一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统

摘要

本发明公开了一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，包括：输送台，输送台上包括输送带、夹持机构、翻转机构、视觉系统和储料箱，翻转机构包括翻转板、固定柱和电机二，翻转板的底部贴近输送带顶面，且翻转板的侧壁上开设有翻转槽，翻转槽的顶部和底部均转动连接有若干个等距分布的导向轮，翻转槽的底面靠近槽口形成倾斜状的导向坡。本发明在输送带上设置了储料箱，通过储料箱来进行自动下料，且每次下料数量为一块电路板，下料精准，降低人工操作，减少人工支出；视觉系统和翻转机构，通过视觉系统来检测输送带上输送的PCB板方向是否正确，方向错误时，通过翻转机构来将PCB板进行翻转180度，避免因放置错误导致的产品质量问题。

权利要求

1.一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，包括：输送台(1)，其特征在于：所述输送台(1)上包括输送带(2)、夹持机构、翻转机构、视觉系统(9)和储料箱(12)，所述翻转机构包括翻转板(8)、固定柱和电机二(7)，所述翻转板(8)的底部贴近输送带(2)顶面，且翻转板(8)的侧壁上开设有翻转槽(20)，所述翻转槽(20)的顶部和底部均转动连接有若干个等距分布的导向轮(21)，所述翻转槽(20)的底面靠近槽口形成倾斜状的导向坡(22)，所述翻转槽(20)的顶面呈倾斜状结构且在翻转后形成下料坡，所述翻转板(8)的两侧壁上分别安装有连接轴(19)，所述连接轴(19)与固定柱连接，所述电机二(7)安装在固定柱上且输出端与连接轴(19)固定连接；

所述储料箱(12)设置在输送带(2)的右侧上方，所述储料箱(12)呈中空结构且顶部与底部均设置有开口，所述储料箱(12)内部叠放有若干个PCB板(23)，所述储料箱(12)的内部两侧壁下端转动连接有出料辊(24)，所述储料箱(12)的下方安装有伸缩缸(13)，所述伸缩缸(13)的伸缩杆端部安装有气动吸盘(32)，所述气动吸盘(32)的吸口垂直向上且置于PCB板(23)的下方；

所述夹持机构包括抬升板(14)、夹板(15)、电机一(5)和固定板(6)，所述抬升板(14)、夹板(15)和固定板(6)均设置有两个且对称设置在输送带(2)的两侧，所述抬升板(14)呈等腰梯形结构且贴近于输送带(2)的侧壁；

所述视觉系统(9)设置在储料箱(12)与翻转机构之间。

2.根据权利要求1所述的一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，其特征在于：所述抬升板(14)的顶部安装有若干个等距分布的辊筒(16)，位于抬升板(14)顶部的所述辊筒(16)为动力辊筒，位于抬升板(14)两侧斜坡的辊筒(16)为无动力辊筒(16)，所述抬升板(14)的侧壁上安装有电机四(18)，所述动力辊筒的轴杆延伸至抬升板(14)外且连接有带轮，所述电机四(18)的动力输出端与带轮之间连接有传动带(17)。

3.根据权利要求1所述的一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，其特征在于：所述出料辊(24)的长度与储料箱(12)内腔宽度相同，且所述出料辊(24)的表面开设有三个呈环形分布的卡槽(30)，所述卡槽(30)呈长条形结构且宽度与PCB板(23)的厚度相同，所述出料辊(24)转动后有且只有一个PCB板(23)嵌入卡槽(30)。

4.根据权利要求3所述的一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，其特征在于：所述出料辊(24)的外壁处卡槽(30)外的部分均做光滑处理，所述出料辊(24)的中部开设有通孔且通孔内安装有阻尼垫圈(31)。

5.根据权利要求1所述的一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，其特征在于：所述夹板(15)的底面高度接近于抬升板(14)的顶面高度，两个所述夹板(15)的对立面上开设有夹槽(27)，所述夹槽(27)的下端呈倾斜状设置且夹槽(27)的内部安装有橡胶板(26)，所述橡胶板(26)呈弧形结构。

