一种基于tray盘飞拍的FPC产品外观检测设备的制作方法

一种基于tray盘飞拍的fpc产品外观检测设备
技术领域
1.本发明涉及，特别涉及一种基于tray盘飞拍的fpc产品外观检测设备。


背景技术：

2.柔性电路板产品为了在最终产品上使用，需要经过smt贴片等工艺，在原来的纯光板上进行丝印、点胶以及贴装各类元器件。一整片fpc经过贴装后，裁切成一个个独立的产品，用于不同的电子产品中。由于复杂的工艺，会产生大量的产品缺陷问题，因此常见做法是将这些产品放在一个个tray盘上，然后由人工进行一个一个的检测，由于产品微小，细节多，检测效率十分低。当前市面上也有一些该产品的检测设备，但是其更多的是完成了自动化运转，并没有很好的保证检测效果。
3.另外：由于fpc产品缺陷复杂，需要多种光源组合才能呈现出良好的图像效果，以便于检测；由于一个tray盘上有多个fpc产品，成像上需要多个光源曝光拍摄，往往采用定点拍摄的方式，如此以来会造成耗时较长，影响效率。
4.为了保证检测的准确性，同时提升检测效率，我们设计了一种基于tray盘飞拍的全自动检测设备，可以实现自动化高精准检测，同时提升检测速度，提升效率。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明中披露了一种基于tray盘飞拍的fpc产品外观检测设备，本发明的技术方案是这样实施的：
6.一种基于tray盘飞拍的fpc产品外观检测设备，其特征在于：包括下机台、上料机构、正面检测机构、翻板机构、背面检测机构和下料机构；
7.所述上料机构、所述正面检测机构、所述翻板机构、所述背面检测机构和所述下料机构从左至右依次安装并固定于所述下机台上；
8.其中，
9.所述上料机构包括上料输送线和升降模块；所述升降模块安装于所述上料输送线下；
10.所述升降模块包括升降电机、顶升机构和tray盘产品载具；所述升降电机安装于所述升降模块底部，所述tray盘产品载具安装于所述顶升机构上部并位于所述上料输送线下；
11.所述上料机构安装于所述正面检测机构左侧，所述正面检测机构安装于所述翻板工位左侧，所述背面检测机构安装于所述翻板工位右侧，所述下料机构安装于所述背面检测机构右侧；
12.所述正面检测机构包括第一龙门架和第一检测模块；
13.所述第一检测模块包括第一tray盘进出输送线、第一多重成像拍照模组、第一x轴移动模块、第一y轴移动模块和第一飞拍控制器；
14.所述第一龙门架底部固定所述第一tray盘进出输送线、所述第一龙门架顶部固定
所述第一x轴移动模块和所述第一y轴移动模块；所述第一多重成像拍照模组安装于所述第一检测模块上方一侧，所述第一飞拍控制器位于所述正面检测机构下方的所述下机台内部并控制所述第一多重成像拍照模组；
15.所述第一多重成像拍照模组自上而下包括第一相机、第一碗光、第一同轴光和第一环光；
16.所述背面检测机构包括第二龙门架和第二检测模块；
17.所述第二检测模块包括第二tray盘进出输送线、第二多重成像拍照模组、第二x轴移动模块、第二y轴移动模块和第二飞拍控制器；
18.所述第二龙门架底部固定所述第二tray盘进出输送线、所述第二龙门架顶部固定所述第二x轴移动模块和所述第二y轴移动模块；所述第二多重成像拍照模组安装于所述第二检测模块上方二侧，所述第二飞拍控制器位于所述背面检测机构下方的所述下机台内部并控制所述第二多重成像拍照模组；
19.所述第二多重成像拍照模组自上而下包括第二相机、第二碗光、第二同轴光和第二环光；
20.所述翻板机构包括机械手模组、翻转模组和上下料盘模组；
21.所述机械手模组安装于所述翻转模组上方，所述上下料盘模组安装于所述翻转模组右侧；
22.所述机械手模组包括升降模组、y轴移动模组、机械手、吸嘴安装调节板、吸嘴、压紧载具和线性导轨；所述升降模组位于所述机械手模组上方，所述y轴移动模组安装于所述升降模组下方；所述线性导轨安装于所述y轴移动模组下方，所述机械手安装于所述线性导轨下方并与所述线性导轨可滑动连接，所述机械手设置有所述吸嘴安装调节板，所述吸嘴安装调节板设置有吸嘴，所述机械手下方设置有所述压紧载具；
23.所述翻转模组包括夹爪气缸、夹盘、限位机构和同步带；所述限位机构位于所述翻转模组下方，所述夹盘设置于所述限位机构上方，所述夹爪气缸和所述同步带安装于所述夹盘的左右两侧；
