一種用于設有視覺定位系統(tǒng)的電路板測試系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及電路板加工技術領域，具體而言，涉及一種用于設有視覺定位系統(tǒng)的電路板測試系統(tǒng)。
【背景技術】
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[0002]在電路板組裝生產(chǎn)線上，測試是自動化程度最為薄弱的一個環(huán)節(jié)，對于電路板的裝配而言，從刷錫膏到回流焊都是在自動線上完成，唯有到了測試環(huán)節(jié)，其自動化的過程中止，目前在大部分產(chǎn)線上，測試都是由操作員手工來完成的。
[0003]測試自動化程度不高的原因，主要包括以下兩個方面:第一，相對于產(chǎn)品的線速，測試時間較長，一條生產(chǎn)線需要多臺測試機；第二，測試設備定制化程度高，體積比較大，測試設備往往按傳統(tǒng)的搭建方法進行堆疊。由于上述兩方面限制，意味著一條生產(chǎn)線需要多個測試機，也就需要多個機械手，一個機械手最多只能替代一個人工，不利于生產(chǎn)成本的降低。
[0004]隨著半導體集成程度的提高，儀表的體積在不斷地縮小，測試的本身也在不斷地簡化和標準化，這一趨勢在消費電子行業(yè)表現(xiàn)的尤為明顯，在這樣的背景下，可以通過推進測試系統(tǒng)的小型化，進而實現(xiàn)測試的集成化和自動化。
[0005]如果能將測試系統(tǒng)小型化后變?yōu)闃藴实南涫胶凶?，則可以將多個測試系統(tǒng)疊放在一起，用一個機械手來做產(chǎn)品從流水線到測試機取放，實現(xiàn)測試的自動化。
[0006]上述每個測試系統(tǒng)包括用于固定產(chǎn)品的夾具和對產(chǎn)品進行測試的資源盒，夾具和資源盒安裝在一起。按現(xiàn)有技術，若操作人員需更換夾具，需停機，使資源盒與夾具分離，更換夾具后再對夾具進行校準定位，方可再開機運行。如此操作，不僅繁瑣，不利于生產(chǎn)效率的提高，而且存在夾具定位不準而損壞電路板的可能性。
【實用新型內容】:
[0007]本實用新型所解決的技術問題:在電路板組裝生產(chǎn)線上，經(jīng)小型化、集成化和自動化之后的測試系統(tǒng)包括用于固定產(chǎn)品的夾具和對產(chǎn)品進行測試的資源盒，夾具和資源盒安裝在一起；按現(xiàn)有技術，若操作人員需更換夾具，需停機，使資源盒與夾具分離，更換夾具后再對夾具進行校準定位，方可再開機運行；如此操作，不僅繁瑣，不利于生產(chǎn)效率的提高，而且存在夾具定位不準而損壞電路板的可能性。
[0008]為解決上述技術方案，本實用新型提供如下技術方案:
[0009]—種用于設有視覺定位系統(tǒng)的電路板測試系統(tǒng)，包括位于電路板組裝生產(chǎn)線旁側的測試柜和機械手、視覺定位系統(tǒng)；
[0010]所述電路板組裝生產(chǎn)線包括未測料傳送帶和已測料傳送帶，未測料傳送帶和已測料傳送帶并列設置；
[0011]所述測試柜包括機架、以上下疊加方式安裝在機架上的多個測試機，所述測試機包括安裝在一起的抽屜式測試夾具和箱式的測試資源盒，所述測試夾具靠近電路板組裝生產(chǎn)線；所述測試夾具用于固定電路板，所述測試資源盒用于存放測試資源；所述測試資源盒位于測試夾具的旁側，測試資源盒與測試夾具通過連接器連接；
