自動檢測印制板的針床和自動檢測控制方法
【專利摘要】自動檢測印制板的針床及其自動檢測控制方法，屬于自動化控制領域?，F(xiàn)有的印制板自動檢測針床不能實現(xiàn)自動裝備檢測的問題。本發(fā)明通過安裝在針床上的圖像采集裝置(9)拍攝并讀取圖像信息，PC機(1)得到BMP格式圖片，自動分析印制板形狀；之后分析印制板的位置；之后給相應伺服電機發(fā)送指令帶動絲杠運動從而調節(jié)吸嘴(7)位置，自動將印制板放入自動檢測針床中；給針床通電啟動對針床的檢測，利用圖像采集裝置(9)獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息，根據(jù)檢測結果將印制板放入下道工序或檢修工序中。本發(fā)明能將針床自動放入指定位置進行壓接，且放入指定位置的精度達到0.1mm，保證壓接工作的準確性。
【專利說明】
自動檢測印制板的針床和自動檢測控制方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種自動檢測印制板的針床和自動檢測控制方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的印制板自動檢測針床能夠實現(xiàn)自動檢測，但是不能實現(xiàn)自動裝備檢測，自動裝備檢測的過程需要人工干預，需要確定定位孔的位置等信息，自動化程度低。如果待檢測設備沒有定位裝置時，是不能進行檢測的，存在很大的局限性。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的印制板自動檢測針床不能實現(xiàn)自動裝備檢測的問題，而提出一種自動檢測印制板的針床的自動檢測控制方法。
[0004]—種自動檢測印制板的針床，其組成包括:PC機、伺服電機控制器、角度調節(jié)伺服電機、高度控制伺服電機、水平位置控制伺服電機、位置傳感器、吸嘴、真空發(fā)生器、圖像采集裝置、針床、絲杠和機械手臂，吸嘴安裝在機械手臂末端，機械手臂另一端安裝在絲杠上，絲杠由角度調節(jié)伺服電機、高度控制伺服電機和水平位置控制伺服電機控制，且角度調節(jié)伺服電機、高度控制伺服電機和水平位置控制伺服電機分別與伺服電機控制器連接，伺服電機控制器連接PC機連接；
[0005]吸嘴通過軟管連接真空發(fā)生器，真空發(fā)生器連接PC機；
[0006]PC機還連接圖像采集裝置，圖像采集裝置安裝在針床上，針床上還安裝用于測量印制板與針床之間距離的位置傳感器。
[0007]—種自動檢測控制印制板的方法，所述控制方法包括以下步驟:
[0008]步驟一、通過圖像采集裝置獲得印制板的形狀信息；
[0009]步驟二、通過位置傳感器獲得印制板的位置信息，讀出印制板的偏離角度，并修正印制板的偏離角度；
[0010]步驟三、根據(jù)印制板的偏離角度，啟動伺服電機控制器；
[0011]步驟四、伺服電機控制器給角度調節(jié)伺服電機、高度控制伺服電機或水平位置控制伺服電機中的一個或多個發(fā)送指令，帶動絲杠進而調節(jié)吸嘴位置，使吸嘴對準印制板；
[0012]步驟五、完成步驟四的吸嘴位置調整過程后，啟動真空發(fā)生器，吸嘴在真空發(fā)生器提供的吸引力的作用下吸取印制板；
[0013]步驟六、角度調節(jié)伺服電機、高度控制伺服電機、水平位置控制伺服電機帶動絲杠，連同機械手臂和吸嘴一起移動，使吸嘴上吸取的印制板放入檢測針床上；
[0014]步驟七、給印制板通電啟動檢測過程，通過圖像采集裝置獲得檢測結果；
[0015]步驟八、與預制的水溫和燃油余量信號進行對比，分析步驟七的檢測結果是否正常“
[0016]若結果正常，則送入下一道工序，
[0017]若結果不正常、則送入檢修工序；
