专利名称：一种小型微钻刃面检测机的制作方法
一种小型微钻刃面检测机
技术领域：
本发明涉及本发明涉及的是一种微型钻针钻刃面检测装置的机器，尤其是能自动对微 钻刃面进行检测，并分拣出合格品和不良品的一种小型微钻刃面检测机。背景技术：
目前，在进行PCB板制作的过程中，除了印制导电膜来构成电路布局外，还必须在PCB 板适当位置处钻设导电孔及插置孔，使得电子元器件能被插置并焊接在PCB板上。以现阶段的产业技术而言，在进行PCB板的钻孔加工时，因每一单位板体上所需 钻孔量极多，且钻孔进刀深度不一，故皆采用电脑自动设定抓钻。微型钻头的精度好坏会直接影响PCB板的制作品质，因此业内皆会先进性检测筛 选微型钻头，取出品质不良，以降低生产PCB板时的加工不良率。钻孔设备在取钻进行钻孔作业时，其精度会受到钻头的刀印影像面积、刀印锥度、 螺旋角度、侧刃影响面积及侧刃厚度影像，因此，钻头的刀印影像面积、刀印锥度、螺旋角 度、侧刃影响面积及侧刃厚度影像都必须控制在一定的标准公差范围内。目前市场上对于微钻的刀印影像面积、刀印锥度、螺旋角度、侧刃影响面积及侧刃 厚度影像等项目的检测主要采用人工操作，使用显微镜的方式，将在一工厂内定下的一套 标准之下，由操作工人依据标准判定其所检测的钻头归类，良品或不良品，可以看出该方式 的检测标准全取决于个人观点和对标准的个人理解，故其检查标准并不客观公正，再者，随 着人经过长时间的工作之后，其集中力会大幅度降低，更加大发生检测错误的可能性。随着行业的发展，自动化检测设备应允而生，采用计算机及相关软件，配合CCD视 觉系统，能最大程度的解决上述人工检测的弊端，自动化是微型钻头生产行业发展的必然 选择，而目前市场上主要依靠的是进口的大设备，虽然解决了人工检测的弊端，但其设备庞 大，价格昂贵，结合我国PCB微钻的行业特征，依然具有很大的局限性。国内和台湾在相关设备上面同样做了相关的努力，但是这么精密的设备对机械结 构是一项很大的挑战，因此对国产设备产生很大限制。
发明内容
本发明针对现有技术的上述缺陷，提供一种体积细小，结构紧凑，运动定位精确的小型 微钻刃面检测机。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的
一种小型微钻刃面检测机，包括一机台；一料盒运输装置，该料盒运输装置以一电机 驱动于机台上移动，料盒运输装置上设有数个针盒；一上料及下料装置，包括与机台固定的 立柱，固定于立柱上的导轨滑块，装设于导轨滑块上的上料机械手、下料机械手及气缸，上 料机械手、下料机械手及气缸由一电机驱动水平移动；一检测推针机构，该检测推针机构由 顶针电机、顶针传动杆、固定钻头的夹针机构、以及由水平驱动电机驱动的平移传动机构组 成，顶针气缸、顶针传动杆、夹针机构于垂直方向传动连接，夹针机构还与平移传动机构于 水平方向传动连接；一由镜头、CCD相机、固定板组成的垂直视觉检测系统，该系统位于检测推针机构上方；一镜头、CCD相机、固定板组成的水平视觉检测系统，该系统位于检测推 针机构侧边；一计算机控制系统，该系统与上述视觉检测系统及气缸连接。
优选地，检测推针机构以顶针气缸驱动顶针传动杆推动夹针机构上移，平移传动 机构与夹针机构传动连接驱使夹针机构在水平方向移动。从以上技术方案可以看出，本发明使进料区的未检测微型钻针能通过取料夹爪及 气缸移至检测区内接受检测，并使检测区的已检微钻能通过旋转气缸及卸料夹爪移至良品 或者不良品料盒，并移动到出料区，以达到微钻检测的自动化运作，达到自动化检测的目 的。本发明具有结构精简，定位精确，造价低的优点。
图1为本发明整体结构视图； 图2为本发明料盒运输装置结构视图； 图3为本发明上料及下料装置结构视图； 图4为本发明检测推针机构结构视图； 图5为本发明垂直视觉检测系统结构视图； 图6为本发明水平视觉检测系统结构视图中1.机台，2.料盒运输装置，3.上料及下料装置，4.检测推针机构，5.垂直视 觉检测系统，6.水平视觉检测系统，7.检测显示机构，8.装载料盒工作平板，9.驱动电 机，10、11.上下料传动机构，12.光电定位机构，13.机械手机构立柱，14.气缸，15.气缸， 16.导轨滑块机构，17.驱动电机，18.传动机构，19.上料机械手夹子，20.卸料机械手夹 子，21.气管电线，22.电机，23.移动驱动电机，24.推针传动机构，25.机台面板，26.顶 针传动杆，27.夹针机构，28.平移传动机构，29.立板，30.视觉系统固定板，31.镜头保护 罩，32.镜头，33. CCD相机，34.水平视觉系统支撑板，35.水平视觉系统固定板，36镜头， 37. CCD 相机。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。