率及可靠性，而且节省了人力成本。

附图说明

图1是本实用新型中AOI检测及在线维修一体机的示意图；

图2是本实用新型中贴装头系统的示意图；

图3是本实用新型另一种实施例中贴装头系统的示意图；

图4是本实用新型中传输轨道系统的内部示意图；

图5是本实用新型另一种实施例中传输轨道系统的单板驻停夹住并留出传输通道示意图；

图6是本实用新型中另一种传输轨道系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型中的AOI检测及在线维修一体机，包括检测单元、维修单元及传输轨道系统9；检测单元包括检测相机1、检测灯光装置2、X/Y检测移动平台及检测主控机3；检测相机1及检测灯光装置2设置于X/Y检测移动平台的移动端，检测相机1的输出端与检测主控机3的输入端连接；维修单元包括维修相机4、贴装头系统5、X/Y维修移动平台、维修主控机8及上料台10；维修相机4及贴装头系统5设置于X/Y维修移动平台的移动端，维修主控机8的输入端分别与维修相机4的输出端及检测主控机3的输出端连接，维修主控机8的输出端分别与X/Y维修移动平台的输入端及贴装头系统5的输入端连接，上料台10设置于X/Y维修移动平台的一侧；传输轨道系统9设置于检测单元及维修单元下侧，待检电路板12通过传输轨道系统9依次输送至检测单元及维修单元，以被检测及维修。

本实用新型的工作原理如下：

1、电路板12由检测端的轨道传入，驻停在检测单元的下方，这时X/Y检测移动平台移动检测相机1及检测灯光装置2进行拍照，拍完整个电路板12的图片后传入检测单元的检测主控机3(工控电脑)；

2、检测主控机3内安装的检测算法对图片进行分析后，把发现的缺陷的坐标、元件料号、缺陷类型、封装类型等信息传送到维修单元的维修主控机8(工控电脑)，检测主控机3与维修单元的维修主控机8是由网线相连接；

3、维修单元的维修主控机8接受到检测主控机3传过来的缺陷信息，同时坏板到达维修机段的单板驻停位置后，传输轨道系统9的提升装置顶起坏板离传送轨道高度30mm的位置；

4、维修单元的维修主控机8根据检测主控机3传过来的缺陷坐标，驱动X/Y维修移动平台带动维修相机4到缺陷点的正上方并拍照，拍到的图片数据传回维修主控机8，维修主控机8内安装的检测算法对图片进行分析后输出准确的坏点元件的偏移数据并驱动贴装头系统5的夹取机构夹取元件并正确放置；

5、当维修单元接受到检测单元的信息为缺少元件时，维修单元会发出警报或提示，这时需由SMT上料员从SMT设备上夹取正确的元件放置到维修单元的上料台10上，之后维修单元的夹取机构从上料台10上夹取元件并放置到电路板12的缺件位置；

6、维修完成后提升装置放下维修好的板到传送通道并送到产线的下个工序。

其中，X/Y检测移动平台及X/Y维修移动平台的结构相同，均包括X轴移动端6、Y轴移动端7及载物台11，X轴移动端6与Y轴移动端7呈垂直布置，载物台11设置于X轴移动端6上，检测相机1、检测灯光装置2、维修相机4及贴装头系统5分别设置于对应的载物台11上。X/Y轴为直线电机，如换成伺服电机加丝杆和丝杆螺母的形式也在本专利的保护权力范围内。

如图2所示，贴装头系统5包括安装架54、电动夹爪55、伸缩机构及旋转机构，安装架54与X/Y维修移动平台的载物台11连接，伸缩机构和旋转机构设置在安装架54上，电动夹爪55由伸缩机构和旋转机构驱动动作，电动夹爪55、伸缩机构和旋转机构的控制端分别与维修主控机8的输出端连接。