6.根据权利要求1所述的一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，其特征在于：两个所述固定板(6)之间连接有限位杆(25)和螺杆(28)，所述螺杆(28)表面的螺纹由中部呈对称设置，所述螺杆(28)的端部与电机一(5)的动力输出端连接。

7.根据权利要求6所述的一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，其特征在于：所述夹板(15)的底部安装有限位板，所述限位板的表面开设有通孔且通过通孔与限位杆(25)连接，所述限位板的下端安装有螺母(29)且通过螺母(29)与螺杆(28)螺纹连接。

8.根据权利要求6所述的一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，其特征在于：所述输送台(1)的两端分别对称安装有固定座(4)，所述输送带(2)的两端分别通过传动辊筒(16)与固定座(4)连接，所述输送带(2)一侧的传动辊筒(16)端部安装有皮带轮(10)，所述输送台(1)的一侧安装有电机三(11)，所述电机三(11)采用皮带与皮带轮(10)传动链接。

9.根据权利要求1所述的一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，其特征在于：所述视觉系统(9)底部包括工业相机和照明灯，所述工业相机和照明灯的端部均朝向输送带(2)。

说明书

一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统

技术领域

[0001] 本发明涉及自动化装配设备技术领域，更具体为一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统。

背景技术

[0002] PCB板，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者。在印制电路板出现之前，电子元件之间的互连都是依靠电线直接连接而组成完整的线路。在当代，电路面板只是
作为有效的实验工具而存在，而印刷电路板在电子工业中已经成了占据了绝对统治的地
位。装配是指将产品的若干个零部件通过紧配、卡扣、螺纹连接、粘合、铆合、焊接等方式组
合到一起得到符合预定的尺寸精度及功能的成品，由人工处理每一个零部件而实现的装
配，严格的讲，只能称为人工装配，不需要由人工处理零部件而完成的装配，可称为自动装
配，介于两者之间的为半自动装配。

[0003] 目前，传统的PCB板的在进行加工上料的时候都需要依赖人工的劳动，工人将PCB板取出，然后放置在输送带上，严重浪费人力资源，而且加工效率低，将PCB板放置在输送带
上的时候还容易出现正反面错误的现象，产品的品质参差不齐。为此，需要设计一个新的方
案给予改进。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，解决了背景技术中所提出的问题，满足实际使用需求。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，包括：输送台，所述输送台上包括输送带、夹持机构、翻转机构、视觉系统和储料箱，
所述翻转机构包括翻转板、固定柱和电机二，所述翻转板的底部贴近输送带顶面，且翻转板
的侧壁上开设有翻转槽，所述翻转槽的顶部和底部均转动连接有若干个等距分布的导向
轮，所述翻转槽的底面靠近槽口形成倾斜状的导向坡，所述翻转槽的顶面呈倾斜状结构且
在翻转后形成下料坡，所述翻转板的两侧壁上分别安装有连接轴，所述连接轴与固定柱连
接，所述电机二安装在固定柱上且输出端与连接轴固定连接；所述储料箱设置在输送带的
右侧上方，所述储料箱呈中空结构且顶部与底部均设置有开口，所述储料箱内部叠放有若
干个PCB板，所述储料箱的内部两侧壁下端转动连接有出料辊，所述储料箱的下方安装有伸
缩缸，所述伸缩缸的伸缩杆端部安装有气动吸盘，所述气动吸盘的吸口垂直向上且置于PCB
板的下方；所述夹持机构包括抬升板、夹板、电机一和固定板，所述抬升板、夹板和固定板均
设置有两个且对称设置在输送带的两侧，所述抬升板呈等腰梯形结构且贴近于输送带的侧
壁。

[0006] 作为本发明的一种优选实施方式，所述抬升板的顶部安装有若干个等距分布的辊筒，位于抬升板顶部的所述辊筒为动力辊筒，位于抬升板两侧斜坡的辊筒为无动力辊筒，所
述抬升板的侧壁上安装有电机四，所述动力辊筒的轴杆延伸至抬升板外且连接有带轮，所
述电机四的动力输出端与带轮之间连接有传动带。

[0007] 作为本发明的一种优选实施方式，所述出料辊的长度与储料箱内腔宽度相同，且所述出料辊的表面开设有三个呈环形分布的卡槽，所述卡槽呈长条形结构且宽度与PCB板
的厚度相同，所述出料辊转动后有且只有一个PCB板嵌入卡槽。

