错混料自动识别点数机及实现方法与流程

本发明属于自动化领域，涉及错混料自动识别点数机及实现方法。

背景技术：

错混料自动识别点数机能够替代人工进行电路板的检测、称重及点数工作，随着我国劳动力资源短缺、人工成本的增加，制造业自动化升级依然迫在眉睫。电路板检测一个重复性很强的工艺环节，检测动作简单，劳动强度大，比较适合使用错混料自动识别点数机替代；同时，人工检测、称重、点数存在效率低，易出错、劳动强度大等难题。现在市面上还未出现此种检测、称重、点数一体的机器。错混料自动识别点数机主要以视觉识别检测为主，利用pcb搬运机器人为运动平台、称重组件及传送组件为称重、点数和运送为辅，具有较高的稳定性，速度和精度完全能代替人工检测、点数、称重工作的需要。对于大、中、小微企业都能完全适应。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种错混料自动识别点数机及实现方法。解决在pcb电路板的终检存在的检测工艺重复性高、劳动强度大、人工成本高等问题，能够完成pcb电路板错混料的判别、搬运、称重和点数功能，涵盖终检的所有工艺。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

错混料自动识别点数机，包括pcb搬运机器人、称重组件、视觉检测组件、升降组件和传送组件；

所述pcb搬运机器人用于搬运，包括铝合金型材搭建的机架、三个线性模组搭建的移动运动平台和吸盘式手爪；其中，所述三个线性模组搭建的移动运动平台固定安装在铝合金型材搭建的机架上，吸盘式手爪通过直线滑轨安装在移动运动平台上；

所述称重组件用于称重和点数，包括铝合金型材搭建的支架、具备通信功能的高精度电子秤和称重传送线；其中，所述铝合金型材搭建的支架固定安装在pcb搬运机器人的机架后方的凹槽处，高精度电子秤水平放置在铝合金型材搭建的支架上，称重传送线水平放置在高精度电子秤上；

所述视觉检测组件用于拍摄和检测识别，包括3个高清ccd相机、相机支架、直线滑轨和相机轴线性模组；其中，所述相机轴线性模组和直线滑轨固定安装在pcb搬运机器人的机架上，相机支架固定安装于相机轴线性模组和直线滑轨上，3个高清ccd相机均匀分布安装在相机支架上；

所述升降组件包括减速电机、丝杠、丝杠螺母、2个锥齿轮、7根辊子、2根导向轴、4个导向轴支座、4个带座直线轴承、2个轴承座、2个气缸、辊子支架、电路板载物台板、上支撑板和下支撑板；减速电机、上支撑板和下支撑板固定安装在pcb搬运机器人机架中间部位的铝型材横梁上，导向轴支座、轴承座分别固定安装在上支撑板和下支撑板上，丝杠安装在轴承座，导向轴安装在导向轴支座上，丝杠螺母安装在丝杠上，2个锥齿轮分别固定安装在丝杠和减速电机的电机轴上，带座直线轴承安装在导向轴上，辊子支架固定安装在带座直线轴承和丝杠螺母上，辊子平铺在辊子支架上，气缸通过安装支架固定安装在辊子支架上；

所述传送组件为一个2.5米长的传送线，用于输送已经检测、称重和点数完成的电路板至后续生产线上，与称重传送线连接，固定安装在地面上。

进一步，所述pcb搬运机器人内部中空，用于安装各种零部件。

进一步，所述三个线性模组搭建的移动运动平台采用xyz三坐标式搭建，吸盘式手爪包括真空发生器、真空吸盘和气用连接块，固定安装在三个线性模组搭建的移动运动平台的z轴线性模组上。

进一步，所述高精度电子秤水平放置在支座的上方，不与四周任何零部件触碰；称重传送线采用pvc材质的平带作为传送带，传送线具备调速功能；传送线水平安装在高精度电子秤的载物台上，且不与四周任何零部件触碰。

基于所述点数机的实现方法，包括以下步骤：首先错混料自动识别点数机上电，电路板载物台板下降至合适高度，将所要检测的pcb电路板的二维码、字符朝上，同时板与板之间对齐进行摆放；

摆放完毕后在控制系统中让机器自动回原，消除误差，同时在控制系统中输入所要检测对象的相关信息；

输入完毕后，对吸盘式爪手进行位置的调整，真空吸盘的位置应尽量避免与pcb电路板上小孔重合，防止漏气；

位置调整完毕后，并进行测试，确定搬运的可靠性；

确认完毕后，机器人将自动开始工作，c轴线性模组运动，相机拍摄，将图片传回至系统进行检测识别，如果正确pcb电路板将会被搬运至称重传送线的pvc平带上，系统自动测量重量，同时系统将会根据比对量自动计算出板数；

当pcb电路板数量达到原始设定值时，pcb电路板搬运机器人停止工作，传送线开始工作，将电路板输送至输送传送线上；

电路板到达后，工人将检测完毕的电路板取下；

若工人没有取下，则电路板到达输送传送线末端时，自动触发光电传感器，机器停止工作，直至电路板被取下；

点数机将自动重复搬运、检测、称重、点数和传送工作，直至工作台上没有电路板，整个流程结束，系统将会保存数据并上传至工厂的mes系统中，同时自动连接打印机，自动打印相关数据；

