使用感光传感器的飞达进料位置检测模块制造技术

本发明专利技术涉及一种使用感光传感器的飞达进料位置检测模块，这种飞达应当包含数字控制机构，包括进料棘轮、线阵感光传感器和光源，线阵感光传感器由若干个高密度线型排列的感光元件构成，所述光源的光线照射在所述进料棘轮上，投影在所述线阵感光传感器上，所述线阵感光传感器感知投影后，将位置信息传送至所述飞达的数字控制机构。本发明专利技术可以大大提高贴片机的精度和工作效率，能够带来较高的经济效益。

Feida feed position detection module using photosensitive sensor

The present invention relates to a flying-up feed position detection module using a photosensitive sensor. The flying-up shall include a digital control mechanism, including a feeding ratchet, a linear array photosensitive sensor and a light source. The linear array photosensitive sensor is composed of several high density linear array photosensitive elements, and the light of the light source irradiates the feeding material. The ratchet wheel is projected on the linear array photosensitive sensor, which senses the projection and transmits the position information to the flying digital control mechanism. The invention can greatly improve the accuracy and work efficiency of the placement machine, and bring higher economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
使用感光传感器的飞达进料位置检测模块
本专利技术涉及表面贴装(SMT)领域，具体的是一种使用感光传感器的飞达进料位置检测模块。
技术介绍
飞达是将SMD贴片元件安装在它上面，为贴片机提供元件进行贴片的一种设备。电动飞达是用来实现高速、高精度地全自动进料的设备，对元件的兼容性强，是贴片机中最关键的配件之一。飞达的核心竞争力在于，进料精度、进料速度、适用的元器件种类等。目前提高进料精度的方法主要有以下2种方法：1、利用带编码器的步进电机替代普通电机。优点：开发难度低；有反馈不会导致电机失步，精度高。缺点：价格普通电机的3-10倍，成本增加比较明显；体积大，不适合用于飞达这种小型产品；要实现高精度进料对传动机构要求较高，因为此电机的精度只能反应电机的位置精度而不是料带的位置精度。2、采用红外对射光电传感器检测进料棘轮齿的位置。优点：成本低廉，安装简单，从末级检测不会受到传动精度影响。缺点：料带孔决定了进料棘轮齿为4mm间距，对于0402、0201等2mm间距料带不适用；检测精度低，难以实现高精度进料；进料位置固定，只能通过调整传感器位置来改变进料位置。增加适用的元器件种类的具体方案:飞达适用的元器件种类主要受到进料精度的影响，料带定位孔国际通用标准是4mm,而电子原件的间距则是大小不一，小型封装的元件如0201在料带上为2mm间距，元件宽度仅0.254mm，进料位置稍有偏差就会导致贴装头取不到料，仅靠电机步数与光电传感器单点检测棘轮齿(宽度约1.2mm)来判断进料位置难以达到精度要求，例如由于惯性或震动等原因，棘轮齿没有在传感器触发点停下而是略微转动过量，此时，无法确定具体偏差量，也无法对偏差进行矫正，不能达到需求的精度；料带孔决定了进料棘轮的齿间距也只能是4mm，当需要使用2mm间距元器件时，只能通过计算电机步数与齿轮传动比来模拟，而不是通过传感器准确确定位置，加上传动结构带来的误差，使精度进一步降低。当使用了线阵感光传感器配合光源之后，进料棘轮的位置可以直接通过线阵感光传感器获取，精度可达μm级；可以通过软件调整进料位置适配不同元件间隔的料带；当受到外界干扰，飞达进料未停在目标点时，也可以获取当前位置信息并与上位机通信报告具体误差。从而达到更小封装元件对精度的要求，实现对小封装元件的适配。
技术实现思路