[0008] 作为本发明的一种优选实施方式，所述出料辊的外壁处卡槽外的部分均做光滑处理，所述出料辊的中部开设有通孔且通孔内安装有阻尼垫圈。

[0009] 作为本发明的一种优选实施方式，所述夹板的底面高度接近于抬升板的顶面高度，两个所述夹板的对立面上开设有夹槽，所述夹槽的下端呈倾斜状设置且夹槽的内部安
装有橡胶板，所述橡胶板呈弧形结构。

[0010] 作为本发明的一种优选实施方式，两个所述固定板之间连接有限位杆和螺杆，所述螺杆表面的螺纹由中部呈对称设置，所述螺杆的端部与电机一的动力输出端连接。

[0011] 作为本发明的一种优选实施方式，所述夹板的底部安装有限位板，所述限位板的表面开设有通孔且通过通孔与限位杆连接，所述限位板的下端安装有螺母且通过螺母与螺
杆螺纹连接。

[0012] 作为本发明的一种优选实施方式，所述输送台的两端分别对称安装有固定座，所述输送带的两端分别通过传动辊筒与固定座连接，所述输送带一侧的传动辊筒端部安装有
皮带轮，所述输送台的一侧安装有电机三，所述电机三采用皮带与皮带轮传动链接。

[0013] 作为本发明的一种优选实施方式，所述视觉系统设置在储料箱与翻转机构之间，所述视觉系统底部包括工业相机和照明灯，所述工业相机和照明灯的端部均朝向输送带。

[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

[0015] (1)本发明，在输送带上设置了储料箱，通过储料箱来进行自动下料，且每次下料数量为一块电路板，下料精准，降低人工操作，减少人工支出。

[0016] (2)本发明，视觉系统和翻转机构，通过视觉系统来检测输送带上输送的PCB板方向是否正确，方向错误时，通过翻转机构来将PCB板进行翻转180度，避免因放置错误导致的
产品质量问题。

附图说明

[0017] 图1为本发明所述PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统的结构图；

[0018] 图2为本发明所述翻转板的结构图；

[0019] 图3为本发明所述储料箱的结构图；

[0020] 图4为本发明所述抬升板的结构图；

[0021] 图5为本发明所述夹持机构的结构图；

[0022] 图6为本发明所述出料辊的结构图。

[0023] 图中:输送台1；输送带2；防滑条3；固定座4；电机一5；固定板6；电机二7；翻转板8；视觉系统9；皮带轮10；电机三11；储料箱12；伸缩缸13；抬升板14；夹板15；辊筒16；传动带
17；电机四18；连接轴19；翻转槽20；导向轮21；导向坡22；PCB板23；出料辊24；限位杆25；橡
胶板26；夹槽27；螺杆28；螺母29；卡槽30；阻尼垫圈31；吸盘32。

具体实施方式

[0024] 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做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。

[0025] 请参阅图1‑6，本发明提供一种技术方案：一种PCB板的机器人辅助视觉定位装配系统，包括：输送台1，输送台1上包括输送带2、夹持机构、翻转机构、视觉系统9和储料箱12，
翻转机构包括翻转板8、固定柱和电机二7，翻转板8的底部贴近输送带2顶面，且翻转板8的
侧壁上开设有翻转槽20，翻转槽20的顶部和底部均转动连接有若干个等距分布的导向轮
21，翻转槽20的底面靠近槽口形成倾斜状的导向坡22，翻转槽20的顶面呈倾斜状结构且在
翻转后形成下料坡，翻转板8的两侧壁上分别安装有连接轴19，连接轴19与固定柱连接，电
机二7安装在固定柱上且输出端与连接轴19固定连接，通过视觉系统来对输送带2上的PCB
板23进行检测，检测方向是否正确，方向错误的时候，通过翻转机构来对PCB板23进行翻转，
降低产品错误率；储料箱12设置在输送带2的右侧上方，储料箱12呈中空结构且顶部与底部
均设置有开口，储料箱12内部叠放有若干个PCB板23，储料箱12的内部两侧壁下端转动连接
有出料辊24，储料箱12的下方安装有伸缩缸13，伸缩缸13的伸缩杆端部安装有气动吸盘32，
气动吸盘32的吸口垂直向上且置于PCB板23的下方，通过气动吸盘32来将PCB板23吸出，并
放置在输送带2上进行输送，每次下料一块，降低人工的投入；夹持机构包括抬升板14、夹板
15、电机一5和固定板6，抬升板14、夹板15和固定板6均设置有两个且对称设置在输送带2的
两侧，抬升板14呈等腰梯形结构且贴近于输送带2的侧壁，PCB板23移动至夹持机构处时通
过夹持机构来对其进行夹持固定，方便对其进行装配。