电动夹爪55通过花键轴57分别与伸缩机构和旋转机构连接；伸缩机构包括丝杆模组58和伸缩驱动电机59，伸缩驱动电机59与丝杆模组58连接，丝杆模组58与花键轴57连接，伸缩驱动电机59的控制端与维修主控机8的输出端连接。

旋转机构包括皮带轮组50和旋转驱动电机51，旋转驱动电机51与皮带轮组50连接，皮带轮组50与花键轴57连接，旋转驱动电机51的控制端与维修主控机8的输出端连接；安装架54上设置原点感应器52，原点感应器52的输出端与维修主控机8的输入端连接。

如图3所示，贴装头系统5还包括热风枪装置60，热风枪装置60设置于电动夹爪55的一侧，热风枪装置60可用于炉后焊锡的融化再夹取。其中，一体机如放置在炉前位置则没有焊接，只有夹爪的夹取和正确放置到焊盘上即可；一体机如放置在炉后位置，夹爪侧面的热风枪先启动融化焊锡后，夹爪再抓取放置元件。上述的炉前炉后位置，指的是该AOI检测及在线维修一体机可放置在SMT产线的贴片机与回流炉之间(即炉前位置)，亦可放置于回流炉之后(即炉后位置，放置于炉后位置需在电动夹爪的侧面安装热风枪，用于融化焊锡)。

贴装头系统5的工作原理为：维修相机4采集待维修电路板12的电子元件分布信息，传送给维修主控机8，绘制电子元件对应坐标及当前形态，筛选出其中不合格的电子元件，由X/Y平台根据对应坐标驱动贴装头系统5行至待调整电子元件正上方，原点感应器52将电动夹爪55角度归零后，维修主控机8根据其当前形态驱动旋转机构调整电动夹爪55的角度，由伸缩机构下放电动夹爪55抓取待调整电子元件后升起，维修主控机8根据所需正确形态驱动旋转机构调整电动夹爪55的角度，到位后由伸缩机构下放电动夹爪55放置电子元件即完成调整，可进行后续焊接工序。花键轴57为中空的，这样可以让安装到轴下端的电动夹爪55的电源线及气管等从轴中心穿过，以免装在外部因多次旋转而扭断。

如图4-5所示，传输轨道系统9包括机架91，机架91上设置由传送皮带92形成的传输通道，传输通道上设置活动机位，活动机位包括传输带轮组93和举升板94，传输带轮组93呈上下交替布置并与传送皮带92接触，形成多个传输通道缺口，举升板94上部竖直设置多个连接块95，多个连接块95分别与多个传输通道缺口适配，举升板94由固定在机架91上的举升气缸96驱动。

传输轨道系统9还包括止停板97，机架91上固定止停气缸98，止停气缸98驱动止停板97运动。

连接块95设置与传输通道相适配的凸台，举升板94上部竖直水平设置上夹板99，传输通道上方设置上盖板90。

传输轨道系统9为两个，分别设置于检测单元及维修单元的下侧。

传输轨道系统9的工作原理为：当检测单元传一块电路板12到维修单元的传输通道时，如检测单元同时给出坏板信号，维修主控机8接收到信号后驱动止停气缸98上推，致使止停片挡住电路板12的传送使其停止在维修机位。这时，维修主控机8又驱动举升气缸96，使举升板94带动连接块95上推电路板12并夹在上夹板99之间进行维修。这时，正上方的夹取装置可实现维修的各项动作。同时，传输动作并没有停止，实现了不停机维修。当检测单元传一块电路板12到维修单元的传输轨道时，如检测单元同时给出好板信号，维修主控机8接收到信号后继续驱动传送皮带92把电路板12传送到另一端。其中，电路板12被举升并加紧时，连接块95的凸台与传输通道适配贯通。三角布置的传输带轮组93使传送皮带92绕行，形成传输通道缺口，从而让出连接块95的上下移动的空间，最终实现维修过程的同时不阻碍传输通道的贯通。