[0012]所述機械手位于電路板組裝生產(chǎn)線的旁側且位于測試夾具伸出的前方；所述機械手包括支架、四軸運動機構、第一抓取機構和第二抓取機構；所述四軸運動機構包括安裝在支架上的Y向導軌、滑動安裝在Y向導軌上的X向導軌和驅動X向導軌沿Y向導軌移動的第一驅動元件、滑動安裝在X向導軌上的Z向導軌和驅動Z向導軌沿X向導軌移動的第二驅動元件、滑動安裝在Z向導軌上的運動平臺和驅動運動平臺沿Z向導軌移動的第三驅動元件、樞接在運動平臺底部的連接件和驅動連接件旋轉的第四驅動元件；所述Y向導軌和X向導軌水平設置，Y向導軌垂直于X向導軌，所述Z向導軌豎直設置；所述第一抓取機構和第二抓取機構安裝在連接件的底部，第一抓取機構和第二抓取機構關于連接件與運動平臺的樞接處對稱設置；
[0013]所述視覺定位系統(tǒng)包括第一照相機和第二照相機、主控制器；所述第一照相機和第二照相機安裝在連接件上，第一照相機位于第一抓取機構的旁側，第二照相機位于第二抓取機構的旁側，第一照相機和第二照相機均與主控制器電連接，主控制器與第一驅動元件、第二驅動元件、第三驅動元件電連接；所述測試夾具上設有定位柱；所述電路板上設有定位孔。
[0014]按上述技術方案，本實用新型所述用于設有視覺定位系統(tǒng)的電路板測試系統(tǒng)的工作原理如下:
[0015]第一，第一抓取機構和第二抓取機構可沿Z向導軌上下運動，其中，第一抓取機構用于抓取已測試電路板，第二抓取機構用于抓取未測試電路板；當?shù)谝蛔トC構和第二抓取機構運動到電路板組裝生產(chǎn)線的高度位置時，第一驅動元件驅使X向導軌沿Y向導軌移動，第一抓取機構和第二抓取機構伸出支架而位于電路板組裝生產(chǎn)線的上方；已測試電路板被放置于電路板組裝生產(chǎn)線上，第一抓取機構空閑，第二抓取機構從電路板組裝生產(chǎn)線上抓取未測試電路板。
[0016]第二，X向導軌沿Y向導軌縮回，即第一抓取機構和第二抓取機構縮回，第一抓取機構和第二抓取機構位于測試夾具伸出的正前方；之后，第一抓取機構和第二抓取機構可沿Z向導軌上升或下降一定的高度，至要操作的測試夾具位置時，測試夾具抽屜彈出，空閑的第一抓取機構從測試夾具中取出已測電路板后，旋轉氣缸旋轉180度，第二抓取機構將待測電路板放入測試夾具，此時，第二抓取機構空閑，第一抓取機構被占用。
[0017]第三，第一抓取機構和第二抓取機構再回到電路板組裝生產(chǎn)線的下料位置開始下一個上下料循環(huán)，這樣就實現(xiàn)了在一個往返運動中完成已測電路板的下料和未測電路板的上料動作。
[0018]上述工作原理中，當?shù)谝蛔トC構取料時，測試夾具伸出，此時，第一抓取機構位于測試夾具的正上方，第一照相機拍攝測試夾具兩個定位柱的位置；當已測電路板從測試夾具中取出，第二抓取機構和待測電路板旋轉180度，位于伸出的測試夾具的正上方位置，第二相機拍攝電路板上的定位孔的位置，主控制器計算定位孔與測試夾具定位柱的偏差，之后，主控制器控制第一驅動元件、第二驅動元件、第三驅動元件動作，以移動待測電路板來補償偏差，使得電路板上的定位孔和測試夾具的定位柱能夠對準，避免由于對準的定位誤差過大而損壞電路板。
[0019]基于上述說明，作為本實用新型對上述技術方案的進一步說明，當測試資源盒在垂直于電路板組裝生產(chǎn)線的傳送方向向外抽出時，測試夾具和測試資源盒脫離，測試夾具就可以從平行于電路板組裝生產(chǎn)線的傳送方向抽出進行更換。新更換的測試夾具的定位誤差可以由視覺定位系統(tǒng)測量后在算法中自動補償，而不需要調整測試夾具在測試柜中的位置，或人工移動機械手來對準電路板和測試夾具，如此，可實現(xiàn)不停機快速更換測試夾具。
