CN219923724U - 一种全自动pcb检查机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全自动PCB检查机，包括检区输送机、整板装置、出料输送机、供料搬运机构、升降供料台、分拣搬运机构、分流输送机、相机、工控主机，所述检区输送机上游端口对接有整板装置，所述检区输送机下游端口对接有出料输送机，所述整板装置通过供料搬运机构接驳升降供料台，所述出料输送机通过分拣搬运机构接驳两条分流输送机，所述检区输送机在正上和正下侧匹配有相互错位布置的两相机。通过上述方式，用于检测线路板尺寸外观缺陷，本实用新型提供一种全自动PCB检查机，由于设置了错位安装的相机及浮动压制的自重力压辊，从而有效解决了图像清晰度精度问题，代替人工检测而极大提高了生产效率。

Description

一种全自动PCB检查机

技术领域

本实用新型涉及产品质量视觉检测设备领域，尤其涉及一种全自动PCB检查机。

背景技术

PCB的边缘通常设计为线路的输出端子，俗称金手指。PCB有一定的厚度，正常情况下，金手指所在边缘是平整的切边，会产生一定的毛刺。将PCB的金手指插入插槽时，对准较难，阻力较大。为方便输出端子的连接，通常要对PCB的板边进行斜边倒角加工，起引导作用。线路板生产工艺复杂，稍有偏颇，有可能导致产品不良。不良品PCB需由人工进行逐板识别筛选，人工操作全程会接触到PCB上的电子元件而存在一定意外损坏风险，且检测过程存在效率低、识别率低等问题，无法适应生产需要。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种全自动PCB检查机，用于检测线路板尺寸外观缺陷，由于设置了错位安装的相机及浮动压制的自重力压辊，从而有效解决了图像清晰度精度问题，代替人工检测而极大提高了生产效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种全自动PCB检查机，包括检区输送机、整板装置、出料输送机、供料搬运机构、升降供料台、分拣搬运机构、分流输送机、相机、工控主机，所述检区输送机上游端口对接有整板装置，所述检区输送机下游端口对接有出料输送机，所述整板装置通过供料搬运机构接驳升降供料台，所述出料输送机通过分拣搬运机构接驳两条分流输送机，所述检区输送机在正上和正下侧匹配有相互错位布置的两相机，所述相机和分拣搬运机构电性连接到工控主机。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述检区输送机为沿X轴向运行的包胶辊轴输送机且构建有上下侧透视的线性缝隙，所述线性缝隙的上下两侧分别布置有各自匹配同侧相机之视场的光源，所述光源为中间线性镂空的条形同轴光源，所述镂空与线性缝隙在相机之视场中平行对齐。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述检区输送机上架设有自重力压辊，所述自重力压辊的两端活动卡接在一浮动限位座内，所述自重力压辊的辊面浮动贴合在检区输送机上表面。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述光源电性连接一光源控制器，所述光源控制器与工控主机连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述相机经微调支架转接而活动承载在竖向布置的光轴线轨上，所述微调支架外接Z轴直线模组或微分头；所述相机上还集成有镜头。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述分拣搬运机构和供料搬运机构均由YZ两轴直线模组和水平挂载在YZ两轴直线模组上的吸盘阵列组成。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述升降供料台挂载在一伺服丝杆升降机上实现升降。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述检区输送机、整板装置、出料输送机同向共线且水平承载在一低位大理石基准平台上，所述低位大理石基准平台水平搭建在一大理石机台上，所述相机包括上相机和下相机，所述上相机承载在一高位大理石基准平台上，所述高位大理石基准平台通过支撑柱水平搭建在所述大理石机台上，所述下相机吊装在所述大理石机台的下方。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种全自动PCB检查机，用于检测线路板尺寸外观缺陷，由于设置了错位安装的相机及浮动压制的自重力压辊，从而有效解决了图像清晰度精度问题，代替人工检测而极大提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1 是本实用新型一种全自动PCB检查机的正面视角立体结构图；

图2 是本实用新型一种全自动PCB检查机的背面视角立体结构图；

图3 是本实用新型一种全自动PCB检查机的检区输送机8周围机构的局部放大结构图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实用新型实施例包括：

一种全自动PCB检查机，包括检区输送机8、整板装置7、出料输送机25、供料搬运机构6、升降供料台2、分拣搬运机构23、分流输送机13、相机12、工控主机17，所述检区输送机8上游端口对接有整板装置7，所述检区输送机8下游端口对接有出料输送机25，所述整板装置7通过供料搬运机构6接驳升降供料台2，所述出料输送机25通过分拣搬运机构23接驳两条分流输送机13，所述检区输送机8在正上和正下侧匹配有相互错位布置的两相机12，所述相机12和分拣搬运机构23电性连接到工控主机17。

其中，所述检区输送机8为沿X轴向运行的包胶辊轴输送机且构建有上下侧透视的线性缝隙，所述线性缝隙的上下两侧分别布置有各自匹配同侧相机12之视场的光源100，所述光源100为中间线性镂空的条形同轴光源，所述镂空101与线性缝隙在相机12之视场中平行对齐。