[0026] 进一步改进地，如图4所示：抬升板14的顶部安装有若干个等距分布的辊筒16，位于抬升板14顶部的辊筒为动力辊筒，位于抬升板14两侧斜坡的辊筒16为无动力辊筒16，抬
升板14的侧壁上安装有电机四18，动力辊筒的轴杆延伸至抬升板14外且连接有带轮，电机
四18的动力输出端与带轮之间连接有传动带17，PCB板23在输送带上进行输送，在接触抬升
板14后被抬起，受到移动惯性的影响移动至抬升板14的顶部，然后通过夹持机构来对其进
行夹持装配，装配完成后通过动力辊筒将其输送。

[0027] 进一步改进地，如图6所示：出料辊24的长度与储料箱12内腔宽度相同，且出料辊24的表面开设有三个呈环形分布的卡槽30，卡槽30呈长条形结构且宽度与PCB板23的厚度
相同，出料辊24转动后有且只有一个PCB板23嵌入卡槽30，提高下料的精准度。

[0028] 进一步改进地，如图6所示：出料辊24的外壁处卡槽30外的部分均做光滑处理，出料辊24的中部开设有通孔且通孔内安装有阻尼垫圈31，起到阻尼的作用，避免过度转动。

[0029] 进一步改进地，如图5所示：夹板15的底面高度接近于抬升板14的顶面高度，两个夹板15的对立面上开设有夹槽27，夹槽27的下端呈倾斜状设置且夹槽27的内部安装有橡胶
板26，橡胶板26呈弧形结构，便于对PCB板23进行夹持。

[0030] 进一步改进地，如图5所示：两个固定板6之间连接有限位杆25和螺杆28，螺杆28表面的螺纹由中部呈对称设置，螺杆28的端部与电机一5的动力输出端连接，通过一个电机同
步驱动两个夹板15。

[0031] 进一步改进地，如图5所示：夹板15的底部安装有限位板，限位板的表面开设有通孔且通过通孔与限位杆25连接，限位板的下端安装有螺母29且通过螺母29与螺杆28螺纹连
接，对夹板15起到限位的作用。

[0032] 进一步改进地，如图2所示：输送台1的两端分别对称安装有固定座4，输送带2的两端分别通过传动辊筒16与固定座4连接，输送带2一侧的传动辊筒16端部安装有皮带轮10，
输送台1的一侧安装有电机三11，电机三11采用皮带与皮带轮10传动链接。

[0033] 具体地，视觉系统9设置在储料箱12与翻转机构之间，视觉系统9底部包括工业相机和照明灯，工业相机和照明灯的端部均朝向输送带2，通过工业相机来对PCB板进行拍照
并与系统内数据进行比对，以达到对PCB方向检测的效果。

[0034] 本发明在使用时，将PCB板23叠放在储料箱12内，在进行出料的时候启动伸缩缸13，伸缩缸13将吸盘32推出后将位于最下端的PCB板23吸出并放置在输送带2上进行输送，
输送带2上的PCB板23经过视觉系统的时候，通过视觉系统来对其进行检测，检测无误时输
送至夹持机构进行夹持装配，检测有误时，驱动翻转机构，使翻转板8的开口下端贴合在输
送带2上，在输送至翻转机构的时候进入到翻转槽20内，电机带动翻转板8传动180度后，PCB
板23受到倾斜的翻转槽20壁影响移出翻转槽20，与输送带2接触后输送至夹持机构进行夹
持装配。

[0035] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
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。