[0018]步驟九、放開吸嘴，結束本次自動檢測控制過程。
[0019]基于自動檢測系統(tǒng)的自動檢測控制印制板的方法，所述控制方法包括以下步驟:
[0020]步驟一、通過圖像采集裝置獲得印制板的BMP格式的圖像，發(fā)送給PC機，PC機內的圖像采集模塊根據(jù)圖像像素色差提取圖像邊緣，自動分析印制板的形狀信息；
[0021 ]步驟二、PC機內的角度識別模塊，根據(jù)位置傳感器獲得的印制板的角度，得出印制板的偏離角度，并修正印制板的偏離角度；
[0022]步驟三、機械手根據(jù)偏離角度將角度、高度值轉化為各個伺服電機要運動的步數(shù)，通過信號發(fā)送模塊發(fā)送給伺服電機控制器，以啟動伺服電機控制器；
[0023]步驟四、伺服電機控制器給角度調節(jié)伺服電機、高度控制伺服電機或水平位置控制伺服電機中的一個或多個發(fā)送指令，帶動絲杠進而調節(jié)吸嘴位置，使吸嘴對準印制板的板面；
[0024]步驟五、完成步驟四的吸嘴位置調整過程后，啟動真空發(fā)生器，吸嘴在真空發(fā)生器提供的吸引力的作用下吸取印制板；
[0025]步驟六、角度調節(jié)伺服電機、高度控制伺服電機、水平位置控制伺服電機帶動絲杠，連同機械手臂和吸嘴一起移動，使吸嘴上吸取的印制板放入檢測針床上；
[0026]步驟七、給印制板通電啟動檢測過程，利用圖像采集裝置獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息；
[0027]步驟八、利用信息對比模塊，將圖像采集裝置獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息分別與預制的水溫和燃油余量信號進行對比，分析步驟七的檢測結果是否正常:
[0028]若結果正常，則送入下一道工序，
[0029]若結果不正常、則送入檢修工序；
[0030]步驟九、放開吸嘴，結束本次自動檢測控制過程。
[0031]本發(fā)明的有益效果為:
[0032]本發(fā)明采用固定安裝在針床上的圖像采集裝置，拍攝并讀取圖像信息，PC機得到一個BMP格式的圖片，根據(jù)圖像像素色差提取圖像邊緣，自動分析印制板的形狀;接下來分析印制板的位置;之后給相應的伺服電機發(fā)送指令帶動絲杠運動，從而調節(jié)吸嘴位置，自動將印制板放入自動檢測針床中；之后給針床通電啟動對針床的檢測，檢測中根據(jù)檢測結果將印制板放入下道工序或檢修工序中。
[0033]通過本發(fā)明設計的自動檢測印制板的針床，能夠將針床自動放入指定位置進行壓接，且放入指定位置的精度達到0.1mm，并保證了后續(xù)壓接工作的準確性。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結構不意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明【具體實施方式】三涉及的流程圖；
[0036]圖3為本發(fā)明【具體實施方式】八涉及的方法圖。
【具體實施方式】
[0037]【具體實施方式】一:
[0038]本實施方式的自動檢測印制板的針床，結合圖1所示，其組成包括:PC機1、伺服電機控制器2、角度調節(jié)伺服電機3、高度控制伺服電機4、水平位置控制伺服電機5、位置傳感器6、吸嘴7、真空發(fā)生器8、圖像采集裝置9、針床10、絲杠(圖中未標出)和機械手臂(圖中未標出)，吸嘴7安裝在機械手臂末端，機械手臂另一端安裝在絲杠上，絲杠由角度調節(jié)伺服電機3、高度控制伺服電機4和水平位置控制伺服電機5控制，且角度調節(jié)伺服電機3、高度控制伺服電機4和水平位置控制伺服電機5分別與伺服電機控制器2連接，伺服電機控制器2連接PC機I連接；
