CN215177537U - 一种用于pcb外形尺寸检测的视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置，包括工作台、背板光源、移载机构和检测机构，在工作台上开设用于检测机构检测的检测口，在移载机构的驱动端设有光源安装板，背板光源通过光源安装板与移载机构的驱动端固定连接，在背板光源下面设有用于吸取PCB板的真空吸附机构；本实用新型将背板光源和真空吸附机构整合为一体，使PCB的吸取和背板打光有效结合，实现高品质的成像效果。机械手带动吸盘装置在上一工序吸取PCB移动到检测区域检测PCB特征尺寸之后直接放入下一工序，使整个视觉检测机构背板光源检测不同产品时通用，不需要因为更换生产不同产品而定制背板光源，只用更换容易设计加工的有机玻璃板，减短了换线周期，降低了成本。

Description

一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置

技术领域

本实用新型涉及PCB板检测技术领域，具体涉及一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置。

背景技术

目前PCB的生产工艺经常需要视觉检测PCB特定特征的外型尺寸，常用的视觉检测技术通常采用相机镜头正面取像，光源背面打光的方式。实际中一种常用方法是把PCB放入镂空需要检测位置的工装内，工装移动到检测区域，工装下面打背光，上面相机镜头取像，检测PCB特征尺寸，之后工装移动出检测区域，PCB下料到下一工序，该方法增加了PCB的取放动作，影响生产线的生产效率。另一种方法是定制背板光源，在背板光源的特定位置预留真空吸嘴安装孔，带真空吸嘴的背板光源吸取PCB移动到检测区域检测PCB特征尺寸，该方法需要定制背板光源，对于小批量经常换产品型号的产线，需要对应更换并重新定制背板光源，定制时间周期长，检测成本高。

实用新型内容

技术目的：针对现有PCB外形尺寸检测效率低、成本高的不足，本实用新型公开了一种检测效率高，换线周期短、成本低的用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置。

技术方案：为实现上述技术目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置，包括工作台、背板光源、移载机构和检测机构，在工作台上开设用于检测机构检测的检测口，检测机构位于检测口的下方，移载机构位于检测口的一侧，在移载机构的驱动端设有光源安装板，背板光源通过光源安装板与移载机构的驱动端固定连接，在背板光源下面设有用于吸取PCB板的真空吸附机构，真空吸附机构与背板光源可拆卸连接，在真空吸附机构上设置与PCB的吸取位置相对应的真空吸嘴。

优选地，本实用新型的真空吸附机构还包括吸嘴安装板，吸嘴安装板采用透明材质，吸嘴安装板上表面与背板光源的表面贴合，在吸嘴安装板上设有用于安装吸嘴的安装孔，真空吸嘴与安装孔螺纹配合连接；在吸嘴安装板内设有用于与吸嘴连通的气路，气路与真空吸嘴连通，在气路的另一端设有与外部吸气装置连接的气路接头。

优选地，本实用新型的真空吸嘴采用弹簧缓冲吸嘴，弹簧缓冲吸嘴包括位于中心的吸杆，在吸杆外圈同心套接有密封套，吸杆中心设有气路通孔，吸杆底部设置橡胶吸头；在密封套内设置向下的第一台阶面，在吸杆外部设置向上的第二台阶面，在第一台阶面和第二台阶面之间设置缓冲弹簧，在进行PCB板吸取时吸杆向上移动，第二台阶面压缩缓冲弹簧，进行缓冲。

优选地，本实用新型的检测机构包括安装架、远心镜头和相机，安装架固定在检测口的下方，安装架包括固定柱和固定板，固定柱围绕检测口设置，固定柱的顶部与工作台固定连接，底部与固定板连接，远心镜头固定在固定板上，镜头端朝向检测口所在一侧，相机固定在远心镜头下方，获取远心镜头的成像。

优选地，本实用新型的远心镜头上设置镜头防护板。

优选地，本实用新型的工作台上表面在检测口的四周设置用于辅助照射的条形光源，条形光源均布在检测口的四周，在工作台上设置用于控制光源照射强度的光源控制器。

优选地，本实用新型的工作台上设置用于控制移载机构的控制器，控制器与检测机构电连接，获取检测机构的检测结果后，控制移载机构执行操作，进行PCB板的吸取、检测和下料，按照检测结果，将PCB放置在对应的处理工位。

