软板自动上下料装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的是提供一种软板自动上下料装置，用于解决现有消费类电子组装线上软板测试自动化程度低，效率低的问题。所述软板自动上下料装置，设在测试治具和周转托盘回转装置之间，包括软板测试机械手，软板测试机械手连接有软板测试机械手控制装置；还包括软板测试机械手视觉定位系统，软板供料机械手视觉定位系统包括相机和光源，相机连接有数据采集板卡，数据采集板卡连接有计算机，计算机连接有软板测试机械手控制装置。本发明实施例提供的一种软板自动上下料装置，可以应用于软板测试领域。
【专利说明】软板自动上下料装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及软板测试【技术领域】，尤其涉及一种软板自动上下料装置。
【背景技术】
[0002]在消费类电子组装生产线上，软板测试是自动化程度最为薄弱的一个环节，测试都是由操作员手工来完成的或者根本不进行测试，如果我们去观察一条生产线，我们可以看到占用操作员最多的工位往往是测试工位。
[0003]软板测试自动化程度不高的原因，主要包括:
I)测试定位精度很高，有些软板测试定位精度非常高，设备完成困难很大。相对来说作业员柔性很强，可以很好适应测试定位需求。
[0004]2)产品生产周期很短，导致设备投入回报周期太短，难以用高精密、全自动的方案来实现测试自动化。
[0005]3)批量大，设备单位时间产出要求很高，设备的产能与稳定性要求很高。
[0006]由于上述的三个主要原因，一条生产线需要很多员工和测试治具来保证产量，但如果用单机来测试，投资成本很高，而且车间单位面积产出也会非常小。
【发明内容】
[0007]本发明的目是提供一种软板自动上下料装置，以解决消费类电子组装线上软板测试自动化程度低，效率低的问题。
[0008]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，软板自动上下料装置，设在测试治具和周转托盘回转装置之间，包括软板测试机械手，所述软板测试机械手连接有软板测试机械手控制装置；还包括软板测试机械手视觉定位系统，所述软板测试机械手视觉定位系统确定软板在第一周转托盘定位装置和第二周转托盘定位装置处相对于测试治具的位置数值和偏差数值，所述软板测试机械手控制装置控制所述软板测试机械手根据所述位置数值和偏差数值调整软板在测试治具下模上的位置，所述软板供料机械手视觉定位系统包括相机和光源，所述相机连接有数据采集板卡，所述数据采集板卡连接有计算机，所述计算机连接有所述软板测试机械手控制装置。
[0009]具体的，所述软板测试机械手包括X轴导轨，所述X轴导轨上安装有X轴滑块，所述X轴滑块上安装有Y轴导轨，所述Y轴导轨上安装有Y轴滑块，所述Y轴滑块上安装有电动机，所述电动机的输出轴上安装有软板搬运头。
[0010]具体的，所述软板搬运头包括仿形吸盘，所述仿形吸盘安装在吸盘升降气缸上，所述吸盘升降气缸与所述电动机的输出轴相连。
[0011]具体的，所述光源设在所述相机镜头的周边。
[0012]本发明实施例提供的一种软板自动上下料装置，自动化程度高、产能强，可以最大化节省人工。实现了测试的自动化，节省了测试占用厂房面积和人工劳动力，避免测试过程中人工干预的不确定性，提高了产品质量，降低了成本。【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0014]图1是本发明实施例中软板自动测试设备的外部结构示意图；
图2是本发明实施例中软板自动测试设备的内部结构示意图；
图3是本发明实施例中供料装置的结构示意图；
图4是本发明实施例中测试装置和软板自动上下料装置的结构示意图；
图5是本发明实施例中出料装置的结构示意图；
