一种视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于PCB板的元件组装设备技术领域，特别涉及一种视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备。
【背景技术】
[0002]随着电子技术的飞速发展，电子产品的使用也越来越广泛，PCB电路板是电子产品的重要部件，立式插件机是将各种立式元件插装到PCB电路板指定位置的加工设备。在立式插件机的加工过程中，一般是先将电子元件由夹料装置将其运送到PCB电路板的上方进行定位，然后夹料装置下移，将电子元件准确地插入PCB电路板预设的线脚插孔内，然后夹料装置复位，以便于夹取新的电子元件，进行下一次的插件加工，已经插装好的电子元件留在PCB电路板上，并随PCB电路板一起运行至下一位置，以进行焊接加固等操作。
[0003]目前，对于电容、电阻等电子元器件的插件设备已经成功应用。但对于端子、接头、电池盒等异形连接件的插件基本还依靠手工操作实现，这些异形件的插接特点是每张PCB电路板上插件数量少、精度要求高、插件种类多，零件一致性差。为了减少人工依赖及工作强度，开发一种自动插件设备成为行业的迫切需求。异型元件形状及脚位的多样化，业界尚无统一的规范，特定用户的异型元件各异，造成供料系统无法通用化，使整机系统复杂化。
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备，其通过采用视觉系统可以提高插件精度，通过对管料供料装置和振盘供料装置的模块化，可以降低整机系统的开发难度，通过设置双臂(两个X轴)当其中一个在取件时，另一个则在插件，如此就可以大大提高插件效率。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备，其通过采用视觉系统可以提高插件精度，通过对管料供料装置和振盘供料装置的模块化，可以降低整机系统的开发难度，通过设置双臂(两个X轴)当其中一个在取件时，另一个则在插件，如此就可以大大提高插件效率。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备，包括机架，所述机架上设置有三段式PCB板输送装置、两个X轴运动平台、Y轴运动平台和从动支撑导轨，所述Y轴运动平台和所述从动支撑导轨相互对应设置，所述X轴运动平台的两端分别滑动连接于所述Y轴运动平台和所述从动支撑导轨上，每个所述X轴运动平台上均滑动连接有插件头组件，所述插件头组件上装设有视觉定位系统，两个所述X轴运动平台、所述插件头组件和所述视觉定位系统均与控制系统连接。
[0007]作为本发明视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备的一种改进，所述机架的一侧设有管料供料装置和多组振盘供料装置，所述管料供料装置的一端位于所述三段式PCB板输送装置的一端的上方。
[0008]作为本发明视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备的一种改进，所述视觉定位系统包括PCB定位及寻迹相机、第一光源系统和元件拍照线激光光源，所述第一光源系统设置于所述PCB定位及寻迹相机的下方，所述元件拍照线激光光源设置于所述第一光源系统的下方；
所述三段式PCB输送装置的下方设置有两组用于对待插元件进行拍照的底部相机和第二光源系统，所述第二光源系统位于所述底部相机的下方，所述底部相机与所述控制系统连接。
[0009]作为本发明视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备的一种改进，所述插件头组件包括驱动机构、插件头本体和若干个爪头，所述爪头设置于所述插件头本体的下方，所述驱动机构可驱动所述插件头本体在Z轴方向的运动，每个所述爪头可同时拾取物料或独立拾取物料。
[0010]作为本发明视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备的一种改进，所述机架上还设置有用于更换所述爪头的爪头自动更换装置和用于调整元件方位的元件方位调整机构。