优选地，本实用新型的移载机构采用机械手，机械手的驱动端带动背光板和真空吸附机构移动。

有益效果：本实用新型所提供的一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置具有如下有益效果：

1、本实用新型在背板光源上安装真空吸附机构，真空吸附机构与背板光源可拆卸连接，真空吸附机构的真空吸嘴通过吸嘴安装板固定在背板光源上，吸嘴安装板采用透明材质，优选有机玻璃板，不需更换背板光源即可进行吸嘴位置的调整，更换和使用成本低，无需单独定制背板光源，减短了换线周期。

2、本实用新型通过移载机构直接带动背光板和真空吸附机构移动，自行将PCB板夹取移动到检测口检测，然后在检测完成后将PCB板放置在对应工位；相较于现有夹取、放置、检测、再次夹取和移走的工序，节省工序步骤，检测效率成倍提升。

3、本实用新型将背板光源和真空吸附机构整合为一体，使PCB的吸取和背板打光有效结合，实现高品质的成像效果，提升检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。

图1为本实用新型整体结构图；

图2为本实用新型主视图；

图3为本实用新型真空吸附机构结构图；

图4为本实用新型图3中A区域放大图；

1-工作台、2-背板光源、3-移载机构、4-检测机构、5-检测口、6-光源安装板、7-真空吸附机构、8-真空吸嘴、9-吸嘴安装板、10-安装孔、11-气路、12-气路接头、13-吸杆、14-密封套、15-气路通孔、16-橡胶吸头、17-第一台阶面、18-第二台阶面、19-缓冲弹簧、20-安装架、21-远心镜头、22-相机、23-固定柱、24-固定板、25-防护板、26-条形光源、27-光源控制器。

具体实施方式

下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1、图2所示为本实用新型所公开的一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置，包括工作台1、背板光源2、移载机构3和检测机构4，在工作台1上开设用于检测机构检测的检测口5，检测机构4位于检测口5的下方，移载机构3位于检测口5的一侧，在移载机构3的驱动端设有光源安装板6，背板光源2通过光源安装板6与移载机构3的驱动端固定连接，在背板光源下面上设有用于吸取PCB板的真空吸附机构7，真空吸附机构7与背板光源2可拆卸连接，在真空吸附机构7上设置与PCB的吸取位置相对应的真空吸嘴8；在PCB产品型号或者尺寸变更需要调整吸附位置时，更换真空吸附机构7以便于产品相匹配。

本实用新型的检测机构4包括安装架20、远心镜头21和相机22，安装架20固定在检测口5的下方，安装架20包括固定柱23和固定板24，固定柱23围绕检测口5设置，固定柱23的顶部与工作台1固定连接，底部与固定板24连接，远心镜头21固定在固定板24上，镜头端朝向检测口5所在一侧，远心镜头21上设置镜头防护板25，相机22固定在远心镜头21下方，获取远心镜头的成像，检测机构4的位置固定，通过移载机构3带动PCB板移动到检测口进行检测后移走，节省检测移动工序，提高检测效率。

本实用新型的工作台1上表面在检测口5的四周设置用于辅助照射的条形光源26，条形光源26均布在检测口5的四周，在工作台1上设置用于控制光源照射强度的光源控制器27，工作台1上设置用于控制移载机构3的控制器，控制器与检测机构电连接，获取检测机构的检测结果后，控制移载机构执行操作，移载机构3采用机械手，机械手的驱动端带动背光板和真空吸附机构移动，进行PCB板的吸取、检测和下料，按照检测结果，将PCB放置在对应的处理工位，提升自动化程度，加快检测进程。

如图3所示，本实用新型的真空吸附机构7还包括吸嘴安装板9，吸嘴安装板9采用透明材质，优选有机玻璃板，吸嘴安装板9上表面与背板光源2的表面贴合，在吸嘴安装板9上设有用于安装吸嘴的安装孔10，真空吸嘴8与安装孔10螺纹配合连接；在吸嘴安装板9内设有用于与吸嘴连通的气路11，气路11与真空吸嘴8连通，在气路11的另一端设有与外部吸气装置连接的气路接头12；有机玻璃板更换和使用成本低，相较于现有定制的背板光源，更换周期短，成本低，适用于产量不大需要频繁更换生产不同产品的情形。

如图4所示，本实用新型的真空吸嘴8采用弹簧缓冲吸嘴，弹簧缓冲吸嘴包括位于中心的吸杆13，在吸杆13外圈同心套接有密封套14，吸杆13中心设有气路通孔15，吸杆13底部设置橡胶吸头16；在密封套14内设置向下的第一台阶面17，在吸杆13外部设置向上的第二台阶面18，在第一台阶面17和第二台阶面之18间设置缓冲弹簧19，在进行PCB板吸取时吸杆13向上移动，第二台阶面18压缩缓冲弹簧19，进行缓冲；在进行PCB板吸取时，机械手带动真空吸嘴8向PCB板面下压，橡胶吸头16与板面接触，随着继续下压，第二台阶面18压缩缓冲弹簧19，使橡胶吸头16与PCB板的板面贴合，真空吸嘴内的空气通过气路11、气路接头12被吸出，保持负压吸取装置，弹性结构的设计，能够避免对产品造成损伤，并留有移动余量，保证吸头吸附PCB时接触PCB充分，防止吸附脱落。

