改进的引脚前端照明装置、系统和方法制造方法及图纸

一种拾放机器，包括给料机系统、分配头和视觉系统，给料机系统设置为将元件送至拾取点，分配头设置为从拾取点拾取送来的元件，视觉系统设置为检测分配头拾取的元件的特征。该视觉系统包括指向一方向的图像捕捉装置。拾放机器还包括照明装置，该照明装置包括多个光源，每个光源设置为产生具有可控宽度并且相对上述方向处于可控角度的光线。可控角度设置为与图像捕捉装置指向的方向不垂直。

Improved pin front lighting device, system and method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的引脚前端照明装置、系统和方法相关申请本专利技术要求于2017年9月28日递交的题为“改进的引脚前端照明装置、系统和方法”的美国临时申请No.62/564,516的优先权，其全部内容通过引用在不违背本专利技术的情况下并入本文。
印刷电路板视觉系统，更具体地，在自动电子组装系统中输送或移动装置或元件过程中的视觉处理。
技术介绍
拾放机器可应用于装配例如印刷电路板(PCB)的产品，例如，通过拾取并放置元件到PCB上。元件通常具有一个或多个附接点，例如引脚前端，元件通过附接点附接至PCB。元件的附接点的位置通常在元件附接至PCB之前就已经确定，以确保附接点以正确的方位附接至PCB。这可以通过视觉系统来完成，视觉系统可以观察附接点并在放置元件之前确定附接点的位置。确定元件的附接点的位置可以在拾取元件之后、在将元件放置在PCB上之前完成，例如在将元件从给料机储库处的拾取位置移动至PCB的时候。精准地确定附接点的位置用于防止元件以不准确的方位附接至PCB，这会造成PCB的缺陷。可靠且准确地照亮元件的附接点以确定附接点的位置的照明装置在本领域中将受到欢迎。
技术实现思路
第一个方面涉及拾放机器，该拾放机器包括给料机系统，该给料机系统设置为将元件送至拾取点；分配头，该分配头设置为从拾取点拾取送来的元件；视觉系统，该视觉系统设置为对分配头拾取的元件的特征进行检测，该视觉系统包括指向一个方向的图像捕捉装置；以及照明装置，该照明装置包括多个光源，每个光源设置为产生具有可控的宽度并且相对上述方向成可控角度的光线，其中可控角度设置为与上述方向不垂直。第二个方面涉及视觉系统，该视觉系统设置为对分配头拾取的元件的特征进行检测，该视觉系统包括指向一个方向的图像捕捉装置；以及照明装置，该照明装置包括多个光源，每个光源设置为产生具有可控宽度并且相对上述方向成可控角度的光线，其中可控角度设置与上述方向不垂直。第三个方面涉及对元件进行照明的方法，该方法包括提供拾放机器，该拾放机器包括给料机系统、分配头、以及视觉系统，该视觉系统包括：图像捕捉装置、以及包括多个光源的照明装置；通过给料机系统将元件送至拾取点；通过分配头从拾取点对送来的元件进行拾取；将图像捕捉装置指向一个方向；通过多个光源产生光线；通过照明装置控制每束光线的宽度；通过照明装置控制每束光线相对于上述方向的角度，使得每个可控角度与上述方向不垂直；通过该多个光源对送来的元件的特征进行照明；通过图像捕捉装置捕捉送来的元件的图像；以及通过视觉系统检测送来的元件的特征。附图说明将参照以下附图对本专利技术的一些实施例进行详细描述，其中相同的名称表示相同的部件，其中：图1示出了根据一个实施例的拾放机器的立体图；图2示出了根据一个实施例的带有处于检查位置的元件的图1中的拾放机器的照明装置的立体图；图3示出了根据一个实施例的带有处于检查位置的不同元件的图2中的照明装置的立体图；图4示出了根据另一个实施例的带有处于检查位置的元件的图1中的拾放机器的照明装置的立体图；图5示出了根据一个实施例的带有处于检查位置的不同元件的图4中的照明装置的立体图；图6示出了根据一个实施例的图3中的照明装置和元件沿图3中的A-A箭头所作的侧面剖视图；图7示出了根据一个实施例的带有另一个元件的照明装置的另一种实施方式的立体图；图8示出了图7中的照明装置和元件的俯视图；以及图9示出了根据一个实施例的图7和8中的照明装置和元件沿图8中的B-B箭头所作的侧面剖视图。具体实施方式在此通过示例且不限于参照附图的方式给出了所公开的装置和方法的以下所述实施例的详细描述。虽然详细显示和描述了某些实施例，但应当理解的是，能够做出各种变化和修改而不脱离所附权利要求的范围。