本實用新型涉及光學檢測系統(tǒng)的自動檢測領(lǐng)域，特別涉及一種自動化光學檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)自動化的全面發(fā)展和科學技術(shù)的不斷提高，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級，汽車電子領(lǐng)域的高端智能工廠持續(xù)發(fā)展，對生產(chǎn)制造自動化的要求越來越高。在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，人員成本越來越高，機械手被廣泛的運用于自動生產(chǎn)線中，機械人的應(yīng)用發(fā)展已成為高技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵，并迅速發(fā)展起來成為一門新興的技術(shù)，它更加促進了全自動化的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結(jié)合。

機械手可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，單純的手工勞作滿足不了工業(yè)自動化的要求，必須利用先進自動化機械式的生產(chǎn)設(shè)備以取代人的勞動，滿足工業(yè)自動化的發(fā)展需求，對未來的工業(yè)4.0制造業(yè)發(fā)展起著越來越重要的作用。

對于光學測試設(shè)備，目前還沒有自動化測試系統(tǒng)，無法實現(xiàn)全自動化的光學測試，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在解決上述問題，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，效率高的自動化光學檢測系統(tǒng)。

為解決上述問題，本實用新型提供了一種自動化光學檢測系統(tǒng),包括光學測試設(shè)備，光學測試設(shè)備與PLC控制模塊通信連接，所述PLC控制模塊與機械手通信連接，所述光學測試設(shè)備與機械手交互通信連接，所述PLC控制模塊連接DIO交互模塊，DIO交互模塊通過PLC控制模塊分別與光學測試設(shè)備和機械手交互通信。

通過PLC控制模塊、光學測試設(shè)備和機械手三者之間的交互通信實現(xiàn)各種機構(gòu)的協(xié)同工作，實現(xiàn)在整個生產(chǎn)過程中取代操作人員拿放產(chǎn)品，機械手自動上下料進行光學檢測。實現(xiàn)光學測試系統(tǒng)的自動化運作，提升了制造生產(chǎn)的自動化水平和生產(chǎn)效率，為未來的工業(yè)4.0發(fā)展做鋪墊。

優(yōu)選的，所述機械手為六軸機械手。六軸機械手是具備多關(guān)節(jié)、多自由度的機械手，具有動作多、靈活性強、重復(fù)精度高 、自動化程度高的特點，其響應(yīng)時間內(nèi)動作迅速、速度快，在運轉(zhuǎn)過程中不停頓，提高自動化生產(chǎn)效率，自動化水平高；精確度高，制造過程中受影響因素較小，保證了產(chǎn)品的制造質(zhì)量；并且可以降低人工成本，替代人員操作，降低成本實現(xiàn)效益的最優(yōu)化設(shè)計；嵌入程序靈活性強，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)，縮短產(chǎn)品轉(zhuǎn)型生產(chǎn)的周期及應(yīng)用設(shè)備的投入；

優(yōu)選的，所述PLC控制模塊還通過伺服驅(qū)動器連接伺服電機，所述伺服電機連接上下料模塊。通過伺服電機控制上下料模塊自動上下料，全面自動化。

優(yōu)選的，所述上下料模塊包括氣動雙跑臺上料輸送控制模塊和自動下料皮帶線控制模塊。氣動雙跑臺上料輸送控制模塊精度高，機械手需要在上料位置精確定位取料，故選用了氣動輸送控制精度較好的方案；效率高，選用雙跑臺機構(gòu)是因為提升生產(chǎn)效率考慮，一次性可以上料兩臺產(chǎn)品等待機械手取料，互不干擾，不用一直在上料位置等待上料，上料的頻率次數(shù)減少；動作可靠、易損件少、機械壽命高。采用自動下料皮帶線控制模塊，減少了成本考慮，自動下料皮帶線的結(jié)構(gòu)簡單，成本低；精度要求低，下一工站是由人員操作，只需經(jīng)過自動皮帶線流動到下一工站的取料位置由人員取料；空間考慮，下一工站占用較大的空間大小，下料機構(gòu)的空間位置受限，自動皮帶線結(jié)構(gòu)簡單，空間??；部件少，維護簡單；

優(yōu)選的，所述機械手通過其內(nèi)置的DIO模塊與光學測試設(shè)備連接交互通信。實現(xiàn)PLC控制模塊、光學測試設(shè)備和機械手三者之間的交互通信，從而各種機構(gòu)能高效地協(xié)同工作。

優(yōu)選的，所述光學測試設(shè)備包括第一光學測試儀和第二光學測試儀。分別對產(chǎn)品的儀表圖符的錯、漏、反等缺陷進行檢測,具體描述是產(chǎn)品圖符的絲印、顏色、亮度三大項內(nèi)容的測試。在達到自動化檢測的同時，還保證了對產(chǎn)品檢測的全面性和穩(wěn)定性。