图6是本发明实施例中周转托盘回转装置的结构示意图；
图7是本发明实施例中测试治具的上测试头的结构示意图；
图8是本发明实施例中测试治具的下座和测试治具下模的结构示意图；
图9是本发明实施例中测试治具的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]现有消费类电子组装线上软板测试自动化程度低，效率低的问题。本发明实施例提供一种软板自动上下料装置。
[0016]软板自动上下料装置作为软板自动测试设备的重要组成部分，实现了软板在测试治具和周转托盘回转装置的自动上料和下料，大大提高了软板测试的自动化程度，为了更好的对软板自动上下料装置的结构和功能进行说明，现在结合软板自动测试设备进行详细介绍。
[0017]如图1和图2所示，软板自动测试设备，包括:
机架I;
多个周转托盘2 ；
供料装置3，将待测软板放置在所述周转托盘2上；
测试装置5，进行软板检测；
出料装置6，对测试完成的软板进行收集；
周转托盘回转装置8，安装在所述机架I上，设在所述供料装置3、测试装置5和所述出料装置6之间，使得所述周转托盘2在所述供料装置3、测试装置5和所述出料装置6之间回转；
软板自动上下料装置，将测试完成的软板放至周转托盘回转装置上的周转托盘，将待测软板从周转托盘回转装置上的周转托盘放至测试装置。
[0018]所述周转托盘上设有未测软板放置穴、合格软板放置穴和不合格软板放置穴，所述未测软板放置穴兼做所述不合格软板放置穴。
[0019]如图4、图7、图8和图9所示,所述测试装置包括测试治具,所述测试治具包括下座51和上测试头52，所述下座51固定安装在所述机架I上，所述上测试头52连接有测试头平移装置和测试头升降装置，所述机架I上设有第一测试工位11和第二测试工位12，所述第一测试工位11和所述第二测试工位12上分别设有两测试治具，所述周转托盘2上设有两个未测软板放置穴21和两个合格软板放置穴22，所述下座51上设有测试治具下模55，所述上测试头52包括上模安装板56和测试治具上模57，所述测试治具上模57安装在所述上模安装板56下方，所述测试治具上模57上设有上测试模组58，所述测试治具下模55上设有下测试模组59，所述测试治具上模57上安装有与所述上测试模组58相连的测试探针60，所述测试治具下模55上安装有可与所述测试探针60插接的测试探针座71，所述测试探针座71与所述下测试模组59相连接，所述上测试模组58上设有用于与软板上针点相连接的测试针点72，所述测试治具上模57上设有定位销73，所述测试治具下模55上设有与所述定位销73配合的定位孔74，所述上模安装板的下表面设有连接所述测试治具上模57的支撑柱75，所述测试头平移装置包括测试头平移气缸53，所述测试头升降装置包括测试头升降气缸54，所述测试治具下模上设有软板定位装置，所述软板定位装置包括围成软板外轮廓形的多个定位钉102，所述软板定位装置还可以为与软板外轮廓形相同的定位槽等。所述测试头平移装置和所述测试头升降气缸还可以为丝杠机构。所述上测试模组58和下测试模组为公知技术，在此不再赘述。
[0020]如图3所示，所述供料装置包括托盘供料装置和空托盘收集装置，所述托盘供料装置包括放置装满待测软板的供料托盘的第一供料托盘座31，所述供料托盘33在所述第一供料托盘座31上层叠放置，所述空托盘收集装置包括放置空供料托盘的第二供料托盘座32，所述第一供料托盘座31和所述第二供料托盘座32与所述机架I之间均设有供料托盘座自动升降装置，所述机架I上安装有将空供料托盘从所述第一供料托盘座31搬运至第二供料托盘座32上的供料托盘搬运装置，所述机架I上还安装有将待测软板从第一供料托盘座31上的供料托盘33转送至周转托盘2的软板供料机械手34，所述软板供料机械手上设有两个仿形吸盘41，所述仿形吸盘41的形状与所述软板的形状相同，所述软板供料机械手为公知技