[0039]吸嘴7通過軟管連接真空發(fā)生器8，真空發(fā)生器8連接PC機I;
[0040]PC機I還連接圖像采集裝置9，圖像采集裝置9安裝在針床10上，針床10上還安裝用于測量印制板與針床10之間距離的位置傳感器6;
[0041 ]其中，印制板是指待檢測件；
[0042]圖像采集裝置可以選用攝像頭。
[0043]【具體實施方式】二:
[0044]與【具體實施方式】一不同的是，本實施方式的自動檢測印制板的針床，所述PC機I內還設置自動檢測系統(tǒng)，所述自動檢測系統(tǒng)包括:
[0045]圖像采集模塊，用于控制圖像采集裝置9獲得印制板的形狀信息；
[0046]角度識別模塊，用于根據(jù)位置傳感器6獲得的印制板的角度，得出印制板的偏離角度；
[0047]信號發(fā)送模塊，用于將角度調節(jié)伺服電機3、驅動高度控制伺服電機4、水平位置控制伺服電機5要運動的步數(shù)，發(fā)送給伺服電機控制器2;將信號由伺服電機控制器2發(fā)送給角度調節(jié)伺服電機3、驅動高度控制伺服電機4或水平位置控制伺服電機5;
[0048]印制板圖形識別模塊，用于根據(jù)圖像采集裝置9捕捉到的圖形信息，識別出印制板的形狀信息并記錄；
[0049]距離識別模塊，用于根據(jù)位置傳感器6獲得的位置信息，識別出針床與待檢測的印制板之間的距離；
[0050]伺服電機驅動模塊，用于驅動角度調節(jié)伺服電機3對吸嘴7進行角度的調節(jié)、驅動高度控制伺服電機4帶動絲杠進行豎直高度上運動的調節(jié)、驅動水平位置控制伺服電機5帶動絲杠進行水平面上運動的調節(jié)；
[0051]吸取/放開控制模塊，用于開啟或關閉真空發(fā)生器8，驅動吸嘴7吸取或放開印制板；
[0052]信息對比模塊，用于將圖像采集裝置9獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息分別與預制的水溫和燃油余量信號進行對比。
[0053]工作原理:
[0054]通過固定安裝在針床上的圖像采集裝置，拍攝并讀取圖像信息，PC機得到一個BMP格式的圖片，根據(jù)圖像像素色差提取圖像邊緣，自動分析印制板的形狀;接下來分析印制板的位置;之后給相應的伺服電機發(fā)送指令帶動絲杠運動，從而調節(jié)吸嘴位置，自動將印制板放入自動檢測針床中；之后給針床通電啟動對針床的檢測，利用圖像采集裝置獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息，根據(jù)檢測結果將印制板放入下道工序或檢修工序中。
[0055]【具體實施方式】三:
[0056]本實施方式的自動檢測控制印制板的方法，如圖2所示，所述方法包括以下步驟:
[0057]步驟一、通過圖像采集裝置9獲得印制板的形狀信息；
[0058]步驟二、通過位置傳感器6獲得印制板的位置信息，讀出印制板的偏離角度，并修正印制板的偏離角度；
[0059]步驟三、根據(jù)印制板的偏離角度，啟動伺服電機控制器2;
[0060]步驟四、伺服電機控制器2給角度調節(jié)伺服電機3、高度控制伺服電機4或水平位置控制伺服電機5中的一個或多個發(fā)送指令，帶動絲杠進而調節(jié)吸嘴7位置，使吸嘴7對準印制板的板面；
[0061]步驟五、完成步驟四的吸嘴7位置調整過程后，啟動真空發(fā)生器8，吸嘴7在真空發(fā)生器8提供的吸引力的作用下吸取印制板；
[0062]步驟六、角度調節(jié)伺服電機3、高度控制伺服電機4、水平位置控制伺服電機5帶動絲杠，連同機械手臂和吸嘴7—起移動，使吸嘴7上吸取的印制板放入檢測針床10上；
[0063]步驟七、給印制板通電啟動檢測過程，通過圖像采集裝置9獲得檢測結果；