本专利技术的范围不应受到构成元件的数量、材料、形状、颜色、相对布置等的限制，而是仅作为本专利技术实施例的示例公开。通过参考结合附图所做的以下描述，可以更全面地了解本实施例及其优点，在附图中，同样的参考编号表示同样的特征。参照图1，示出了拾放机器10的实施例的立体图。在示出的实施例中，拾放机器10包括机器外壳14。拾放机器10包括给料机系统16，其具有多个给料机17。多个给料机17可容纳或载有元件，例如最终可被放置或以其他方式定位至PCB，例如PCB18上的电子元件或设备。可根据所需的操作性来变化电子元件、给料机17、各种其他元件以及给料机系统16的总体布局。例如，可根据元件尺寸以及元件在PCB上的预设方位来变化给料机17的数量、尺寸和形状。拾放机器10还包括PCB处理系统15。PCB处理系统15可设置为输送PCB18穿过拾放机器10。例如，PCB处理系统15可包括输送带、输送机等等将PCB18从拾放机器的一个地方移动至另一个地方。PCB例如PCB18可以通过PCB处理系统15进出拾放机器10。PCB处理系统15可设置为与给料机系统16协作使得可以将元件移动至由PCB处理系统移动的PCB上。拾放机器10包括拾放头11。拾放头11可设置为从拾取点对元件进行拾取，拾取点例如给料机17。拾放头11可设置为将元件放置到PCB18上，使得元件可附接至PCB18。拾放头11可设置为同时拾取和/或放置一个或多个元件。拾放头11可以是分配头。拾放头11可包括多个主轴，每个主轴可设置为拾取一个或多个元件。主轴可设置为使得多个主轴可用于拾取单个元件，例如一个太大以至于单个主轴无法拾取的组件。PCB处理系统15包括放置点31，可以在这里将元件放置到PCB18上或附接至PCB18。拾放机器10包括视觉系统，该视觉系统包括图像捕捉系统20。视觉系统可包括控制器。图像捕捉系统20包括图像捕捉装置21和照明装置22。图像捕捉系统20可包括一个或多个图像捕捉装置，例如或类似于图像捕捉装置21。图像捕捉系统20可包括一个或多个照明装置，例如或类似于照明装置22。图像捕捉装置21可以是相机。图像捕捉装置21可指向方向71。通过设置为由图像捕捉装置21捕捉的画面的中心点可以确定图像捕捉装置21可指向的方向71。图像捕捉装置21可以是固定的，使得图像捕捉装置21可始终指向同一个向上的方向71。在另外的实施例中，图像捕捉装置21可设置成移动的。视觉系统设置为检测元件的特征，例如元件的附接点，元件在附接点被附接至PCB18。元件的特征可包括引脚。元件的特征可包括一个或多个突起。照明装置22可通过一个或多个光源对元件的一部分进行照明，例如元件的特征。图像捕捉装置21设置为捕捉被一个或多个光源照亮的元件特征的图像。视觉系统可从图像捕捉装置21捕捉到的图像中检测元件的特征，包括元件的特征的位置和方向。例如，特征的图或图像可以用机器视觉软件进行处理，使得视觉系统可以确定特征的位置。作为一个实例，PCB18可通过PCB处理系统15进入拾放机器。可以通过PCB处理系统15将PCB18输送至放置点31。拾放头11可从给料机17拾取元件，将元件移动至图像捕捉系统20。一旦将元件移动至图像捕捉系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拾放机器，其包括/n给料机系统，其设置为将元件送至拾取点；/n分配头，所述分配头设置为从拾取点对送来的元件进行拾取；/n视觉系统，其设置为检测所述分配头拾取的元件的特征，所述视觉系统包括：/n指向一方向的图像捕捉装置；和/n照明装置，所述照明装置包括：/n多个光源，每个光源设置为产生具有可控宽度并相对于所述方向成一可控角度的光线，其中可控角度设置为与所述方向不垂直。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170928 US 62/564,5161.一种拾放机器，其包括
给料机系统，其设置为将元件送至拾取点；
分配头，所述分配头设置为从拾取点对送来的元件进行拾取；
视觉系统，其设置为检测所述分配头拾取的元件的特征，所述视觉系统包括：
指向一方向的图像捕捉装置；和
照明装置，所述照明装置包括：
多个光源，每个光源设置为产生具有可控宽度并相对于所述方向成一可控角度的光线，其中可控角度设置为与所述方向不垂直。