进一步地，所述检区输送机8上架设有自重力压辊102，所述自重力压辊102的两端活动卡接在一浮动限位座103内，所述自重力压辊102的辊面浮动贴合在检区输送机8上表面。

进一步地，所述光源100电性连接一光源控制器18，所述光源控制器18与工控主机17连接。

进一步地，所述相机12经微调支架104转接而活动承载在竖向布置的光轴线轨105上，所述微调支架104外接Z轴直线模组19或微分头31；所述相机12上还集成有镜头106。

进一步地，所述分拣搬运机构23和供料搬运机构6均由YZ两轴直线模组4和水平挂载在YZ两轴直线模组4上的吸盘阵列5组成。

进一步地，所述升降供料台2挂载在一伺服丝杆升降机3上实现升降。

进一步地，所述检区输送机8、整板装置7、出料输送机25同向共线且水平承载在一低位大理石基准平台9上，所述低位大理石基准平台9水平搭建在一大理石机台1上，所述相机12包括上相机12和下相机12，所述上相机12承载在一高位大理石基准平台16上，所述高位大理石基准平台16通过支撑柱15水平搭建在所述大理石机台1上，所述下相机12吊装在所述大理石机台1的下方。

本项目研发的全自动PCB检查机可对PCB金手指部位斜边工艺质量进行视觉检测，使用上下分布的上相机121和下相机122同步检测PCB产品正反面。使用气缸模组或YZ两轴直线模组4等直线运动机构实现自动化上下料搬运流程，相机12作为检测工具。本设备通过供料搬运机构6将待检PCB产品自动投料至整板装置7做定位校准，检区输送机8是以包胶滚轴在伺服马达27的驱动下旋转的方式将产品匀速搬运至检板区域处，也就是相机之视场的覆盖范围内，PCB产品沿X轴方向平移运动。上下线扫相机12同时完成对产品的扫描工作。依靠包胶滚轴表面的摩擦力同自重力压辊102配合对PCB实施定位，待相机检测完成后流出。工控主机17做NG/OK判定功能，采用NG物料图形化比对核验技术，加载模板图像，在模板图像上建立坐标系，逐条加载NG数据项，读取坐标值，将坐标值套用在坐标系内并显示NG标记，采集NG物料的实时影像数据流，套用到坐标系，人工比对确认NG标记和实时影像数据流所显示的NG物料。检测完成后由分拣搬运机构23将产品搬运至分流输送机13之一的收料位NG位或者收料OK位。

以大理石机台1台面作为整个机构的水平基准，大理石台面以下为方钢结构的设备机架，大理石以上部分多为设备主体结构。从图1的正面看，右边是供料区域，中间为检测区域，后方为收料分拣区域，左边是收料区域。

Z轴直线模组3的马达为带刹车伺服马达，竖直固定在大理石机台1台面延伸的支架上，升降供料台2通过模组滑块连接在竖直供料的Z轴直线模组上，在该位置做上下供料运动。高位大理石基准平台16通过两个支撑柱15悬空平行于大理石机台1台面，在高位大理石基准平台16的正面右侧固定有供料搬运机构6，其主体是YZ两轴直线模组4和吸盘阵列5，可实现上下和左右移动，实现供料产品搬运流程。

检区输送机中央作为检测区域，须以低位大理石基准平台9作为承载基础，水平固定在大理石机台1台面上，在x轴方向上，依次设置整板装置7、检区输送机8和出料输送机25，整板装置7是以在两侧座子中间穿白钢棒的方式组成，其上有两个可移动的定位块，定位块上边缘有大倒角，下边缘垂直于大理石机台1台面。检区输送机8依靠检测区域马达27通过联轴器连接一根包胶滚轴作为传动轴，做同向旋转，其他包胶滚轴做为从动轴使用，在二级齿轮传动的作用下做同向传动，以完成输送动作，在中间检测的几根包胶滚轴正上方安装有活动的自重力压辊102。

相机12分别设置在高位大理石基准平台16上以及大理石机台1下，分别对应的是上相机121和下相机122，上相机121部分由上相机大理石基准10作为固定件，上相机121通过z轴直线模组19实现上下调节，下相机122通过微分头31实现上下微调。

光源100分为上光源1001和下光源1002，上光源1001为中间镂空的条形同轴光源通过螺丝固定在高位大理石基准平台16的下表面，光从所述包胶滚轴的间隙中照射出来。同理，下光源1002安装在检测区域包胶滚轴的正下方，中间镂空可保证不影响相机采光视野。两组光源100和相机12上下微微错位安装。

在高位大理石基准平台16上左侧部分为工控主机17和光源控制器18。下方的分流输送机13可划分出OK产品收料皮带和NG产品收料皮带，二者分别由OK产品收料马达29和NG产品收料马达28通过皮带传动驱动控制。在高位大理石基准平台16的背面水平安装有分拣搬运机构23，由带刹车的收料搬运上下马达21驱动。