24.所述上下盘模组包括固定块、感应器、空盘上料载具、调节手轮、抽屉滑轨和空盘下料载具；
25.所述固定块安装于所述上下盘模组左侧上方，所述感应器安装于所述固定块一侧，所述空盘上料载具安装于所述上下盘模组左侧下方，所述空盘下料载具安装于所述上下盘模组右侧下方，所述调节手轮安装于所述上下盘模组的支撑架上，所述抽屉滑轨安装于所述空盘上料载具和所述空盘下料载具的上方；
26.所述下料机构与所述上料机构结构相同；
27.所述下机台内部集成有控制电路和中控电脑。
28.优选地，所述tray盘产品载具包括四根铝型材和底板；所述底板可滑动地安装于所述铝型材底部。
29.优选地，所述铝型材顶部设置有产品限位组件。
30.优选地，所述第一tray盘进出输送线前后设置有第一定位块；
31.优选地，所述正面检测机构和所述背面检测机构的结构相同。
32.实施本发明的技术方案可解决现有技术中检测效率低、精度不高的技术问题；实
施本发明的技术方案，通过基于tray盘飞拍的全自动检测设备，可以实现自动化高精准检测，同时提升检测效率。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
35.图1为实施例的总体结构示意图；
36.图2为上料机构结构示意图；
37.图3为正面检测机构结构示意图；
38.图4为第一飞拍控制器结构示意图；
39.图5为第一定位块结构示意图；
40.图6为翻板机构结构示意图；
41.图7为机械手模组结构示意图；
42.图8为翻转模组结构示意图；
43.图9为上下料盘模组结构示意图。
44.在上述附图中，各图号标记分别表示：
45.1，下机台
46.2，上料机构
47.2-1，上料输送线；2-2，升降电机；2-3；顶升机构；2-4，tray盘产品载具；2-5，铝型材；2-6，底板；2-7，产品限位组件
48.3，正面检测机构
49.3-1，第一龙门架；3-2，第一tray盘进出输送线；3-3，第一多重成像拍照模组；3-4，第一x轴移动模块；3-5，第一y轴移动模块；3-6，第一飞拍控制器；3-7，第一定位块
50.4，翻板机构
51.4-1，机械手模组
52.4-1-1，升降模组；4-1-2，y轴移动模组；4-1-3，机械手；4-1-4，吸嘴安装调节板；4-1-5，吸嘴；4-1-6，压紧载具；4-1-7，线性导轨
53.4-2，翻转模组
54.4-2-1，夹爪气缸；4-2-2，夹盘；4-2-3，限位机构；4-2-4，同步带
55.4-3，上下料盘模组
56.4-3-1，固定块；4-3-2，感应器4-3-3，空盘上料载具；4-3-4，调节手轮；4-3-5，抽屉滑轨；4-3-6，空盘下料载具
57.5，背面检测机构
58.6，下料机构
具体实施方式
59.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
60.实施例
61.在一种具体的实施例中，如图1-图9所示，一种基于tray盘飞拍的fpc产品外观检测设备，包括下机台1、上料机构2、正面检测机构3、翻板机构4、背面检测机构5和下料机构6；
62.上料机构2、正面检测机构3、翻板机构4、背面检测机构5和下料机构6从左至右依次安装并固定于下机台1上；
63.其中，
64.上料机构2包括上料输送线2-1和升降模块；升降模块安装于上料输送线2-1下；
65.升降模块包括升降电机2-2、顶升机构2-3和tray盘产品载具2-4；升降电机2-2安装于升降模块底部，tray盘产品载具2-4安装于顶升机构2-3上部并位于上料输送线2-1下；
66.上料机构2安装于正面检测机构3左侧，正面检测机构3安装于翻板工位左侧，背面检测机构5安装于翻板工位右侧，下料机构6安装于背面检测机构5右侧；tray盘产品载具2-4包括四根铝型材2-5和底板2-6；底板2-6可滑动地安装于铝型材2-5底部；铝型材2-5顶部设置有产品限位组件2-7。
67.正面检测机构3包括第一龙门架3-1和第一检测模块；
68.第一检测模块包括第一tray盘进出输送线3-2、第一多重成像拍照模组3-3、第一x轴移动模块3-4、第一y轴移动模块3-5和第一飞拍控制器3-6；由于飞拍控制器3-6在下机台1内部，且安装在何种位置并不影响其具体作用，因此图中并未画出。