本专利技术主要是为了克服现有技术中进料装置的位置感知不精确，对于误差的调整复杂的问题，将线阵感光传感器运用在电动飞达的运动控制系统中，用结构简单、体积小巧的设计提高飞达的进料精度和适用元件种类。本专利技术采用线阵感光传感器配合光源检测进料棘轮齿的位置，并且注重模块的小型化，与飞达整体结构的适应性。具体的方案是，一种使用感光传感器的飞达进料位置检测模块，这种飞达应当包含数字控制机构，包括进料棘轮、线阵感光传感器和光源，料带为国际标准，市面上进料棘轮齿间距均为4mm，齿宽基本一致，仅半径有不同，因此所有型号均适用该技术。而本专利技术中，对于光源要求，即为到达感光传感器时亮度基本均匀。所述线阵感光传感器由若干个高密度线型排列的感光元件构成，所述光源的光线照射在所述进料棘轮上，投影在所述线阵感光传感器上，所述线阵感光传感器感知投影后，将位置信息传送至所述飞达的数字控制机构。优选的是，还包括导光槽，所述光源的光线经过所述导光槽进行反射，照射在所述进料棘轮的棘轮齿上。理论上，对于光源所处的位置并无特殊的要求，光源、进料棘轮以及线阵感光传感器可以按照上、中、下的位置依次进行设置，也可以从节约空间的角度来进行布局。比如将导光槽设计成U型结构，安装在与线阵感光传感器在同一端，光源散发出的光线经过2次反射，可以依次照射在进料棘轮、线阵感光传感器上，并且在线阵感光传感器上形成投影，准确检测出进料棘轮的位置。优选的是，线阵感光传感器为线阵CCD传感器。相比与面阵CCD，线阵CCD的优点是一维像元数可以做得很多，分辨率较高，而且像元尺寸比较灵活，帧幅数高，价格低廉，特别适用于一维动态目标的测量。电荷耦合器件图像传感器CCD(ChargeCoupledDevice)使用一种高感光度的半导体材料制成，当光照射到CCD硅片上时，在栅极附近的半导体体内产生电子-空穴对，其多数载流子被栅极电压排开，少数载流子则被收集在势阱中形成信号电荷，当对它施加特定时序的脉冲时，其存储的信号电荷便可在CCD内作定向传输而实现自扫描。线阵CCD由高密度线型排列的感光元件构成。将线阵CCD置于进料棘轮齿下方，从上方提供均匀亮度的光照，棘轮齿就会在CCD上留下影子，通过CCD检测被棘轮齿遮光的具体位置，即可确定料带的位置，且精度误差可限制在1个像素以内，即CCD的感光元件间隔距离，视CCD选型而定可达μm级，由于是在最末级检测，可无视传动精度影响；可以通过软件手段选取不同的像素点作为参考点从而调整进料位置。优选的是，所述线阵CCD传感器为曲线排列，其曲度与所述进料棘轮的曲线一致。线阵感光传感器的形状并不一定是直线的，而可能是具有曲度或者其他形状的。若线阵CCD为直线形，每相邻两个像素点间距与棘轮圆心的夹角均不相等，从而棘轮齿每走过一个像素点所行进的长度不相等，此时会产生轻微误差；若CCD为曲线形，弯曲弧度与进料棘轮一致时，可以消除此误差影响。优选的是，所述的线阵感光传感器为CMOS相机或面阵CCD感光传感器。CMOS相机与面阵CCD的优点是可以获取二维图像信息，测量图像直观。相比于两种CCD，CMOS相机功耗更低。优选的是，所述光源为LED光源。相对激光光源来说，LED光源价格低廉、功耗低、体积小、驱动电路简单，而激光光源指向性高，对光路需求高。。优选的是，所述的感光传感器为若干个联合使用，例如多个传感器沿棘轮切向放置，增加有效测量面积；或多个传感器与棘轮切线呈一定角度放置，使像素点在径向更为密集，牺牲一定量的测量面积换取更高的精度；本专利技术相对于现有设计，具有以下优点：1.采用CCD检测棘轮齿位置之后，飞达进料精度可控制在μm级，可以大大提高贴片机的精度；2.飞达是贴片机的主要配件之一，每台贴片机都会配置数十至上百把飞达，通过自动检测进料棘轮的误差，自动反馈和自动调整棘轮，可以提高工作效率，能够带来较高的经济效益；3.本专利技术的模块结构简单，实施方便，容易推广应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术，下面将对实施例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对本专利技术的实施例的描述，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据技术方案进行简单变形或者名称变化，或者是采取惯用手段，也可以实现专利技术目的。图1为一种使用线阵感光传感器的飞达进料位置检测模块的位置示意图图2为一种使用线阵感光传感器的飞达进料位置检测模块的立体图图3为一种使用线阵感光传感器的飞达进料位置检测模块的截面图图4为一种使用线阵感光传感器的飞达进料位置检测模块的立体图(含导光槽)图5为导光槽的光路示意图图6为直线形线阵感光传感器更换为曲线形感光传感器的情形图7为线阵CCD传感器更换为面阵CCD传感器的情形标号说明：1-进料棘轮；2-光源；3-线阵CCD传感器；4-导光槽；5-接插件；6-飞达进料位置检测模块；7-取料点；8-面阵CCD传感器具体实施方式下面结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用感光传感器的飞达进料位置检测模块，所述飞达包含数字控制机构，其特征在于，包括进料棘轮、线阵感光传感器和光源，所述线阵感光传感器由若干个高密度线型排列的感光元件构成，所述光源的光线照射在所述进料棘轮上，投影在所述线阵感光传感器上，所述线阵感光传感器感知投影后，将位置信息传送至所述飞达的数字控制机构。

【技术特征摘要】
1.一种使用感光传感器的飞达进料位置检测模块，所述飞达包含数字控制机构，其特征在于，包括进料棘轮、线阵感光传感器和光源，所述线阵感光传感器由若干个高密度线型排列的感光元件构成，所述光源的光线照射在所述进料棘轮上，投影在所述线阵感光传感器上，所述线阵感光传感器感知投影后，将位置信息传送至所述飞达的数字控制机构。2.如权利要求1所述的一种使用线阵感光传感器的飞达进料位置检测模块，其特征在于，还包括导光槽，所述光源的光线经过所述导光槽进行折射，照射在所述进料棘轮的棘轮齿上。3.如权利要求1或2所述的一种使用线阵感光传感器的飞达进料位置检测模块，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高其良，杨明翰，王鑫，高淇彬，
申请(专利权)人：浙江登新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33