優(yōu)選的，所述PLC控制模塊還連接顯示模塊。實現(xiàn)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)顯示及控制調(diào)試。

優(yōu)選的，所述PLC控制模塊還連接位置傳感器。實現(xiàn)氣動雙跑臺上料輸送和自動下料皮帶線的到位判斷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點：

本實用新型提供一種自動化光學檢測系統(tǒng)，通過PLC控制模塊、光學測試設(shè)備和機械手三者之間的交互通信實現(xiàn)各種機構(gòu)的高效協(xié)同工作，實現(xiàn)了全自動化傳遞的光學測試，光學測試設(shè)備對圖像進行采集和分析處理，對產(chǎn)品圖符缺陷進行檢測，在整個系統(tǒng)過程中，無需人員的手動操作，全靠機械式的自動化生產(chǎn)，提升了制造生產(chǎn)的自動化水平和生產(chǎn)效率，性能的穩(wěn)定性有了進一步的提升，并結(jié)合減少人員成本的投入，實現(xiàn)效益的最優(yōu)化設(shè)計，為未來的工業(yè)4.0發(fā)展做鋪墊。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的自動化光學檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型實施例2的自動化光學檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下列實施例是對本實用新型的進一步解釋和補充，對本實用新型不構(gòu)成任何限制。

實施例1

如圖1所示，一種自動化光學檢測系統(tǒng)，包括PLC控制模塊，PLC控制模塊連接光學測試設(shè)備、機械手和DIO交互模塊，其中，PLC控制模塊屬于整個控制系統(tǒng)的核心，主要實現(xiàn)整個系統(tǒng)的邏輯控制、DIO信號的采取和處理、與光學測試設(shè)備和機械手的交互通信，同時，光學測試設(shè)備與機械手交互通信連接， DIO交互模塊通過PLC控制模塊分別與光學測試設(shè)備和機械手交互通信。

機械手受控于PLC控制模塊，接收到PLC控制模塊的上料信息后將產(chǎn)品抓取到光學測試設(shè)備進行光學測試，測試完成后，光學測試設(shè)備向機械手發(fā)送結(jié)果狀態(tài)信息，機械手根據(jù)接收到的結(jié)果狀態(tài)信息將產(chǎn)品相應(yīng)地抓取到不合格品區(qū)或合格品區(qū)，DIO交互模塊采集和處理光學測試設(shè)備和機械手的運行狀態(tài)信息，發(fā)送給PLC控制模塊，PLC控制模塊根據(jù)系統(tǒng)各個模塊的狀態(tài)信息進行總控。

實施例2

如圖2所示，一種自動化光學檢測系統(tǒng)，包括PLC控制模塊，PLC控制模塊連接光學測試設(shè)備，與光學測試設(shè)備進行信息交互從而控制光學測試設(shè)備對產(chǎn)品的測試動作，獲取光學測試設(shè)備對產(chǎn)品的測試結(jié)果狀態(tài)信息，控制系統(tǒng)其余模塊相應(yīng)動作。PLC控制模塊還連接機械手，本實施例采用六軸機械手，六軸機械手同時連接光學測試設(shè)備，實現(xiàn)與光學測試設(shè)備、PLC控制模塊三者之間的交互交通，從而實現(xiàn)自動上下料拿放產(chǎn)品；PLC控制模塊還連接DIO交互模塊，DIO交互模塊對系統(tǒng)各模塊進行信息的采集和處理、運行狀態(tài)的監(jiān)控，為機械手與光學測試設(shè)備、PLC控制模塊三者之間的交互通信提供信息支持。PLC控制模塊還通過伺服驅(qū)動器連接伺服電機，伺服電機連接啟動雙跑臺上料輸送控制模塊和自動下料皮帶線控制模塊，實現(xiàn)在PLC控制模塊的控制下的自動輸送產(chǎn)品。PLC控制模塊還連接顯示模塊，本實施例采用觸摸屏顯示模塊，實現(xiàn)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)顯示及控制調(diào)試。PLC控制模塊還連接顯示模塊還連接位置傳感器，實現(xiàn)氣動上料輸送和自動下料皮帶線的到位判斷。

其中，光學測試設(shè)備包括第一光學測試儀AOI-1和第二光學測試儀AOI-2，六軸機械手內(nèi)置DIO模塊，六軸機械手通過其內(nèi)置的DIO模塊與光學測試設(shè)備連接交互通信。