69.第一龙门架3-1底部固定第一tray盘进出输送线3-2、第一龙门架3-1顶部固定第一x轴移动模块3-4和第一y轴移动模块3-5；第一多重成像拍照模组3-3安装于第一检测模块上方一侧，第一飞拍控制器3-6位于正面检测机构3下方的下机台1内部并控制第一多重成像拍照模组3-3；
70.第一多重成像拍照模组3-3自上而下包括第一相机、第一碗光、第一同轴光和第一环光；
71.背面检测机构5包括第二龙门架和第二检测模块；
72.第二检测模块包括第二tray盘进出输送线、第二多重成像拍照模组、第二x轴移动模块、第二y轴移动模块和第二飞拍控制器；
73.第二龙门架底部固定第二tray盘进出输送线、第二龙门架顶部固定第二x轴移动模块和第二y轴移动模块；第二多重成像拍照模组安装于第二检测模块上方二侧，第二飞拍控制器位于背面检测机构5下方的下机台1内部并控制第二多重成像拍照模组；
74.第二多重成像拍照模组自上而下包括第二相机、第二碗光、第二同轴光和第二环光；
75.翻板机构4包括机械手模组4-1、翻转模组4-2和上下料盘模组4-3；
76.机械手模组4-1安装于翻转模组4-2上方，上下料盘模组4-3安装于翻转模组4-2右
侧；
77.机械手模组4-1包括升降模组4-1-1、y轴移动模组4-1-2、机械手4-1-3、吸嘴安装调节板4-1-4、吸嘴4-1-5、压紧载具4-1-6和线性导轨4-1-7；升降模组4-1-1位于机械手模组4-1上方，y轴移动模组4-1-2安装于升降模组4-1-1下方；线性导轨4-1-7安装于y轴移动模组4-1-2下方，机械手4-1-3安装于线性导轨4-1-7下方并与线性导轨4-1-7可滑动连接，机械手4-1-3设置有吸嘴安装调节板4-1-4，吸嘴安装调节板4-1-4设置有吸嘴4-1-5，机械手4-1-3下方设置有压紧载具4-1-6；
78.翻转模组4-2包括夹爪气缸4-2-1、夹盘4-2-2、限位机构4-2-3和同步带4-2-4；限位机构4-2-3位于翻转模组4-2下方，夹盘4-2-2设置于限位机构4-2-3上方，夹爪气缸4-2-1和同步带4-2-4安装于夹盘4-2-2的左右两侧；
79.上下料盘模组4-3包括固定块4-3-1、感应器4-3-2、空盘上料载具4-3-3、调节手轮4-3-4、抽屉滑轨4-3-5和空盘下料载具4-3-6；
80.固定块4-3-1安装于上下料盘模组4-3左侧上方，感应器4-3-2安装于固定块4-3-1一侧，空盘上料载具4-3-3安装于上下料盘模组4-3左侧下方，空盘下料载具4-3-6安装于上下料盘模组4-3右侧下方，调节手轮4-3-4安装于上下料盘模组4-3的支撑架上，抽屉滑轨4-3-5安装于空盘上料载具4-3-3和空盘下料载具4-3-6的上方；
81.下料机构6与上料机构2结构相同；
82.下机台1内部集成有控制电路和中控电脑。
83.第一tray盘进出输送线3-2前后设置有第一定位块3-7；第二tray盘进出输送线前后设置有第二定位块。
84.在本实施例中，
85.上料机构2，用来tray盘产品的放置上料；
86.tray盘产品载具2-4通过螺丝固定在上料输送线2-1之上，
87.升降模块由升降电机2-2控制，中间是顶升机构2-3，上面设置了一个tray盘产品载具2-4，升降模块安装在上料输送线2-1下方，用于对tray产品顶升移动，把产品移动到指定的位置；
88.上料输送线2-1，通过转动皮带输送tray盘产品，把产品移动到指定的位置；
89.在正面检测机构3主要由铝型的第一龙门架3-1作为底架，上面支撑着第一多重成像拍照模组3-3、第一x轴移动模块3-4、第一y轴移动模块3-5以及第一tray盘进出输送线3-2。
90.第一龙门架3-1固定在整个下机台1上，上方支撑着第一检测模块；
91.第一检测模块：第一多重成像拍照模组3-3从上至下依次是第一相机、第一碗光、第一同轴光、第一环光，通过设计合适的位置保证效果，第一相机通过网线连接着主机，主机在下机台1内部并与第一飞拍控制器3-6连接，第一飞拍控制器3-6放置于下机台1内部。
92.第一x轴移动模块3-4和第一y轴移动模块3-5固定在第一龙门架3-1上，用来进行前后以及左右的移动；
93.第一tray盘进出输送线3-2，前后设置有第一定位块3-7，用来固定产品位置放置产品在惯性作用下前后移动；
