一种FPC补强3D视觉检测机的制作方法

本发明涉及一种检测设备，具体的说是涉及一种fpc补强3d视觉检测机。

背景技术

待测产品又叫stiffeners，在电子产品中fpc软性电路板中被广泛使用，待测产品主要解决柔性电路板的柔韧性，提高插接部位的强度，方便产品的整体组装。待测产品具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。但是柔性线路板在使用过程中也很容易产生打、折、伤痕等操作，机械强度小，易龟裂。所以贴合补强材料(stiffener)的目的是为了加强fpc柔性线路板的机械强度，方便pcb表面装零件，但是补强片容易偏位，现有的补强的偏位检测是在没有任何辅助工具情况下目视检验的，目视不易检查出补强是否偏位，严重影响柔性电路板的正常使用。

目前fpc补强重贴漏贴和贴合精度基本采用传统的人工目视检查，人工检查存在视觉疲劳和判断差异，产品质量和产出一直得不到有效的提高，效率低，还耗费了大量的人力物力，

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种fpc补强3d视觉检测机。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种fpc补强3d视觉检测机，该检测机包括机架以及安装于机架上的外壳，所述机架分为上下两层，上层框架中部安装有平面板，在该平面板上设置有大平台底板，所述大平台底板上设置有：

检测机构，所述检测机构包括一检测机构安装支架、侧安装于该检测机构安装支架上端侧板上的x轴驱动机构，所述x轴驱动机构上安装有视觉检测机构，所述x轴驱动所述视觉检测机构做水平横向移动；

真空吸附板移送机构，其用于将待测产品移送至所述检测机构，包括用于吸附待测产品的真空吸附平台组件以及驱动所述平台组件移动的螺杆式电机驱动组件；

坏板收集机构，所述坏板收集机构用于收集检测后的坏板；

上下板搬运机构，该上下板搬运机构包括上料架以及安装在上料架上的且结构一致的上料机构和下料机构，上料机构用于将待测产品送入真空吸附板移送机构上，下料机构用于将测试后的产品移送至合格区和将不合格产品移送至坏板收集机构。

进一步的，所述安装支架包括两个垂直安装在大平台底板板面上的侧板及连接于两个侧板的上侧板，所述上侧板横向设置有x轴驱动机构，所述x轴驱动机构包括水平横向设置在上侧板上的双导轨，在该双导轨上设置有上下的两个第二滑块，两个第二滑块上安装所述视觉检测机构，在双导轨的一侧设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机通过滚珠丝杆连接所述视觉检测机构；

所述视觉检测机构包括外壳、滑动板以及安装于所述滑动板上的第一镜头、第一光源、第二镜头、第二光源，所述滑动板侧安装于所述两个第二滑块上，所述第一镜头通过镜头安装座安装于所述滑动板的中上部，所述第一光源设置于所述第一镜头正下方，所述第二光源设置于所述第一光源的左下侧，所述第二镜头设置于所述第一光源的右侧。

进一步的，所述真空吸附平台组件包括真空吸附板组件、安装所述真空吸附板组件下端面的旋转组件、安装于所述旋转组件下端的具有真空吸腔的曲面圆盘、固定所述曲面圆盘的马达安装板，所述旋转组件包括旋转板以及置于所述旋转板上的隔板，所述旋转板中部设置有圆孔，所述曲面圆盘安装于所述旋转板的下端面，其侧部设置有进气接头，所述隔板下端四角设置有支撑脚，该支撑脚将所述隔板与旋转板之间形成间隙，所述隔板中部设置通气孔，所述隔板上端面安装有真空平台底板，所述真空平台底板上端面盖有真空吸附板，所述真空吸附板设置有阵列式吸附孔，该吸附孔用于吸附待测产品，所述真空吸附板上设置有硅胶垫，所述硅胶垫设置有与真空吸附板同样的阵列式吸附孔，所述真空平台底板中部的通孔处设置有空气吸管，所述空气吸管依次穿过所述隔板中部的通孔、旋转板中部的通孔、曲面圆盘中部的通孔，其下端连接在马达安装板上，所述空气吸管上端外侧壁套接有空气密封套，所述空气密封套置于所述隔板的间隙内。