[0011]作为本发明视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备的一种改进，所述三段式PCB板输送装置的中间工作位上设置有用于将元件脚打弯的PCB底部主动弯脚装置和用于对PCB板进行定位的定位机构，所述PCB底部主动弯脚装置和所述定位机构均与所述控制系统连接。
[0012]作为本发明视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备的一种改进，所述振盘供料装置包括振动盘机架，所述振动盘机架上设有振动盘，所述振动盘的出料口连通有直振料道，所述直振料道架设在底座上，所述底座上设有用于振动所述直振料道送料的直振器，所述直振料道的端部设有物料载台，所述物料载台的一侧设有物料检测光纤，所述直振料道的一侧设有缺料检测光纤，所述底座端部设有脚位整形装置，所述底座上设有与主机连接的第一机械接口。
[0013]作为本发明视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备的一种改进，所述管料供料装置包括供料底座，所述供料底座的上平面设有管料直振料道，所述供料底座的一端设有倾斜的管料料架(倾斜角度为20°?60° )，所述供料底座的另一端设有管料脚位整形装置，所述管料料架上设有管装物料，所述管料料架的上端设有管料尾部支撑开闭气缸装置，所述管料料架的下端设有管料头部卡料气缸装置，所述管料料架的出料口处设有管料头部支撑开闭气缸装置，所述管料直振料道的出料口设有管料载台，所述管料载台一侧设有管料检测光纤，所述管料直振料道的入料口设有管料满料检测光纤，所述供料底座内设有用于振动所述管料直振料道送料的管料直振器，所述供料底座上设有与主机连接的第二机械接口。
[0014]作为本发明视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备的一种改进，所述三段式PCB输送装置包括两条相互平行设置的输送导轨，两条所述输送导轨的对应侧均设有输送皮带，所述输送皮带由多个驱动电机驱动送料，所述输送导轨上间隔设有多组定位组件，每组所述定位组件均由一气缸控制定位。
[0015]作为本发明视觉定位模块化双臂高速异型元件插件设备的一种改进，所述Y轴运动平台上设有用于驱动所述X轴运动平台沿Y轴方向移动的Y轴驱动电机，所述X轴运动平台上设有用于驱动所述插件头组件沿X轴方向移动的X轴驱动电机，所述Y轴驱动电机和所述X轴驱动电机均与所述控制系统连接。
[0016]与现有技术相比，本发明至少具有如下优点:
第一，通过设置两个X轴运动平台(双臂)和一个Y轴运动平台，当其中一个在取件时，另一个则在插件，如此就可以大大提高插件效率；
第二，通过在插件头组件上装设视觉定位系统，在三段式PCB输送装置的下方设置底部相机，可以同时对PCB板和元件的本体或引脚进行图像校正，以保证插件精度，减少抛料率;
第三，本发明通过模块化的设计，将管料供料装置和振盘供料装置设计成独立的模块单元，与主机通过定制的规范接口连接，主机可以标准化设计，变成通用的结构系统。管料供料装置和振盘供料装置的设计，可以归类为散件振盘供料、管料供料、大脚距立式编带供料和盘料管料供料装置和振盘供料装置等独立单元，从而降低了整机系统开发的复杂度。
[0017]第四，本发明在使用时，PCB板从三段式PCB输送装置的左边至右边输送，输送至三段式PCB输送装置的中间工作位时，PCB板停止，并由定位机构锁紧进行机构初定位，X轴运动平台和Y轴运动平台驱动PCB定位及寻迹相机装置到PCB板的初定位位置，拍照预定MARK点，由控制系统运算PCB板精确位置并解算插件位置的坐标值及其补偿值；X轴运动平台和Y轴运动平台驱动插件头组件至元件供料位置，多个插件头同时向下伸出取料并回位，X轴运动平台和Y轴运动平台驱动插件头组件及待插元件移动至底部相机及光源装置拍照，X轴运动平台和Y轴运动平台驱动插件头组件及待插元件移动至PCB板插件区，按编程位置插件，插件头组件运动至插件位置过程中，由元件方位调整机构调整好方位，然后多个插件头同时插入PCB板；8卩，本发明采用在线式的PCB输送及定位机构，能够实现无人化在线作业。
[0018]第五，模块式的XY运动平台，简化机构安装难度及复杂度。