94.本实施例中，正面检测机构3和背面检测机构5的结构相同。
95.机械手4-1-3通过线性导轨4-1-7进行前后移动。在机械手4-1-3上，安装有吸嘴安装调节板4-1-4，可以设置吸嘴4-1-5的安装位置，在吸嘴安装调节板4-1-4下有相应的吸嘴4-1-5，用来吸取tray盘，在机械手4-1-3下面设置压紧载具4-1-6，在放置空tray盘后，进行压紧。
96.本实施例的装置具体使用方法如下：
97.上料机构2：
98.1、人工把tray盘放置于tray盘产品载具2-4上，四周有产品限位组件2-7限位产品位置；
99.2、人工放好产品后，升降电机2-2开始工作，最底下tray盘通过升降模块运动顶升tray盘产品载具2-4把tray盘产品顶起并放置在上料输送线2-1上；
100.3、通过上料输送线2-1运动把产品输送到正面检测机构3。
101.正面检测机构3：
102.1、第一tray盘进出输送线3-2把tray盘产品输送到指定的位置后停止；
103.2、正面检测机构3下方的升降系统(与上料机构2的升降模块类似)把tray盘顶升到指定的位置后，第一定位块3-7进行精准定位；
104.3、tray盘定位好后正面检测机构3开始工作；
105.4、tray盘为矩形，需要对每一个产品进行检测，通过第一x轴移动模块3-4和第一y轴移动模块3-5控制产品沿着x和y轴顺序移动拍摄产品。
106.而常规采用定点拍摄的方式，移动到位后，物体可能会晃动，需要等待物体静止后才能进行再次拍照，效率低。本发明通过第一飞拍控制器3-6，在高涑运动过程中，通过多个设定位置，进行多次连续确触发第一相机拍照，在第一相机移动中以及第一多重成像拍照模组3-3中的三种光源异步曝光时，进行匀速拍摄，完成整个tray盘产品拍摄，能有效提升效率。
107.5、tray盘通过第一tray盘进出输送线3-2，流向翻板机构4；
108.翻板机构4：
109.1、机械手4-1-3从空盘上料载具4-3-3取一块镜像空tray盘在指定位置等候；
110.2、当正面检测产品检测完后，第一tray盘进出输送线3-2把产品输送到指定的位置，升降模组4-1-1将产品托起到指定位置；
111.3、机械手4-1-3放下空tray盘，盖住带有产品的tray盘，然后机械手4-1-3移动到指定位置等候；
112.4、翻转模组4-2固定夹住两个tray盘进行翻转；
113.4.1、当正反tray盘盖上限位机构4-2-3进行精定位后四周夹紧机构开始工作，夹爪气缸4-2-1带动夹盘4-2-3加紧正反tray盘；
114.4.2、同步带4-2-4带着正反tray盘开始旋转180度，
115.4.3、升降模组4-1-1顶起托住正反盘，夹盘4-2-3松开，完成翻转动作；
116.5、机械手4-1-3移动到指定位置取走翻转后的tray盘放置在空盘下料载具4-3-6；
117.6、升降模组4-1-1在机械手4-1-3取走tray盘后开始下移，将tray盘放回翻板机构4上的输送线上，
118.7、翻转过的tray盘通过翻板机构4上的输送线移动到背面检测机构5；
119.背面检测机构5和下料机构6：
120.在翻板之后，产品进入背面检测机构5；
121.背面检测步骤与正面检测步骤类似。
122.完成后，产品流到下料机构6，tray盘叠在一起，当达到限位后，人工取走带有产品的tray盘。
123.在本实施例中，
124.1、人工拉出抽屉滑轨4-3-5把空tray盘产品放入空盘上料载具4-3-3然后在把抽屉滑轨4-3-5推进去，完成空tray盘放置，通过调节手轮4-3-4调节大小兼容不同型号的tray盘产品；
125.2、升降模组4-1-1带动tray盘产品向上移动，通过感应器4-3-2控制ray盘产品停止至合适位置，固定块4-3-1向前推出，固定住最顶端的tray盘，便于机械手4-1-3吸取时不会影响到下方tray盘的混动，其他tray盘下移；
126.3、空盘下料载具4-3-6移动至最上面，在机械手4-1-3放下空tray盘后，带着空tray盘下移；
127.4、空盘下料载具4-3-6堆满后，人工取走。
128.需要指出的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。