所述螺杆式电机驱动组件包括通过左拖链安装板侧连接所述马达安装板左侧的左拖链、通过右拖链安装板侧连接所述马达安装板右侧的右拖链、安装在所述马达安装板下端面的滑台板以及驱动所述滑台板沿导轨移动的螺杆式电机驱动装置，所述螺杆式电机驱动装置通过螺杆连接滑台板，其设置于导轨的前侧板上，所述滑台板的下端两侧安装有两个第一滑块，第一滑块设置于导轨上，所述螺杆式电机驱动装置包括第一驱动电机、螺杆、法兰座，所述法兰座固定在所述滑台板的下端，其上设置有螺纹孔，所述螺杆旋于该螺纹孔内，其一端连接在所述第一驱动电机的驱动端，所述左拖链和右拖链的另一端分别连接在真空转接板上，所述真空转接板朝向左拖链和右拖链的侧面上设置有多个第一分气管接头，所述滑块两侧设置有真空转接板，该真空转接板上设置有多个第二分气管接头，所述第一分气管接头和第二分气管接头通过设置在左拖链和右拖链内槽内的气管连接。

进一步的，所述坏板收集机构包括两个小立柱、架设在两个小立柱上端的气缸安装板、设置于所述气缸安装板上的滑轨、设置于滑轨上的滑块、第一气缸、靠向第一气缸并设置于所述滑块上的垫块、设置于所述气缸安装板两侧且远离所述第一气缸的l型轴承安装座、设置于轴承安装座上的轴承以及收板台，所述第一气缸的驱动部连接滑块，所述收板台下端面设置有收板底框，所述收板底框下端面安装在垫块上，并且在所述收板底框下端面设置有两条滑动底板，两个滑动底板置于两个轴承上，两个滑动底板移动时，轴承在滑动底板上滚动。

进一步的，所述上料架包括左侧板、右侧板、搬运底板以及搬运托板，所述左侧板和右侧板镜向设置在大平台底板的左右侧边缘，所述搬运底板竖置于左侧板和右侧板之间，所述搬运托板安装于所述搬运底板的顶端，其上折弯成u型槽；

所述搬运底板外侧面上部设置有上导轨，其外侧面下部设置有下导轨，所述上料机构和下料机构均夹持于上导轨和下导轨上做左右滑动。

进一步的，所述上料机构包括上料驱动机构、设置于所述上料驱动机构上的上料支架组件、安装于所述上料支架组件上端的上料拾取机构；

所述上料驱动机构置于上导轨和下导轨之间，其包括伺服电机、主动轮、被动轮以及皮带，所述伺服电机通过伺服电机安装座安装在所述搬运底板的左侧，其驱动部连接主动轮，所述被动轮通过被动轮安装座安装于所述搬运底板上，所述主动轮和被动轮之间套有皮带；

所述上料支架组件包括搬运滑动板、搬运转接板以及取板电机固定板，所述搬运滑动板朝向搬运底板的面上部和下部设置有两个滑块，两个滑块设置有夹口，上部的滑块夹持于上导轨上，下部的滑块夹持于下部的下导轨上，所述搬运滑动板背向搬运底板的面竖向连接搬运转接板，所述搬运转接板上端水平安装取板电机固定板；

所述上料拾取机构包括上料外壳、上料底板、步进电机、真空发生器、齿条、导向轴、真空表、导轮、空气转换装置、下板到位感应器以及取料吸盘，所述步进电机安装在所述取板电机固定板的板面上，其驱动端设置有齿轮，在步进电机的外壳外，设置有安装在所述取板电机固定板板面上的u型架，所述u型架上端安装有真空发生器，所述齿轮与所述齿条啮合，所述取板电机固定板设置有齿条过孔，在齿条过孔边缘设置有导轮架，所述导轮架上设置有导轮，所述齿条下端安装在所述上料底板上，背侧紧靠在所述导轮上，所述上料底板设置有下板到位感应器，所述上料底板下端面设置有空气转换装置以及两个取料吸盘，所述空气转换装置上设置有多个气管快接头和节流阀；所述导向轴设置有四根，其下端固定在所述上料底板上端面，其穿过所述取板电机固定板上的四个导孔上；所述上料外壳将所述步进电机、真空表、导轮罩住，所述真空表安装在所述上料外壳的内侧面上。