基于上述一较佳实施例，本申请具备如下有益效果：

1.自动化上下料搬运流程，节省人力物力，提高生产效率，搬运流程速度快精度高，机构节拍好；

2.包胶滚轴摩擦力大，耐磨性强，不易变形；整板装置直接对产品实施粗定位，机构简单效果理想，整体检区输送机稳定性好，检测区域内所设的自重力压辊采用钨钢包胶压轮，利用自重压住产品，从而防止产品自身弯翘变形导致图像不清晰或者产品运动不规律；

3.整体采用大理石材质，耐磨，精度高，抗震强度高，避免机构振动对相机精度造成影响，还可加装毛刷集尘机构，将产品运动过程中产生的粉尘从机构上清除，保障机构精度。

4.上下相机组作为视觉检测工具，上相机组经镜头扫描产品的上表面。下相机通过镜头拍摄产品下表面。区别于传统反光片形式的背光光源，本设备由于采用了垂直照射的光源之缘故，因此不存在模糊阴影区域、影响边缘精度的问题。上下相机组错位同步扫描产品，具有效率高，稳定性好，结构体积小，图像处理迅速等优点。

5.工控主机内置图像标记检查系统，通过解析NG数据文件，不仅能显示出物料的NG信息，而且会自动解析NG位置对应的坐标信息，并在模板图像上做标记，使得人工一目了然确认产品出现NG的具体位置，精度为±0.016mm。

6.采用精密加工技术及材料，确保整机机械结构形变量最小，不会对滚轴的传动产生影响，同时确保精密配合公差，滚轴跳动极小，确保产品在表面平稳输送，平面跳动小于0.05mm，且每根滚轴最大线速度误差≤0.5%,镂空区域提供上下扫描视野，可提供线扫相机同步扫描的条件。

本申请属于PCB外观检测设备，旨在检测线路板外观是否存在缺陷，将不合格的产品挑选出来，减少产品报废、后续返工、客户退货情况的发生，保障产品质量。

自动化的视觉检测设备非常适合生产现场的在线、非接触检测及监控，可代替人眼在高速、大批量、连续自动化生产流水线上进行在线检测，具有测量过程非接触、迅速、方便、可视化、自动识别、结果量化、定位准确、自动化程度高等特点。

在这个工业4.0时代，一款自动化、智能化、精准高效的外观检查机成为线路板厂商不错的选择，不仅替代了人工目检，降低成本，提高效率，还出色的完成各项线路板外观缺陷检测，满足厂商对线路板高质量的需求。

综上所述，本实用新型提供了一种全自动PCB检查机，用于检测线路板尺寸外观缺陷，由于设置了错位安装的相机及浮动压制的自重力压辊，从而有效解决了图像清晰度精度问题，代替人工检测而极大提高了生产效率。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种全自动PCB检查机，其特征在于，包括检区输送机、整板装置、出料输送机、供料搬运机构、升降供料台、分拣搬运机构、分流输送机、相机、工控主机，所述检区输送机上游端口对接有整板装置，所述检区输送机下游端口对接有出料输送机，所述整板装置通过供料搬运机构接驳升降供料台，所述出料输送机通过分拣搬运机构接驳两条分流输送机，所述检区输送机在正上和正下侧匹配有相互错位布置的两相机，所述相机和分拣搬运机构电性连接到工控主机。

2. 根据权利要求1 所述的全自动PCB检查机，其特征在于，所述检区输送机为沿X轴向运行的包胶辊轴输送机且构建有上下侧透视的线性缝隙，所述线性缝隙的上下两侧分别布置有各自匹配同侧相机之视场的光源，所述光源为中间线性镂空的条形同轴光源，所述镂空与线性缝隙在相机之视场中平行对齐。

3.根据权利要求1所述的全自动PCB检查机，其特征在于，所述检区输送机上架设有自重力压辊，所述自重力压辊的两端活动卡接在一浮动限位座内，所述自重力压辊的辊面浮动贴合在检区输送机上表面。

4.根据权利要求2所述的全自动PCB检查机，其特征在于，所述光源电性连接一光源控制器，所述光源控制器与工控主机连接。

5.根据权利要求1所述的全自动PCB检查机，其特征在于，所述相机经微调支架转接而活动承载在竖向布置的光轴线轨上，所述微调支架外接Z轴直线模组或微分头；所述相机上还集成有镜头。

6.根据权利要求1所述的全自动PCB检查机，其特征在于，所述分拣搬运机构和供料搬运机构均由YZ两轴直线模组和水平挂载在YZ两轴直线模组上的吸盘阵列组成。

7.根据权利要求1所述的全自动PCB检查机，其特征在于，所述升降供料台挂载在一伺服丝杆升降机上实现升降。

8.根据权利要求1所述的全自动PCB检查机，其特征在于，所述检区输送机、整板装置、出料输送机同向共线且水平承载在一低位大理石基准平台上，所述低位大理石基准平台水平搭建在一大理石机台上，所述相机包括上相机和下相机，所述上相机承载在一高位大理石基准平台上，所述高位大理石基准平台通过支撑柱水平搭建在所述大理石机台上，所述下相机吊装在所述大理石机台的下方。