术，在此不再赘述，所述供料托盘座自动升降装置包括安装在所述机架I上的供料托盘座导向柱35，所述第一供料托盘座31和所述第二供料托盘座32上分别设有与所述供料托盘座导向柱35配合的导向孔，所述机架I上还安装有供料托盘座丝杠36，所述第一供料托盘座31和所述第二供料托盘座32上安装有与所述供料托盘座丝杠36配合的丝母，所述供料托盘座丝杠36连接有转动驱动装置，所述转动驱动装置包括供料托盘座丝杠驱动电动机37，供料托盘座丝杠驱动电动机37带动供料托盘座丝杠转动，通过安装在所述第一供料托盘座31和所述第二供料托盘座32上的丝母带动所述第一供料托盘座31和所述第二供料托盘座32升降，在具体实施中还可以采用气缸等实现对第一供料托盘座31和所述第二供料托盘座32升降的驱动，所述供料托盘座自动升降装置还包括自动升降控制装置，所述自动升降控制装置包括安装在机架上的上限位传感器和下限位传感器，所述上限位传感器和所述下限位传感器控制所述第一供料托盘座31或第二供料托盘座32升降的上限位置和下限位置，所述自动升降控制装置还包括供料托盘光电传感器，所述供料托盘光电传感器检测第一供料托盘座31或第二供料托盘座32上是否有供料托盘，所述导向孔为四个，四个所述导向孔沿所述供料托盘的两临边分布，所述机架上安装有与四个所述导向孔分别对应的四个供料托盘座导向柱，四个所述供料托盘座导向柱从设在所述供料托盘两临边上的四个导向孔穿出限制了供料托盘的移动，起到了限位的作用。所述上限位传感器、下限位传感器和所述供料托盘光电传感器图中未示出，所述自动升降控制装置还包括自动升降控制PLC，所述上限位传感器、下限位传感器和所述供料托盘光电传感器连接在自动升降控制PLC的输入端，所述自动升降控制PLC的输出端连接有所述丝杠驱动电动机和所述软板供料机械手34，所述供料托盘搬运装置包括搬运气缸38和吸盘升降装置39，所述搬运气缸38带动所述吸盘升降装置在所述托盘供料装置和空托盘收集装置之间往复移动，所述吸盘升降装置39上安装有供料托盘吸盘装置40，所述吸盘升降装置39包括与所述搬运气缸38相连的升降座，所述升降座滑动安装在所述机架上，所述升降座上安装有与所述供料托盘吸盘装置相连的供料托盘吸盘升降气缸，所述供料托盘吸盘装置40包括吸真空吸盘。
[0021]如图5所示，所述出料装置包括托盘收料装置、收料完成托盘收集装置和不合格品回收盒103，所述托盘收料装置包括放置空收料托盘63的第一收料托盘座61，所述收料托盘63在所述第一收料托盘座61上层叠放置，所述收料完成托盘收集装置包括放置装满软板的收料托盘的第二收料托盘座62，所述第一收料托盘座61和所述第二收料托盘座62与所述机架之间均设有收料托盘座自动升降装置，所述不合格品回收盒103安装在临近所述第一收料托盘座61的所述机架的外侧上，所述机架I上安装有将装满软板的收料托盘63从所述第一收料托盘座61搬运至第二收料托盘座62上的收料托盘搬运装置，所述机架I上还安装有将软板从所述周转托盘2转送至第一收料托盘座61上的收料托盘或不合格品回收盒的软板出料机械手64，所述软板出料机械手64连接有软板出料机械手控制装置，所述软板出料机械手控制装置包括检测周转托盘中是否有不合格软板的光纤传感器，所述光纤传感器判断在出料工位84处周转托盘中的未测软板放置穴处是否有软板，若有则会将信号传导至出料控制PLC，出料控制PLC输出信号控制软板出料机械手64将不合格软板从未测软板放置穴中取出放置到不合格品回收盒中。