当出现错混料时，pcb搬运机器人将会把错混料放到旁边的工作台，与正常电路板加以区分。

本发明的有益效果在于：本发明具有结构简单、速度快、操作灵活、成本低等特点，具备自动搬运、检测识别、称重和点数功能。本发明还可根据后续流水线的产出能力自动调整本机的工作状态。现在市面上还未出现此种检测检测、称重、点数一体的机器，此错混料自动识别点数机在pcb电路板生产行业具有较大的前景。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1本发明的整体结构图；

图2本发明pcb电路板搬运机器人结构图；

图3本发明称重组件结构图；

图4本发明升降组件结构图；

图5本发明升降组件后视结构图；

图6本发明视觉检测组件结构图；

图7本发明传送组件结构图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1～图7所示，错混料自动识别点数机整体包括pcb搬运机器人、视觉检测组件、称重组件、升降组件、传送组件五部分组成。

pcb搬运机器人可分为机架8、线性模组移动平台6、吸盘式爪手7、线性滑轨9等零件组成。机架8采用铝合金搭建组成，内部中空，可安装各种零部件。线性模组移动平台6采用三个线性模组呈xyz三坐标式搭建组成，线性模组移动平台6一端固定在机架8上，另一端通过线性滑轨9固定在机架8上。吸盘式爪手7由真空发生器、真空吸盘、气用连接块等零件组成，其固定安装在线性模组移动平台6的z轴线性模组上。

称重组件由支架12，电子秤11、称重传送线等零部件组成。支座12由一块平板及铝型材组成。平板水平固定安装于铝型材支架上。支座12安放在pcb电路板搬运机器人机架8后方的凹槽中。电子秤11选用现市场上精度较高且具备通信的电子秤。电子秤11的输出信号线采用232串口与控制系统相连，实时提供测量数据。电子秤11水平放置在支座12的上方，不与四周任何零部件触碰。称重传送线10采用pvc材质的平带作为传送带。传送线具备调速功能。传送线水平安装在电子秤11的载物台上，且不与四周任何零部件触碰。

升降组件能自动调整电路板载物台的高度。由减速电机20、丝杠26、丝杠螺母25、锥齿轮24、辊子17、导向轴14、导向轴支座22、带座直线轴承15、轴承座23、气缸18、辊子支架19、电路板载物台板16、上、下支撑板13、电机支架21等零部件组成。减速电机20固定安装在电机支架21上，电机支架21固定安装在pcb搬运机器人机架8中间部位的铝型材横梁上。上、下支撑板13固定安装在pcb搬运机器人机架8中间部位的铝型材横梁上。4个导向轴支座22、2个轴承座23固定安装在上、下支撑板13上。丝杠26安装在轴承座23上。导向轴14竖直安装在导向轴支座22上。丝杠螺母25安装在丝杠26上。两个锥齿轮24分别固定安装在丝杠26和减速电机20的电机轴。，带座直线轴承15安装在导向轴14上，辊子支架19固定安装在带座直线轴承15和丝杠螺母25上，7根辊子17平铺在辊子支架19上，气缸18通过安装支架固定安装在辊子支架19上。

视觉检测组件由c轴线性模组27、相机支架29、相机31、相机安装板32、光源30、光源支架33，线性滑轨28组成。线性滑轨28、c轴线性模组27固定安装在pcb搬运机器人机架8上。相机支架29由不锈钢矩形管焊接而成，固定安装在线性滑轨28、c轴线性模组27上。3个高清相机31通过相机安装板32均布在相机支架29上。光源30通过光源支架33固定安装在相机支架29上。

传送组件为一个2.5米的传送线，通过地脚螺栓固定安装在地面上，同时与称重传送带对齐。

错混料自动识别点数机的整个工作流程为：首先错混料自动识别点数机上电，电路板载物台板下降至合适高度，将所要检测的pcb电路板的二维码、字符朝上，同时板与板之间对齐进行摆放。摆放完毕后在控制系统中让机器自动回原，消除误差，同时在控制系统中输入所要检测对象的相关信息。输入完毕后，对吸盘式爪手进行位置的调整，真空吸盘的位置应尽量避免与pcb电路板上小孔重合(防止漏气)。位置调整完毕后，并进行测试，确定搬运的可靠性。确认完毕后，机器人将自动开始工作，c轴线性模组运动，相机拍摄，将图片传回至系统进行检测识别，如果正确pcb电路板将会被搬运至称重传送线的pvc平带上，系统自动测量重量，同时系统将会根据比对量自动计算出板数。当pcb电路板数量达到原始设定值时，pcb电路板搬运机器人停止工作，传送线开始工作，将电路板输送至输送传送线上。电路板到达后，工人将检测完毕的电路板取下即可。如工人没有取下，电路板到达输送传送线末端时，自动触发光电传感器，机器停止工作，直至电路板被取下。点数机将自动重复搬运、检测、称重、点数和传送工作，直至工作台上没有电路板，整个流程结束，系统将会保存数据并上传至工厂的mes系统中，同时自动连接打印机，自动打印相关数据。当出现错混料时，pcb搬运机器人将会把错混料放到旁边的工作台，与正常电路板加以区分。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。