[0064]步驟八、與預制的水溫和燃油余量信號進行對比，分析步驟七的檢測結果是否正常:
[0065]若結果正常，則送入下一道工序，
[0066]若結果不正常、則送入檢修工序；
[0067]步驟九、放開吸嘴7，結束本次自動檢測控制過程。
[0068]【具體實施方式】四:
[0069]與【具體實施方式】三不同的是，本實施方式的自動檢測控制印制板的方法，步驟一所述通過圖像采集裝置9獲得印制板的形狀信息的過程為，通過圖像采集裝置9獲得印制板的BMP格式的圖像，發(fā)送給PC機I，PC機I根據(jù)圖像像素色差提取圖像邊緣，自動分析印制板的形狀信息。
[0070]【具體實施方式】五:
[0071]與【具體實施方式】三或四不同的是，本實施方式的自動檢測控制印制板的方法，步驟二所述讀出印制板的偏離角度，并修正印制板的偏離角度的過程為，分析印制板的位置信息，根據(jù)分析出的印制板的位置信息得出印制板的偏離角度。
[0072]【具體實施方式】六:
[0073]與【具體實施方式】五不同的是，本實施方式的自動檢測控制印制板的方法，步驟三所述根據(jù)印制板的偏離角度，啟動伺服電機控制器2的過程為，機械手根據(jù)偏離角度將角度、高度值轉化為各個伺服電機要運動的步數(shù)，發(fā)送給伺服電機控制器2，以啟動伺服電機控制器2。
[0074]【具體實施方式】七:
[0075]與【具體實施方式】三、四或六不同的是，本實施方式的自動檢測控制印制板的方法，步驟七所述給印制板通電啟動檢測過程，通過圖像采集裝置9獲得檢測結果的過程為，利用圖像采集裝置9獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息。
[0076]【具體實施方式】八:
[0077]本實施方式的基于自動檢測系統(tǒng)的自動檢測控制印制板的方法，如圖3所示，所述控制方法包括以下步驟:
[0078]步驟一、通過圖像采集裝置9獲得印制板的BMP格式的圖像，發(fā)送給PC機I，PC機I內的圖像采集模塊根據(jù)圖像像素色差提取圖像邊緣，自動分析印制板的形狀信息；
[0079]步驟二、PC機I內的角度識別模塊，根據(jù)位置傳感器獲得的印制板的角度，得出印制板的偏離角度，并修正印制板的偏離角度；
[0080]步驟三、機械手根據(jù)偏離角度將角度、高度值轉化為各個伺服電機要運動的步數(shù)，通過信號發(fā)送模塊發(fā)送給伺服電機控制器2，以啟動伺服電機控制器2;
[0081]步驟四、伺服電機控制器2給角度調節(jié)伺服電機3、高度控制伺服電機4或水平位置控制伺服電機5中的一個或多個發(fā)送指令，帶動絲杠進而調節(jié)吸嘴7位置，使吸嘴7對準印制板的板面；
[0082]步驟五、完成步驟四的吸嘴7位置調整過程后，啟動真空發(fā)生器8，吸嘴7在真空發(fā)生器8提供的吸引力的作用下吸取印制板；
[0083]步驟六、角度調節(jié)伺服電機3、高度控制伺服電機4、水平位置控制伺服電機5帶動絲杠，連同機械手臂和吸嘴7—起移動，使吸嘴7上吸取的印制板放入檢測針床10上；
[0084]步驟七、給印制板通電啟動檢測過程，利用圖像采集裝置9獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息；
[0085]步驟八、利用信息對比模塊，將圖像采集裝置9獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息分別與預制的水溫和燃油余量信號進行對比，分析步驟七的檢測結果是否正常:
[0086]若結果正常，則送入下一道工序，
[0087]若結果不正常、則送入檢修工序；
[0088]步驟九、放開吸嘴7，結束本次自動檢測控制過程。