在图1中依据软件操作手册步骤进行初始化后，装满待检微型钻头的料盒，连同 两个空料盒分别置于料盒运输装置2上，启动工作开始按钮，电机9运动，带动整个料盒运 输装置2移动，经装设在料盒运输装置上的光电定位机构12检测，确定移动到正确位置后， 接着上料及下料装置开始工作，当初始工作时，先执行上针动作，此后，每个动作都是由卸 料机械手先卸料，再由上料机械手上料，其中卸料机械手由夹子卸料机械手夹子20和气缸 15组成，上料机械手由上料机械手夹子19和气缸14组成，待检测钻头置于夹针机构27上， 接着检测推针机构4动作，由顶针，水平面平移，旋转等动作组成，使待检钻头置于垂直视 觉检测系统5、水平视觉检测系统6的工作视场上，推针动作使待检钻头慢慢移动到垂直视 觉检测系统5的焦点之上，接着垂直视觉检测系统5、水平视觉检测系统6在计算机控制系 统的软件配合之下工作，实现检测的功能，依据检测结果，卸料机械手将已检合格的钻头置 于良品料盒中，将已检不合格的置于不良品料盒中，待料盒装满，最后由料盒运输装置2送 到出料区，整个过程就实现了微钻头自动视觉检测。在图2所示中，装载料盒工作平板8上划分为若干区域，从左往右分别放置待检微 型钻针料盒，已检良品料盒，已检不良品料盒，由驱动电机9驱动，在传动机构11的带动下实现运输区的运动，而运动中的位置信息由光电定位机构12实现，12采用传感器给计算机 反馈信息，实现料盒定位，料盒是否满盒的自动化。在图3所示中，机械手机构立柱13与机器整体连接，实现固定连接功能，上料机械 手夹子19与气缸14组成上料机械手，在气缸驱动下实现张合动作，由上料机械手夹子19 抓住待检微型钻针，同理卸料机械手夹子20与气缸15组成卸料机械手，由卸料机械手夹子 20抓住已检钻头，在驱动电机17驱动下，通过传动机构18的带动，经由导轨滑块16，实现 两个机械手在Y轴方向的移动，使得机械手在料盒运输装置2和检测推针机构4之间按功 能要求来回移动。在图4所示中，顶针电机22运动带动推针传动机构M实现顶针动作，顶针动作主 要是实现钻头置于镜头焦点之中，移动驱动电机23带动平移传动机构观，通过顶针传动杆 26实现平移动作，通过以上部件的协调动作，将待检微钻调到合适的视场当中。在图5所示中，由立板四与机器连接，并且固定部件，在视觉系统固定板30的夹 持下，垂直方向的视觉系统得以固定调节，CCD相机33和镜头32共同组成视觉系统，对于 微钻拍照取特征，发送到计算机控制系统，由软件进行处理，由此实现了钻头部分检测特征 检测，整个垂直视觉系统，包括CCD相机，镜头，光源，防护罩等都可以通过一燕尾槽机构在 垂直方向上进行调节，把焦点调节至最合适的位置。在图6所示中，由水平视觉系统支撑板34与机器连接，并且固定部件，在水平视觉 系统固定板35的夹持固定之下，由镜头36和CCD相机37组成的水平视觉系统实现对钻头 拍照取特征，发送到计算机控制系统，由软件进行处理，由此实现了微钻另外部分检测特征 检测。总上所陈，仅为本发明实现的主要实现流程与原理，并非以限定本发明的范围；凡 其它未脱离本发明所揭示精神和原理而完成的等效修饰或置换，均应包含于本发明公开范 围内。
权利要求
1.一种小型微钻刃面检测机，其特征在于，包括 一机台；一料盒运输装置，该料盒运输装置以一电机驱动于机台上移动，料盒运输装置上设有 数个针盒；一上料及下料装置，包括与机台固定的立柱，固定于立柱上的导轨滑块，装设于导轨滑 块上的上料机械手、下料机械手及气缸，上料机械手、下料机械手及气缸由一电机驱动水平 移动；一检测推针机构，该检测推针机构由顶针电机、顶针传动杆、固定钻头的夹针机构、以 及由水平驱动电机驱动的平移传动机构组成，顶针气缸、顶针传动杆、夹针机构于垂直方向 传动连接，夹针机构还与平移传动机构于水平方向传动连接；一由镜头、C⑶相机、固定板组成的垂直视觉检测系统，该系统位于检测推针机构上方；一镜头、CCD相机、固定板组成的水平视觉检测系统，该系统位于检测推针机构侧边； 一计算机控制系统，该系统与上述视觉检测系统及气缸连接。
2.根据权利要求1所述的小型微钻刃面检测机，其特征在于检测推针机构以顶针气 缸驱动顶针传动杆推动夹针机构上移，平移传动机构与夹针机构传动连接驱使夹针机构在 水平方向移动。
全文摘要
本发明公开了一种小型微钻刃面检测机，包括一机台；一料盒运输装置，该料盒运输装置以一电机驱动于机台上移动，料盒运输装置上设有数个针盒；一上料及下料装置，包括与机台固定的立柱，固定于立柱上的导轨滑块，装设于导轨滑块上的上料机械手、下料机械手及气缸，上料机械手、下料机械手及气缸由一电机驱动水平移动；一检测推针机构，该检测推针机构由顶针气缸、顶针传动杆、固定钻头的夹针机构、以及由水平驱动电机驱动的平移传动机构组成，顶针电机、顶针传动杆、夹针机构于垂直方向传动连接，夹针机构还与平移传动机构于水平方向传动连接；一由镜头、CCD相机、固定板组成的垂直视觉检测系统，该系统位于检测推针机构上方；一镜头、CCD相机、固定板组成的水平视觉检测系统，该系统位于检测推针机构侧边；一计算机控制系统，该系统与上述视觉检测系统及气缸连接。本发明具有结构精简，定位精确，造价低的优点。
文档编号G01B11/24GK102087102SQ20101059960
公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者叶峰, 张舞杰, 李松, 李迪, 王世勇, 董志劼, 谢长贵, 赖乙宗 申请人:东莞市升力智能科技有限公司