所述软板出料机械手上设有两个仿形吸盘，所述仿形吸盘的形状与所述软板的形状相同，所述软板出料机械手64为公知技术，在此不再赘述，所述收料托盘座自动升降装置包括安装在所述机架I上的收料托盘座导向柱65，所述第一收料托盘座61和所述第二收料托盘座62上分别设有与所述收料托盘座导向柱65配合的导向孔，所述机架I上还安装有收料托盘座丝杠66，所述第一收料托盘座61和所述第二收料托盘座62上安装有与所述收料托盘座丝杠66配合的丝母，所述收料托盘座丝杠66连接有转动驱动装置,所述转动驱动装置包括收料托盘座丝杠转动驱动电动机67，收料托盘座丝杠驱动电动机67带动收料托盘座丝杠转动,通过安装在所述第一收料托盘座61和所述第二收料托盘座62上的丝母带动所述第一收料托盘座61和所述第二收料托盘座62升降，在具体实施中还可以采用气缸等实现对所述第一收料托盘座61和所述第二收料托盘座62升降的驱动，所述收料托盘座自动升降装置还包括自动升降控制装置，所述自动升降控制装置包括安装在机架上的上限位传感器和下限位传感器，所述上限位传感器和所述下限位传感器控制所述第一收料托盘座61或第二收料托盘座62升降的上限位置和下限位置，所述自动升降控制装置还包括收料托盘光电传感器；所述收料托盘光电传感器检测所述第一收料托盘座61或第二收料托盘座62上是否有收料托盘，所述导向孔为四个，四个所述导向孔沿所述收料托盘的两临边分布，所述机架上安装有与四个所述导向孔分别对应的四个收料托盘座导向柱，四个所述收料托盘座导向柱从设在所述收料托盘两临边上的四个导向孔穿出限制了收料托盘的移动，起到了限位的作用。所述上限位传感器、下限位传感器和所述光电传感器图中未示出，所述上下限位传感器和所述光电传感器连接在出料控制PLC的输入端，出料控制PLC的输出端连接有所述丝杠驱动电动机和所述软板出料机械手，所述收料托盘搬运装置包括搬运气缸68和吸盘升降装置69，所述搬运气缸68带动所述吸盘升降装置69在所述托盘收料装置和收料完成托盘收集装置之间往复移动，所述吸盘升降装置69上安装有收料托盘吸盘装置70。所述吸盘升降装置69包括与所述搬运气缸38相连的升降座，所述升降座滑动安装在所述机架上，所述升降座上安装有与所述供料托盘吸盘装置相连的供料托盘吸盘升降气缸，所述供料托盘吸盘装置70包括吸真空吸盘。
[0022]如图6所示，所述周转托盘回转装置包括回转输送带，所述回转输送带上设有与第一测试工位11和第二测试工位12分别对应的第一周转托盘定位装置81和第二周转托盘定位装置82，所述回转输送带上还安装有使得所述周转托盘2间隔输送至所述第一周转托盘定位装置81和第二周转托盘定位装置82的周转控制装置，所述回转输送带上还设有与所述供料装置相对应的供料工位83和与所述出料装置相对应的出料工位84，所述供料工位83设有周转托盘供料定位装置，所述出料工位84设有周转托盘出料定位装置，所述回转输送带包括靠近所述测试装置5的第一输送带86和远离所述测试装置的第二输送带87，所述第一输送带86和所述第二输送带87的两端之间设有周转托盘推送装置，所述第一输送带86和所述第二输送带87均包括皮带安装架，所述皮带安装架上安装有周转托盘导向槽88，所述周转托盘导向槽88内安装有两平行而且间隔设置的输送带体89 ;所述回转输送带还可以为具有环形输送带的回转输送机，所述回转输送机为公知技术，在此不再赘述，所述第一周转托盘定位装置81和所述第二周转托盘定位装置82均包括两托盘边部压座90，两所述托盘边部压座90固定安装在位于两所述输送带体89两侧的所述皮带安装架上，两所述托盘边部压座90具有位于所述周转托盘2的相对两侧部上表面的定位面，所述第一周转托盘定位装置81和所述第二周转托盘定位装置82还分别包括位于两所述输送带体89之间的周转托盘顶块，所述周转托盘顶块连接有顶块升降气缸91 ;所述第一周转托盘定位装置81和所述第二周转托盘定位装置82还分别包括位于两所述输送带体89之间的周转托盘定位挡块92，所述周转托盘定位挡块92连接有挡块升降气缸，所述周转托盘定位挡块92位于所述第一周转托盘定位装置81的出料侧和第二周转托盘定位装置82的出料侧，第一输送带载着所述周转托盘在到达第一周转托盘定位装置和第二周转托盘定位装置时，周转托盘定位挡块92在挡块升降气缸的带动下升起，阻挡所述周转托盘2的继续移动，所述周转托盘顶块91在顶块升降气缸的带动下升起顶在所述周转托盘的底面，将所述周转托盘2顶在所述托盘边部压座上，所述软板供料机械手视觉定位系统将软板的位置偏差提交给所述软板测试机械手控制装置，实现了软板的准确定位。