[0089]本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的情況下，本領域技術人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種自動檢測印制板的針床，其組成包括:PC機(I)、伺服電機控制器(2)、角度調節(jié)伺服電機(3)、高度控制伺服電機(4)、水平位置控制伺服電機(5)、位置傳感器(6)、吸嘴(7)、真空發(fā)生器(8)、圖像采集裝置(9)、針床(10)、絲杠和機械手臂，其特征在于:吸嘴(7)安裝在機械手臂末端，機械手臂另一端安裝在絲杠上，絲杠由角度調節(jié)伺服電機(3)、高度控制伺服電機(4)和水平位置控制伺服電機(5)控制，且角度調節(jié)伺服電機(3)、高度控制伺服電機(4)和水平位置控制伺服電機(5)分別與伺服電機控制器(2)連接，伺服電機控制器(2)連接PC機(I)連接； 吸嘴(7)通過軟管連接真空發(fā)生器(8)，真空發(fā)生器(8)連接PC機(I); PC機(I)還連接圖像采集裝置(9)，圖像采集裝置(9)安裝在針床(10)上，針床(10)上還安裝用于測量印制板與針床(10)之間距離的位置傳感器(6)。2.根據(jù)權利要求1所述的自動檢測印制板的針床，其特征在于:所述PC機(I)內還設置自動檢測系統(tǒng)，所述自動檢測系統(tǒng)包括: 圖像采集模塊，用于控制圖像采集裝置(9)獲得印制板的形狀信息； 角度識別模塊，用于根據(jù)位置傳感器(6)獲得的印制板的角度，得出印制板的偏離角度； 信號發(fā)送模塊，用于將角度調節(jié)伺服電機(3)、驅動高度控制伺服電機(4)、水平位置控制伺服電機(5)要運動的步數(shù)，發(fā)送給伺服電機控制器(2);將信號由伺服電機控制器(2)發(fā)送給角度調節(jié)伺服電機(3)、驅動高度控制伺服電機(4)或水平位置控制伺服電機(5); 印制板圖形識別模塊，用于根據(jù)圖像采集裝置(9)捕捉到的圖形信息，識別出印制板的形狀信息并記錄； 距離識別模塊，用于根據(jù)位置傳感器(6)獲得的位置信息，識別出針床與待檢測的印制板之間的距離； 伺服電機驅動模塊，用于驅動角度調節(jié)伺服電機(3)對吸嘴(7)進行角度的調節(jié)、驅動高度控制伺服電機(4)帶動絲杠進行豎直高度上運動的調節(jié)、驅動水平位置控制伺服電機(5)帶動絲杠進行水平面上運動的調節(jié)； 吸取/放開控制模塊，用于開啟或關閉真空發(fā)生器(8)，驅動吸嘴(7)吸取或放開印制板； 信息對比模塊，用于將圖像采集裝置(9)獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息分別與預制的水溫和燃油余量信號進行對比。3.—種利用權利要求1所述的自動檢測印制板的針床進行自動檢測控制印制板的方法，其特征在于:所述控制方法包括以下步驟: 步驟一、通過圖像采集裝置(9)獲得印制板的形狀信息； 步驟二、通過位置傳感器(6)獲得印制板的位置信息，讀出印制板的偏離角度，并修正印制板的偏離角度； 步驟三、根據(jù)印制板的偏離角度，啟動伺服電機控制器(2); 步驟四、伺服電機控制器(2)給角度調節(jié)伺服電機(3)、高度控制伺服電機(4)或水平位置控制伺服電機(5)中的一個或多個發(fā)送指令，帶動絲杠進而調節(jié)吸嘴(7)位置，使吸嘴(7)對準印制板的板面； 步驟五、完成步驟四的吸嘴(7)位置調整過程后，啟動真空發(fā)生器(8)，吸嘴(7)在真空發(fā)生器(8)提供的吸引力的作用下吸取印制板； 步驟六、角度調節(jié)伺服電機(3)、高度控制伺服電機(4)、水平位置控制伺服電機(5)帶動絲杠，連同機械手臂和吸嘴(7)—起移動，使吸嘴(7)上吸取的印制板放入檢測針床(10)上； 步驟七、給印制板通電啟動檢測過程，通過圖像采集裝置(9)獲得檢測結果； 步驟八、與預制的水溫和燃油余量信號進行對比，分析步驟七的檢測結果是否正常: 若結果正常，則送入下一道工序， 若結果不正常、則送入檢修工序； 步驟九、放開吸嘴(7)，結束本次自動檢測控制過程。