进一步的，所述两个取料吸盘其中的一个取料吸盘安装在光纤吸嘴座上，取料吸盘通过杆体连接所述下板到位感应器。

进一步的，所述下料机构设置有下料驱动机构，下料驱动机构设置于搬运底板的右侧且置于上导轨和下导轨之间，其下料驱动机构置于上料驱动机构的上侧。

进一步的，所述左侧板通过托板立柱水平连接有待测产品左放板平台，上料机构在待测产品左放板平台取料，并送入真空吸附板移送机构，在该待测产品左放板平台左放板平台上设置有若干fpc挡板；

所述右侧板通过托板立柱水平连接有右侧合格品放板平台，下料机构将检测完成后的合格品从真空吸附板移送机构取出然后移送至右侧合格品放板平台上，不合格产品通过坏板收集机构通过第一气缸将将收板台推至所述右侧合格品放板平台上方，下料机构将不合格产品放入收板台内，然后收板台通过第一气缸复位。

进一步的，所述机架外罩有封板，封板包括顶封板、上封板和下封板，顶封板上设置有三色警报灯，其中一上封板开有窗口，在该窗口侧边缘通过转轴连接有显示器，所述显示器能够收合在该窗口内，另一上封板设有上推拉门，其中一下封板设置有下双开门，另一下封板的下部设置有开孔、风孔以及检查孔，开孔内置有主机罩，主机罩设置在机架的下层，所述机架的下层还设置有蜗牛风机和消音器。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明采用ccd视觉技术，实现3d检测，大大提高了检查的准确性和一致性，检查效率也有很大的提高，检查一个点约0.5秒。本发明可以实现全自动上下板，可单机或连线检测，实现全自动化，提高产品合格率和生产效率，产品合格率理论上可达100％，产出效率比人工高出5-8倍。

附图说明

图1为本发明检测机立体图；

图2为本发明检测机另一侧的立体图；

图3为本发明的检测机结构图；

图4为本发明的上料驱动机构和下料驱动机构示意图；

图5为本发明真空吸附板移送机构示意图；

图6为本发明视觉检测机构示意图；

图7本发明旋转板结构示意图；

图8为本发明隔板结构示意图；

图9为本发明的曲面圆盘结构示意图；

图10为本发明设置于曲面圆盘上的空气吸管结构示意图；

图11为本发明真空平台底板结构示意图；

图12为本发明真空吸附板结构示意图；

图13为本发明上料机构或下料机构结构示意图；

图14为本发明上料机构或下料机构的取料吸盘结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参照附图1-14，本发明的一种fpc补强3d视觉检测机，该检测机包括机架901以及安装于机架901上的外壳，所述机架901分为上下两层，上层框架中部安装有平面板，在该平面板上设置有大平台底板920，所述大平台底板920上设置有：

检测机构，所述检测机构包括一检测机构安装支架918、侧安装于该检测机构安装支架918上端侧板上的x轴驱动机构，所述x轴驱动机构上安装有视觉检测机构916，所述x轴驱动所述视觉检测机构916做水平横向移动；

真空吸附板移送机构，其用于将待测产品移送至所述检测机构，包括用于吸附待测产品的真空吸附平台组件以及驱动所述平台组件移动的螺杆式电机驱动组件；

坏板收集机构，所述坏板收集机构用于收集检测后的坏板；

上下板搬运机构，该上下板搬运机构包括上料架以及安装在上料架上的且结构一致的上料机构和下料机构，上料机构用于将待测产品送入真空吸附板移送机构上，下料机构用于将测试后的产品移送至合格区和将不合格产品移送至坏板收集机构。

本发明的一种优选技术方案：所述安装支架918包括两个垂直安装在大平台底板920板面上的侧板及连接于两个侧板的上侧板，所述上侧板横向设置有x轴驱动机构，所述x轴驱动机构包括水平横向设置在上侧板上的双导轨9161，在该双导轨9161上设置有上下的两个第二滑块，两个第二滑块上安装所述视觉检测机构916，在双导轨的一侧设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机通过滚珠丝杆连接所述视觉检测机构916；