[0023]所述周转托盘供料定位装置包括设在所述周转托盘导向槽88临近所述供料装置的端口上的第一端口挡块93，所述周转托盘出料定位装置包括设在所述周转托盘导向槽88临近所述出料装置的端口上的第二端口挡块94，所述第一端口挡块93和限制了所述周转托盘的移动，便于所述软板供料机械手将待测软板放入所述周转托盘，所述周转托盘供料定位装置还可以为供料定位气缸，所述供料定位气缸安装在所述周转托盘导向槽的外壁上，所述周转托盘导向槽上设有供供料定位气缸活塞杆穿过的供料定位通孔，所述供料定位气缸的活塞杆将周转托盘顶紧在位于供料工位83处的周转托盘导向槽88的内侧槽壁上，以方便软板供料机械手34向周转托盘供料，所述第二端口挡块94限制了所述周转托盘的移动，便于所述软板出料机械手将软板从周转托盘放入所述收料托盘，所述周转托盘出料定位装置还可以为出料定位气缸，所述出料定位气缸安装在所述周转托盘导向槽的外壁上，所述周转托盘导向槽上设有供出料定位气缸活塞杆穿过的出料定位通孔，所述出料定位气缸的活塞杆将周转托盘顶紧在位于出料工位84处的周转托盘导向槽88的内侧槽壁上，以方便软板出料机械手34向周转托盘供料，所述周转控制装置包括安装在第一输送带的两所述输送带体89之间的两周转控制挡块95，所述周转控制挡块的个数还可以为三个或者三个以上的其他数目，所述周转控制挡块95连接有周转控制挡块升降装置，相邻两所述周转控制挡块95之间的距离大于一个所述周转托盘2的宽度，所述周转控制挡块设在所述供料装置和所述测试装置之间的的第一输送带的两所述输送带体之间，所述周转控制挡块在所述第一周转托盘定位装置81和所述第二周转托盘定位装置定位有周转托盘时，挡住后续周转托盘的移动。
[0024]所述周转托盘推送装置包括将所述周转托盘2沿所述导向槽88宽度方向推送的推板96，所述推板96连接有推板气缸97，所述周转托盘推送装置还包括设在两所述托盘导向槽88内侧槽边上的周转托盘过口 98，所述推板气缸97推动推板在导向槽宽度方向运动，所述推板还可以采用丝杠机构进行驱动，在丝杠的驱动下丝母带动推板运动。
[0025]所述周转托盘推送装置的进料侧的所述周转托盘导向槽88上设有推送进料控制装置，所述推送进料控制装置包括设在所述周转托盘导向槽88槽壁上的周转托盘顶紧气缸99，所述顶紧气缸的活塞杆从所述周转托盘导向槽88上通孔伸入所述周转托盘导向槽88内，所述周转托盘顶紧气缸99将所述周转托盘顶紧在所述周转托盘导向槽88的槽壁上，在所述周转托盘推送装置推送范围内有周转托盘时，所述周转托盘顶紧气缸把将要进入所述周转托盘推送装置推送范围内的周转托盘顶紧在所述周转托盘导向槽内，保证了推板的正常工作，需要指出的是对本领域普通技术人员而言还可以采用多种结构避免周转托盘随着输送带体运动，使得所述周转托盘相对于所述周转托盘导向槽静止，例如采用升降块挡住所述周转托盘，所述升降块连接有升降气缸。
[0026]如图4所示，所述软板自动上下料装置包括分别设在第一测试工位11和第二测试工位12的软板测试机械手85，所述软板测试机械手85连接有软板测试机械手控制装置；所述机架上安装有与第一周转托盘定位装置81和第二周转托盘定位装置82分别对应的软板测试机械手视觉定位系统，所述软板测试机械手视觉定位系统确定软板在第一周转托盘定位装置和第二周转托盘定位装置处相对于测试治具的位置数值和偏差数值，所述软板测试机械手控制装置控制所述软板测试机械手根据所述位置数值和偏差数值调整软板在测试治具下模上的位置，所述软板供料机械手视觉定位系统包括相机和光源，所述相机连接有数据采集板卡，所