[0020]通過上述技術方案，由于第一抓取機構和第二抓取機構沿Y向導軌伸出支架取放電路板的運行方向與電路板組裝生產(chǎn)線的運行方向垂直，所以，當?shù)谝蛔トC構和第二抓取機構沿Y向導軌縮回支架后，第一抓取機構和第二抓取機構與電路板組裝生產(chǎn)線不再有運動干涉的風險，第三驅動元件可以驅動運動平臺及其上的第一抓取機構和第二抓取機構沿Z向導軌至任意高度的測試機位置完成電路板的取放。通過這樣的系統(tǒng)架構，測試機可以從靠近地面的位置開始安裝，向上疊加到操作員最大的可操作的高度，從而將電路板組裝生產(chǎn)線高度以下的空間得到充分的利用，最大化單臺設備的測試機容量。
[0021]作為本實用新型對機械手中四軸運動機構的一種說明，所述第四驅動元件為旋轉氣缸，所述連接件通過旋轉氣缸樞接在運動平臺的底部。即旋轉氣缸的缸體安裝在運動平臺上的底部，所述連接件安裝在旋轉氣缸的旋轉軸上。
[0022]作為本實用新型對機械手中第一抓取機構的一種說明，所述第一抓取機構包括安裝在連接件底部的第一升降氣缸、安裝在第一升降氣缸活塞桿上的第一夾爪氣缸；所述第一夾爪氣缸上設有夾取電路板的第一對夾爪。
[0023]作為本實用新型對機械手中第二抓取機構的一種說明，所述第二抓取機構包括安裝在連接件底部的第二升降氣缸、安裝在第二升降氣缸活塞桿上的第二夾爪氣缸；所述第二夾爪氣缸上設有夾取電路板的第二對夾爪；所述第一抓取機構和第二抓取機構關于旋轉氣缸的旋轉軸對稱設置。
[0024]作為本實用新型對機械手中四軸運動機構的一種改進，所述支架上設有Y向輔助導軌，Y向輔助導軌與Y向導軌平行，所述X向導軌的兩端分別滑動配合在Y向輔助導軌和Y向導軌上。
【附圖說明】
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[0025]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0026]圖1為本實用新型一種用于設有視覺定位系統(tǒng)的電路板測試系統(tǒng)的結構示意圖；
[0027]圖2為圖1中第一抓取機構31和第二抓取機構32的組合結構示意圖；
[0028]圖3為圖1中測試柜20的結構示意圖。
[0029]圖中符號說明:
[0030]10、電路板組裝生產(chǎn)線；11、未測料傳送帶；12、已測料傳送帶；
[0031]20、測試柜；21、測試機；211、測試夾具；212、測試資源盒；213、連接器；
[0032]30、機械手；31、第一抓取機構；311、第一升降氣缸；312、第一夾爪氣缸；32、第二抓取機構；33、支架；34、Y向導軌；340、輔助導軌；35、Χ向導軌；36、Ζ向導軌；37、運動平臺；38、連接件；39、旋轉氣缸。
[0033]41、第一照相機；42、第二照相機?！揪唧w實施方式】:
[0034]如圖1，一種用于設有視覺定位系統(tǒng)的電路板測試系統(tǒng)，包括位于電路板組裝生產(chǎn)線10旁側的測試柜20和機械手30、視覺定位系統(tǒng)。
[0035]如圖1，所述電路板組裝生產(chǎn)線10包括未測料傳送帶11和已測料傳送帶12，未測料傳送帶和已測料傳送帶并列設置。
[0036]結合圖1、圖3，所述測試柜20包括機架、以上下疊加方式安裝在機架上的多個測試機