所述视觉检测机构916包括外壳、滑动板9162以及安装于所述滑动板9162上的第一镜头9163、第一光源9164、第二镜头9166、第二光源9165，所述滑动板9162侧安装于所述两个第二滑块上，所述第一镜头9163通过镜头安装座安装于所述滑动板9162的中上部，所述第一光源9164设置于所述第一镜头9163正下方，所述第二光源9165设置于所述第一光源9164的左下侧，所述第二镜头9166设置于所述第一光源9164的右侧。被测产品由机械手自动放于工作平台(此工作平台是待测产品左放板平台917)，通过由电机控制的xy轴将被测点位移动到相机位置，光源点亮，被测物体在相机端形成阴影，相机拍照计算，算出被测物体高度，判断是否重贴。被测产品由机械手自动放于(此工作平台是待测产品左放板平台917)，通过由伺服马达控制的xy轴将被测点位移动到相机位置，光源点亮，相机拍照计算，计算漏贴和贴合精度。第一镜头9163、第二镜头9166为ccd视觉摄像相机。

本发明的一种优选技术方案：所述真空吸附平台组件包括真空吸附板组件、安装所述真空吸附板组件下端面的旋转组件、安装于所述旋转组件下端的具有真空吸腔的曲面圆盘926、固定所述曲面圆盘926的马达安装板，所述旋转组件包括旋转板929以及置于所述旋转板929上的隔板931，所述旋转板929中部设置有圆孔，所述曲面圆盘926安装于所述旋转板929的下端面，其侧部设置有进气接头，所述隔板931下端四角设置有支撑脚，该支撑脚将所述隔板与旋转板之间形成间隙，所述隔板931中部设置通气孔，所述隔板931上端面安装有真空平台底板933，所述真空平台底板933上端面盖有真空吸附板928，所述真空吸附板928设置有阵列式吸附孔，该吸附孔用于吸附待测产品，所述真空吸附板928上设置有硅胶垫927，所述硅胶垫927设置有与真空吸附板928同样的阵列式吸附孔，所述真空平台底板933中部的通孔处设置有空气吸管932，所述空气吸管932依次穿过所述隔板931中部的通孔、旋转板929中部的通孔、曲面圆盘926中部的通孔，其下端连接在马达安装板上，所述空气吸管932上端外侧壁套接有空气密封套930，所述空气密封套930置于所述隔板931的间隙内。

所述螺杆式电机驱动组件包括通过左拖链安装板侧连接所述马达安装板左侧的左拖链905、通过右拖链安装板925侧连接所述马达安装板右侧的右拖链919、安装在所述马达安装板下端面的滑台板以及驱动所述滑台板沿导轨904移动的螺杆式电机驱动装置922，所述螺杆式电机驱动装置922通过螺杆连接滑台板，其设置于导轨的前侧板921上，所述滑台板的下端两侧安装有两个第一滑块，第一滑块设置于导轨904上，所述螺杆式电机驱动装置922包括第一驱动电机、螺杆、法兰座，所述法兰座固定在所述滑台板的下端，其上设置有螺纹孔，所述螺杆旋于该螺纹孔内，其一端连接在所述第一驱动电机的驱动端，所述左拖链905和右拖链919的另一端分别连接在真空转接板上，所述真空转接板朝向左拖链905和右拖链919的侧面上设置有多个第一分气管接头，所述滑块两侧设置有真空转接板，该真空转接板上设置有多个第二分气管接头，所述第一分气管接头和第二分气管接头通过设置在左拖链905和右拖链919内槽内的气管连接。

本发明的一种优选技术方案：所述坏板收集机构包括两个小立柱、架设在两个小立柱上端的气缸安装板、设置于所述气缸安装板上的滑轨、设置于滑轨上的滑块、第一气缸907、靠向第一气缸并设置于所述滑块上的垫块908、设置于所述气缸安装板两侧且远离所述第一气缸的l型轴承安装座、设置于轴承安装座上的轴承以及收板台910，所述第一气缸907的驱动部连接滑块，所述收板台910下端面设置有收板底框，所述收板底框下端面安装在垫块908上，并且在所述收板底框下端面设置有两条滑动底板，两个滑动底板置于两个轴承上，两个滑动底板移动时，轴承在滑动底板上滚动。

本发明的一种优选技术方案：所述上料架包括左侧板、右侧板、搬运底板以及搬运托板，所述左侧板和右侧板镜向设置在大平台底板920的左右侧边缘，所述搬运底板竖置于左侧板和右侧板之间，所述搬运托板安装于所述搬运底板的顶端，其上折弯成u型槽；

所述搬运底板外侧面上部设置有上导轨，其外侧面下部设置有下导轨，所述上料机构和下料机构均夹持于上导轨和下导轨上做左右滑动。

本发明的一种优选技术方案：所述上料机构包括上料驱动机构923、设置于所述上料驱动机构923上的上料支架组件914、安装于所述上料支架组件914上端的上料拾取机构915；