如图6所示，本实用新型的传输轨道系统9还可以为另一种结构，传输带轮组93只有两个，PCB板夹片14与两端的连接块17相连(穿过2个皮带轮组)，安装到夹片后部横梁16上的形式。该形式结构简单，较常用。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.AOI检测及在线维修一体机，其特征在于，包括检测单元、维修单元及传输轨道系统；

所述检测单元包括检测相机、检测灯光装置、X/Y检测移动平台及检测主控机；所述检测相机及检测灯光装置设置于X/Y检测移动平台的移动端，所述检测相机的输出端与检测主控机的输入端连接；

所述维修单元包括维修相机、贴装头系统、X/Y维修移动平台、维修主控机及上料台；所述维修相机及贴装头系统设置于X/Y维修移动平台的移动端，所述维修主控机的输入端分别与维修相机的输出端及检测主控机的输出端连接，所述维修主控机的输出端分别与X/Y维修移动平台的输入端及贴装头系统的输入端连接，所述上料台设置于X/Y维修移动平台的一侧；

所述传输轨道系统设置于检测单元及维修单元下侧，待检电路板通过传输轨道系统依次输送至检测单元及维修单元，以被检测及维修。

2.根据权利要求1所述的AOI检测及在线维修一体机，其特征在于，所述X/Y检测移动平台及X/Y维修移动平台的结构相同，均包括X轴移动端、Y轴移动端及载物台，所述X轴移动端与Y轴移动端呈垂直布置，所述载物台设置于X轴移动端上，所述检测相机、检测灯光装置、维修相机及贴装头系统分别设置于对应的载物台上。

3.根据权利要求2所述的AOI检测及在线维修一体机，其特征在于，所述贴装头系统包括安装架、电动夹爪、伸缩机构及旋转机构，所述安装架与X/Y维修移动平台的载物台连接，所述伸缩机构和旋转机构设置在安装架上，所述电动夹爪由伸缩机构和旋转机构驱动动作，所述电动夹爪、伸缩机构和旋转机构的控制端分别与维修主控机的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的AOI检测及在线维修一体机，其特征在于，所述电动夹爪通过花键轴分别与伸缩机构和旋转机构连接；所述伸缩机构包括丝杆模组和伸缩驱动电机，所述伸缩驱动电机与丝杆模组连接，所述丝杆模组与花键轴连接，所述伸缩驱动电机的控制端与维修主控机的输出端连接。

5.根据权利要求4所述的AOI检测及在线维修一体机，其特征在于，所述旋转机构包括皮带轮组和旋转驱动电机，所述旋转驱动电机与皮带轮组连接，所述皮带轮组与花键轴连接，所述旋转驱动电机的控制端与维修主控机的输出端连接；所述安装架上设置原点感应器，所述原点感应器的输出端与维修主控机的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的AOI检测及在线维修一体机，其特征在于，所述贴装头系统还包括热风枪装置，所述热风枪装置设置于电动夹爪的一侧。

7.根据权利要求1所述的AOI检测及在线维修一体机，其特征在于，所述传输轨道系统包括机架，所述机架上设置由传送皮带形成的传输通道，所述传输通道上设置活动机位，活动机位包括皮带轮组和举升板，所述皮带轮组呈上下交替布置并与传送皮带接触，形成多个传输通道缺口，所述举升板上部竖直设置多个连接块，多个所述连接块分别与多个传输通道缺口适配，所述举升板由固定在机架上的举升气缸驱动。

8.根据权利要求7所述的AOI检测及在线维修一体机，其特征在于，所述传输轨道系统还包括止停板，所述机架上固定止停气缸，所述止停气缸驱动止停板运动。

9.根据权利要求8所述的AOI检测及在线维修一体机，其特征在于，所述连接块设置与传输通道相适配的凸台，所述举升板上部竖直水平设置上夹板，所述传输通道上方设置上盖板。

10.根据权利要求9所述的AOI检测及在线维修一体机，其特征在于，所述传输轨道系统为两个，分别设置于检测单元及维修单元的下侧。

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