本实用新型所提供的一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置在使用时，根据需要检测的PCB板形状在有机玻璃板上开设对应的安装孔10和气路11，装入真空吸嘴8，然后将有机玻璃板固定在背板光源2上，调整好控制器，机械手带动真空吸嘴移动至上料工位，将待检测的PCB板吸取，移动至检测口，检测机构4将检测结果反馈至控制器，由控制器控制机械手依据检测结果执行操作，将合格的PCB板放入下一流程工位，将不合格的PCB板放入回收工位；在移动至指定工位后将PCB板放下，再次重复上述步骤，进行下一PCB板的检测；在检测过程中，光源控制器27调整光源亮度，保证最佳背光效果；可以设置光电传感器辅助进行光强检测。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置，其特征在于，包括工作台（1）、背板光源（2）、移载机构（3）和检测机构（4），在工作台（1）上开设用于检测机构检测的检测口（5），检测机构（4）位于检测口（5）的下方，移载机构（3）位于检测口（5）的一侧，在移载机构（3）的驱动端设有光源安装板（6），背板光源（2）通过光源安装板（6）与移载机构（3）的驱动端固定连接，在背板光源（2）下面设有用于吸取PCB板的真空吸附机构（7），真空吸附机构（7）与背板光源（2）可拆卸连接，在真空吸附机构（7）上设置与PCB的吸取位置相对应的真空吸嘴（8）。

2.根据权利要求1所述的一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置，其特征在于，所述真空吸附机构（7）还包括吸嘴安装板（9），吸嘴安装板（9）采用透明材质，吸嘴安装板（9）上表面与背板光源（2）的表面贴合，在吸嘴安装板（9）上设有用于安装吸嘴的安装孔（10），真空吸嘴（8）与安装孔（10）螺纹配合连接；在吸嘴安装板（9）内设有用于与吸嘴连通的气路（11），气路（11）与真空吸嘴（8）连通，在气路（11）的另一端设有与外部吸气装置连接的气路接头（12）。

3.根据权利要求1所述的一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置，其特征在于，所述真空吸嘴（8）采用弹簧缓冲吸嘴，弹簧缓冲吸嘴包括位于中心的吸杆（13），在吸杆（13）外圈同心套接有密封套（14），吸杆（13）中心设有气路通孔（15），吸杆（13）底部设置橡胶吸头（16）；在密封套（14）内设置向下的第一台阶面（17），在吸杆（13）外部设置向上的第二台阶面（18），在第一台阶面（17）和第二台阶面（18）之间设置缓冲弹簧（19），在进行PCB板吸取时吸杆（13）向上移动，第二台阶面（18）压缩缓冲弹簧（19），进行缓冲。

4.根据权利要求1所述的一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置，其特征在于，所述检测机构（4）包括安装架（20）、远心镜头（21）和相机（22），安装架（20）固定在检测口（5）的下方，安装架（20）包括固定柱（23）和固定板（24），固定柱（23）围绕检测口（5）设置，固定柱（23）的顶部与工作台（1）固定连接，底部与固定板（24）连接，远心镜头（21）固定在固定板（24）上，镜头端朝向检测口（5）所在一侧，相机（22）固定在远心镜头（21）下方，获取远心镜头的成像。

5.根据权利要求4所述的一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置，其特征在于，所述远心镜头（21）上设置镜头防护板（25）。

6.根据权利要求1所述的一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置，其特征在于，工作台（1）上表面在检测口（5）的四周设置用于辅助照射的条形光源（26），条形光源（26）均布在检测口（5）的四周，在工作台（1）上设置用于控制光源照射强度的光源控制器（27）。

7.根据权利要求1所述的一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置，其特征在于，所述工作台（1）上设置用于控制移载机构（3）的控制器，控制器与检测机构电连接，获取检测机构的检测结果后，控制移载机构执行操作，进行PCB板的吸取、检测和下料，按照检测结果，将PCB放置在对应的处理工位。

8.根据权利要求7所述的一种用于PCB外形尺寸检测的视觉检测装置，其特征在于，所述移载机构（3）采用机械手，机械手的驱动端带动背光板和真空吸附机构移动。

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