所述上料驱动机构923置于上导轨和下导轨之间，其包括伺服电机、主动轮、被动轮以及皮带，所述伺服电机通过伺服电机安装座安装在所述搬运底板的左侧，其驱动部连接主动轮，所述被动轮通过被动轮安装座安装于所述搬运底板上，所述主动轮和被动轮之间套有皮带；

所述上料支架组件914包括搬运滑动板、搬运转接板911以及取板电机固定板，所述搬运滑动板朝向搬运底板的面上部和下部设置有两个滑块，两个滑块设置有夹口，上部的滑块夹持于上导轨上，下部的滑块夹持于下部的下导轨上，所述搬运滑动板背向搬运底板的面竖向连接搬运转接板，所述搬运转接板上端水平安装取板电机固定板9151；

所述上料拾取机构915包括上料外壳、上料底板913、步进电机9152、真空发生器9154、齿条9156、导向轴9155、真空表9153、导轮9157、空气转换装置9160、下板到位感应器9159以及取料吸盘901，所述步进电机9152安装在所述取板电机固定板9151的板面上，其驱动端设置有齿轮，在步进电机9152的外壳外，设置有安装在所述取板电机固定板9151板面上的u型架，所述u型架上端安装有真空发生器9154，所述齿轮与所述齿条9156啮合，所述取板电机固定板9151设置有齿条过孔，在齿条过孔边缘设置有导轮架，所述导轮架上设置有导轮9157，所述齿条9156下端安装在所述上料底板913上，背侧紧靠在所述导轮9157上，所述上料底板913设置有下板到位感应器9159，所述上料底板913下端面设置有空气转换装置9160以及两个取料吸盘901，所述空气转换装置9160上设置有多个气管快接头和节流阀；所述导向轴9155设置有四根，其下端固定在所述上料底板913上端面，其穿过所述取板电机固定板9151上的四个导孔上；所述上料外壳将所述步进电机9152、真空表9153、导轮9157罩住，所述真空表9153安装在所述上料外壳的内侧面上。

本发明的一种优选技术方案：所述两个取料吸盘901其中的一个取料吸盘安装在光纤吸嘴座上，取料吸盘通过杆体连接所述下板到位感应器9159。

本发明的一种优选技术方案：所述下料机构设置有下料驱动机构924，下料驱动机构924设置于搬运底板的右侧且置于上导轨和下导轨之间，其下料驱动机构置于上料驱动机构的上侧。

本发明的一种优选技术方案：所述左侧板通过托板立柱水平连接有待测产品左放板平台917，上料机构在待测产品左放板平台917取料，并送入真空吸附板移送机构，在该待测产品左放板平台917左放板平台917上设置有若干fpc挡板；

所述右侧板通过托板立柱水平连接有右侧合格品放板平台912，下料机构将检测完成后的合格品从真空吸附板移送机构取出然后移送至右侧合格品放板平台912上，不合格产品通过坏板收集机构通过第一气缸将将收板台910推至所述右侧合格品放板平台912上方，下料机构将不合格产品放入收板台910内，然后收板台910通过第一气缸复位。

本发明的一种优选技术方案：所述机架901外罩有封板1，封板1包括顶封板、上封板和下封板，顶封板上设置有三色警报灯4，其中一上封板开有窗口，在该窗口侧边缘通过转轴连接有显示器5，所述显示器5能够收合在该窗口内，另一上封板设有上推拉门2，其中一下封板设置有下双开门3，另一下封板的下部设置有开孔8、风孔6以及检查孔7，开孔8内置有主机罩905，主机罩905设置在机架的下层，所述机架的下层还设置有蜗牛风机902和消音器903。

根据棱镜折射原理，装棱镜安装于相机镜头下端，被测物体与相机0-90度安装，被测物体侧面将呈现于相机，光源在相机对向0-90度照射，在被测物体相机一面形成一个阴影，本阴影部分通过棱镜折射于相机镜头，通过相机的视觉系统可计算出阴影本部分的宽度，相同角度的光照下，被测物体的高度与阴影成正比，根据阴影部分的宽度可计算出被测物体高度，由此可计算出相同物体在重合或部分重合时是单层或是多层；在棱镜前安装放大镜，可将阴影部分放大，适用于比较薄的被测物体。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。