述数据采集板卡连接有计算机，所述数据采集板卡的型号为PC1-6221，所述计算机连接有所述软板测试机械手控制装置，所述光源照射在第一周转托盘定位装置81和第二周转托盘定位装置82，所述软板测试机械手包括X轴导轨76，所述X轴导轨76上安装有X轴滑块77，所述X轴滑块77上安装有Y轴导轨78，所述Y轴导轨78上安装有Y轴滑块79，所述Y轴滑块79上安装有电动机80，所述电动机80的输出轴上安装有软板搬运头，所述软板搬运头包括仿形吸盘100，所述仿形吸盘100安装在吸盘升降气缸101上，所述吸盘升降气缸101与所述电动机80的输出轴相连，所述光源设在所述相机镜头的周边。所述软板测试机械手还可以将X轴导轨安装在所述Y轴导轨上所安装的Y轴滑块上，在所述X轴滑块上安装有电动机，所述电动机的输出轴上安装有软板搬运头，所述软板测试机械手控制装置为公知技术，在此不再赘述。
[0027]在进行测试时，如图1和所示图2所示，所述周转托盘回转装置8带动所述周转托盘2依次经过所述供料装置3、所述测试装置5、所述出料装置6，在所述周转托盘回转装置8带动所述周转托盘回转的过程中，依次完成待测软板供料步骤、软板测试步骤以及合格软板不合格软板分类出料步骤。
[0028]在所述合格软板不合格软板分类出料步骤中软板测试机械手将合格的软板放入周转托盘的合格软板放置穴22上，不合格的软板被放入周转托盘的未测软板放置穴21上。
[0029]在所述软板测试步骤中所述第一测试工位11和所述第二测试工位12的两测试治具交替工作，当一个所述测试治具进行软板测试时，另一个所述测试治具进行测试完成软板的下料和待测软板的上料。
[0030]所述软板自动测试设备及软板自动化测试方法，具有柔性强的优点，一定尺寸和测试精度范围内的软板，均可完成测试作业，换线仅需要制作相应的测试治具和配套的周转托盘、供料托盘和收料托盘即可；而且自动化程度高、产能强，可以最大化节省人工。还可以将待测软板和已测软板分开，消除了已测软板和未测软板混淆的可能，提高了可靠性；由于实现了测试的自动化，节省了测试占用厂房面积和人工劳动力，避免测试过程中人工干预的不确定性，提高了产品质量，降低了成本。
[0031]包括以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.软板自动上下料装置，设在测试治具和周转托盘回转装置之间，其特征在于:包括软板测试机械手，所述软板测试机械手连接有软板测试机械手控制装置；还包括软板测试机械手视觉定位系统，所述软板测试机械手视觉定位系统确定软板在第一周转托盘定位装置和第二周转托盘定位装置处相对于测试治具的位置数值和偏差数值，所述软板测试机械手控制装置控制所述软板测试机械手根据所述位置数值和偏差数值调整软板在测试治具下模上的位置，所述软板供料机械手视觉定位系统包括相机和光源，所述相机连接有数据采集板卡，所述数据采集板卡连接有计算机，所述计算机连接有所述软板测试机械手控制>J-U装直。
2.如权利要求1所述的软板自动上下料装置，其特征在于:所述软板测试机械手包括X轴导轨，所述X轴导轨上安装有X轴滑块，所述X轴滑块上安装有Y轴导轨，所述Y轴导轨上安装有Y轴滑块，所述Y轴滑块上安装有电动机，所述电动机的输出轴上安装有软板搬运头。
3.如权利要求2所述的软板自动上下料装置，其特征在于:所述软板搬运头包括仿形吸盘，所述仿形吸盘安装在吸盘升降气缸上，所述吸盘升降气缸与所述电动机的输出轴相连。
4.如权利要求1至3任一权利要求所述的软板自动上下料装置，其特征在于:所述光源设在所述相机镜头的周边。
【文档编号】B65G47/90GK103738734SQ201310743217
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】许英南, 李二文 申请人:苏州工业园区世纪福科技有限公司