2.根据权利要求1所述的拾放机器，其特征在于，所述照明装置还包括上挡板和下挡板，其中多个光源中的每个光源设置在所述上挡板和所述下挡板之间；其中所述上挡板和所述下挡板设置为控制光线的每个可控角度。


3.根据权利要求2所述的拾放机器，其特征在于，所述照明装置还包括：
外壳，其包括外缘、所述上挡板和所述下挡板，其中所述上挡板和所述下挡板从所述外缘向内延伸，其中多个光源设置在外缘处或靠近外缘处，其中所述外壳包括在所述外缘的第一侧和所述外缘的第二侧之间延伸的开口，所述开口设置为容纳所述元件，其中光线设置为照亮开口中的元件。


4.根据权利要求2所述的拾放机器，其特征在于，所述上挡板和所述下挡板设置为控制每个可控角度和每个可控宽度，使得光线能够照亮被检查的元件的多个引脚前端中的每个引脚前端，并且使得光线不会照到所述被检查的元件的背景特征。


5.根据权利要求3所述的拾放机器，其特征在于，所述多个光源包括多个LED。


6.根据权利要求1所述的拾放机器，其特征在于，所述多个光源包括多个激光器。


7.根据权利要求3所述的拾放机器，其特征在于，所述开口是横贯照明装置外壳的通道；其中所述视觉系统设置为在所述分配头将元件移动穿过通道的过程中对元件的特征进行检测。


8.根据权利要求7所述的拾放机器，其特征在于，所述外壳为环形。


9.根据权利要求8所述的拾放机器，其特征在于，所述通道包括靠近环形中心的扩宽部，其设置为容纳比外壳的外缘处的通道宽度更大的元件。


10.根据权利要求1所述的拾放机器，其特征在于，每个所述可控角度相等。


11.根据权利要求1所述的拾放机器，其特征在于，每个所述可控角度为偏离所述方向的法线1或2度。


12.根据权利要求2所述的拾放机器，其特征在于，所述多个光源中的每个光源定向为处于可控角度，所述可控角度与所述方向不垂直。


13.一种视觉系统，其设置为对分配头拾取的元件的特征进行检测，所述视觉系统包括：
指向一方向的图像捕捉装置；和
照明装置，所述照明装置包括：
多个光源，每个光源设置为产生具有可控宽度并相对于所述方向成一可控角度的光线，其中可控角度设置为与所述方向不垂直。


14.根据权利要求13所述的视觉系统，还包括上挡板和下挡板，其中多个光源中的每个光源设置在所述上挡板和所述下挡板之间；其中所述上挡板和所述下挡板设置为控制光线的每个可控角度。


15.根据权利要求14所述的视觉系统，还包括：
外壳，其包括外缘、所述上挡板和所述下挡板，其中所述上挡板和所述下挡板从所述外缘向内延伸，其中多个光源设置在外缘处或靠近外缘处，其中所述外壳包括在所述外缘的第一侧和所述外缘的第二侧之间延伸的开口，所述开口设置为容纳所述元件，其中光线设置为照亮开口中的元件。


16.根据权利要求14所述的视觉系统，其特征在于，所述上挡板和所述下挡板设置为控制每个可控角度和每个可控宽度，使得光线能够照亮被检查的元件的多个引脚前端中的每个引脚前端，并且使得光线不会照到所述被检查的元件的背景特征。


17.根据权利要求15所述的视觉系统，其特征在于，所述多个光源包括多个LED。


18.根据权利要求13所述的视觉系统，其特征在于，所述多个光源包括多个激光器。


19.根据权利要求15所述的视觉系统，其特征在于，所述开口是横贯照明装置外壳的通道；其中所述通道设置为容纳元件，使得元件能够移动通过通道。


20.根据权利要求19所述的视觉系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·D·艾克，
申请(专利权)人：环球仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US