4.根據(jù)權利要求3所述的自動檢測控制印制板的方法，其特征在于:步驟一所述通過圖像采集裝置(9)獲得印制板的形狀信息的過程為，通過圖像采集裝置(9)獲得印制板的BMP格式的圖像，發(fā)送給PC機(I)，PC機(I)根據(jù)圖像像素色差提取圖像邊緣，自動分析印制板的形狀信息。5.根據(jù)權利要求3或4所述的自動檢測控制印制板的方法，其特征在于:步驟二所述讀出印制板的偏離角度，并修正印制板的偏離角度的過程為，分析印制板的位置信息，根據(jù)分析出的印制板的位置信息得出印制板的偏離角度。6.根據(jù)權利要求5所述的自動檢測控制印制板的方法，其特征在于:步驟三所述根據(jù)印制板的偏離角度，啟動伺服電機控制器(2)的過程為，機械手根據(jù)偏離角度將角度、高度值轉化為各個伺服電機要運動的步數(shù)，發(fā)送給伺服電機控制器(2)，以啟動伺服電機控制器⑵。7.根據(jù)權利要求3、4或6所述的自動檢測控制印制板的方法，其特征在于:步驟七所述通過圖像采集裝置(9)啟動檢測的過程為，利用圖像采集裝置(9)獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息。8.—種基于權利要求2所述的自動檢測系統(tǒng)進行的自動檢測控制印制板的方法，其特征在于:所述基于自動檢測系統(tǒng)的自動檢測控制印制板的方法包括以下步驟: 步驟一、通過圖像采集裝置(9)獲得印制板的BMP格式的圖像，發(fā)送給PC機(I)，PC機(I)內的圖像采集模塊根據(jù)圖像像素色差提取圖像邊緣，自動分析印制板的形狀信息； 步驟二、PC機(I)內的角度識別模塊，根據(jù)位置傳感器獲得的印制板的角度，得出印制板的偏離角度，并修正印制板的偏離角度； 步驟三、機械手根據(jù)偏離角度將角度、高度值轉化為各個伺服電機要運動的步數(shù)，通過信號發(fā)送模塊發(fā)送給伺服電機控制器(2)，以啟動伺服電機控制器(2); 步驟四、伺服電機控制器(2)給角度調節(jié)伺服電機(3)、高度控制伺服電機(4)或水平位置控制伺服電機(5)中的一個或多個發(fā)送指令，帶動絲杠進而調節(jié)吸嘴(7)位置，使吸嘴(7)對準印制板的板面； 步驟五、完成步驟四的吸嘴(7)位置調整過程后，啟動真空發(fā)生器(8)，吸嘴(7)在真空發(fā)生器(8)提供的吸引力的作用下吸取印制板； 步驟六、角度調節(jié)伺服電機(3)、高度控制伺服電機(4)、水平位置控制伺服電機(5)帶動絲杠，連同機械手臂和吸嘴(7)—起移動，使吸嘴(7)上吸取的印制板放入檢測針床(10)上； 步驟七、給印制板通電啟動檢測過程，利用圖像采集裝置(9)獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息； 步驟八、利用信息對比模塊，將圖像采集裝置(9)獲得電子屏上印制板的水溫和燃油余量信息分別與預制的水溫和燃油余量信號進行對比，分析步驟七的檢測結果是否正常:若結果正常，則送入下一道工序， 若結果不正常、則送入檢修工序； 步驟九、放開吸嘴(7)，結束本次自動檢測控制過程。
【文檔編號】G01R31/28GK105866657SQ201610179482
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】胡偉, 金珠鵬, 張鳳璐, 高偉, 韓浩, 何琳
【申請人】航天科技控股集團股份有限公司