PCB板全自动插针机控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种PCB板加工设备，特别涉及一种PCB板全自动插针机控制系统。

背景技术：

目前，PCB主要应用领域仍以通讯为主，同时也涉及可穿戴设备、人工智能、新能源汽车等领域，然而PCB板的插针工艺是必不可少的。随着自动化产业的迅猛发展，传统的人工插针工艺，由于其效率低下，插针精度低，已经不适用于技术快速发展的今天。PCB板全自动插针机应运而生。

经对现有技术的文献检索发现，目前国内的插针机控制系统拥有自动定位，自动插针等功能，对于插针速度及精度有显著的提高，但是在目前多条件对变化的产品设计和生产需求下，该系统只能适应单一不变的工艺，已经满足不了目前复杂多变的技术要求。并且目前先有的基于可编程控制器的插针机，就PCB板的插针工艺精细度要求而言，其小型的PLC控制器，运算处理能力偏低、通讯不便、针对应用优化设计、用户使用等方面表现不佳。现有插针机在生产过程中，不能进行实时的反馈，走位精度的控制不能被保证。

技术实现要素：

本实用新型是针对现在PCB板自动插针机功能单一的问题，提出了一种PCB板全自动插针机控制系统，自动插针（根据调用的板卡型号文件，自动完成插针）；自动选择针型（根据调用的板卡型号文件，自动选择插针类型）；修补位置自动插针；插针压力调节；安全保护自锁，实时报警。

本实用新型的技术方案为：一种PCB板全自动插针机控制系统，与PCB板全自动插针机底板4个角上固定连接的有4个PCB板固定夹块，PCB板卡入4个PCB板固定夹块中固定，PCB板全自动插针机机座上固定有X轴导轨和Y轴导轨，插针机头在X轴伺服电机和Y轴伺服电机的驱动下，沿着X轴导轨和Y轴导轨前后、左右移动，在X轴伺服电机和Y轴伺服电机的前端，输出轴方向分别安装有X轴速度传感器和Y轴速度传感器，插针机头一端有竖直的可伸长进送管，可伸长进送管一端连接插针机头顶端的旋转进送伺服电机，另一端固定针，在旋转进送伺服电机的驱动下，可伸长进送管带动针旋转向下对底板上的PCB板打孔，旋转进送伺服电机的输出旋转轴上安装有脉冲编码器；脉冲编码器、X轴速度传感器和Y轴速度传感器送嵌入式计算机，嵌入式计算机输出指令控制3个伺服电机在PCB板上可控插孔。

所述脉冲编码器装在电机旋转轴上，用于测量旋转轴角度和速度变化。

所述PCB板全自动插针机控制系统，还包括压力传感器，压力传感器安装在底板下层，用于测量PCB板卡底部压力，压力传感器信号送嵌入式计算机。

所述嵌入式计算机与触摸显示屏连接，触摸显示屏输入操作指令，并提供提示报警界面和强制报警界面。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型PCB板全自动插针机控制系统，适应当前PCB板插针生产工艺中多品种多批量的要求，高效，精确，安全，人性化的控制插孔机，大大增强了插孔机的工作效率，节约了使用者的资源。控制系统安全可靠，整体布置合理整洁和规范，操作和维修方便合理。

附图说明

图1为本实用新型PCB板全自动插针机控制系统结构示意图；

图2为本实用新型PCB板全自动插针机控制系统原理框图。

具体实施方式

如图1所示PCB板全自动插针机控制系统结构示意图，与PCB板全自动插针机底板4个角上固定连接的有4个PCB板固定夹块1，PCB板2卡入4个PCB板固定夹块1中固定，PCB板全自动插针机机座上固定有X轴导轨7和Y轴导轨12，插针机头在X轴伺服电机9和Y轴伺服电机11的驱动下，沿着X轴导轨7和Y轴导轨12前后、左右移动，在X轴伺服电机9和Y轴伺服电机11的前端，输出轴方向分别安装有X轴速度传感器10和Y轴速度传感器8，插针机头一端有竖直的可伸长进送管4，可伸长进送管4一端连接插针机头顶端的旋转进送伺服电机6，另一端固定针3，在旋转进送伺服电机6的驱动下，可伸长进送管4带动针3旋转向下对底板上的PCB板2打孔，旋转进送伺服电机6的输出旋转轴上安装有脉冲编码器5。插针机头沿XY轴导轨移动实现自动定位，并在伺服电机前端安装速度传感器起到定位与限位作用。机头顶端的伺服电机旋转控可实现进送Z轴的物理伸缩及旋转，实现插针与换针，由脉冲编码器实时测控并记忆旋转角度，可控制进轴插针和转轴换针。

如图2所示PCB板全自动插针机控制系统原理框图，包括：嵌入式计算机，压力传感器，脉冲编码器，速度传感器和伺服电机驱动控制器。嵌入式计算机中采用的是基于虚拟仪器的组态软件LabVIEW编制。通过嵌入式计算机中的组态软件读取压力传感器，脉冲编码器，速度传感器的信号转换成机器数值，该数值通过与实际的压力、速度比较，调整相应比例参数，结合参数通过伺服电机驱动控制插孔可控地运作。

所述压力传感器安装在底板下层，用于测量板卡底部压力。所述脉冲编码器装在电机旋转轴上，用于测量旋转轴角度和速度变化（即插针轴的速度角度）。

底板布压力传感器监测板卡所受压力，可实现调节针压的作用。脉冲编码器监测插针轴的运动偏离设定的垂直角度及其速度，结合组态软件起到修补位置，调节针压从而自动插针的作用。根据传感器得到的信号，结合设备的机械运动的最大距离设置极限值，起到保护自锁的作用，当板卡或插针偏离设定的位置和角度时，及时报警。

触摸显示屏人机界面可以方便地输入和更改操作条件和调整参数，并提供多种提示报警界面和强制报警界面。