系統(tǒng)正常工作時，首先PLC控制模塊通過與六軸機械手的交互通訊，六軸機械手向PLC控制模塊發(fā)出上料請求信號，PLC控制模塊通過伺服驅(qū)動器控制伺服電機啟動，伺服電機啟動氣動上料輸送機構(gòu)把整機產(chǎn)品輸送到六軸機械手的上料取料位置，產(chǎn)品輸送到位后六軸機械手接收到上料取料的命令并到取料區(qū)域取料，六軸機械手抓取產(chǎn)品放到第一光學測試儀AOI-1的夾具位置上，六軸機械手放好產(chǎn)品后第一光學測試儀AOI-1通過氣動控制把產(chǎn)品夾緊上電進入通訊，產(chǎn)品通訊成功后第一光學測試儀AOI-1開始對產(chǎn)品進行光學測試，第一光學測試儀 AOI-1測試完成后輸出測試完成的結(jié)果狀態(tài)信息，六軸機械手會根據(jù)接收到的來自第一光學測試儀AOI-1的測試完成的結(jié)果狀態(tài)信息，取料到下一個工站，如果第一光學測試儀AOI-1輸出的結(jié)果狀態(tài)信息為Failed，六軸機械手會把測試的不良品抓取到第一光學測試儀AOI-1的不良品區(qū)域，如果第一光學測試儀AOI-1輸出的結(jié)果狀態(tài)信息為Passed，六軸機械手接收到信號后到第一光學測試儀AOI-1的夾具中抓取產(chǎn)品到第二光學測試儀AOI-2的夾具區(qū)域，六軸機械手放好產(chǎn)品后第二光學測試儀AOI-2通過氣動控制把產(chǎn)品夾緊上電進入通訊，產(chǎn)品通訊成功后第二光學測試儀AOI-2開始對產(chǎn)品進行光學測試，第二光學測試儀AOI-2測試完成后輸出測試完成的結(jié)果狀態(tài)信息，六軸機械手會根據(jù)接收到光學測試設(shè)備的測試完成狀態(tài)信息取料到下一個工站，如果第二光學測試儀AOI-2輸出的結(jié)果狀態(tài)信息為Failed，六軸機械手會把測試的不良品抓取到第二光學測試儀AOI-2的不良品區(qū)域，如果第二光學測試儀AOI-2輸出的結(jié)果狀態(tài)信息為Passed，六軸機械手接收到信號后到第二光學測試儀AOI-2抓取產(chǎn)品到自動下料皮帶線控制模塊的放料區(qū)域，整個過程中DIO交互模塊對六軸機械手進行信號的采集和處理，并在觸摸屏顯示模塊上實時完成運行狀態(tài)的監(jiān)控。以下是本實施例所公開的基于六軸機械手的自動化光學測試系統(tǒng)的控制步驟：

（1）對整個系統(tǒng)進行初始化，主要包括PLC控制模塊、伺服電機、DIO交互模塊、光學測試設(shè)備、六軸機械手、上下料模塊的初始化。

（2）PLC控制模塊通過與六軸機械手的交互通訊：六軸機械手發(fā)出上料請求信號，PLC控制模塊向伺服驅(qū)動器發(fā)出控制信號，再通過伺服電機控制氣動雙跑臺上料輸送控制模塊自動上料；

（3）第一光學測試儀AOI-1向六軸機械手內(nèi)置的DIO模塊發(fā)送請求指令，請求六軸機械手到指定位置抓取產(chǎn)品；

（4）六軸機械手接收到第一光學測試儀AOI-1的請求指令后到上料的取料區(qū)域抓取產(chǎn)品；

（5）六軸機械手放好產(chǎn)品后，第一光學測試儀AOI-1發(fā)送請求機械手抓產(chǎn)品運送到第一光學測試儀AOI-1的掃描位；

（6）六軸機械手收到請求指令，將產(chǎn)品運送到第一光學測試儀AOI-1掃描位進行掃描；

（7）第一光學測試儀AOI-1掃描完成，六軸機械手抓取產(chǎn)品放入到第一光學測試儀AOI-1的測試夾具中；

（8）六軸機械手放好產(chǎn)品后，第一光學測試儀AOI-1開始對產(chǎn)品進行光學測試，第一光學測試儀AOI-1測試完成后輸出測試完成的結(jié)果狀態(tài)信息，六軸機械手會根據(jù)接收到的結(jié)果狀態(tài)信息取料到下一個工站；

（9）如果第一光學測試儀AOI-1輸出Failed，六軸機械手會把測試的不良品抓取到第一光學測試儀AOI-1的不良品區(qū)域；

（10）如果第一光學測試儀AOI-1輸出Passed，六軸機械手接收到信號后到第一光學測試儀AOI-1的測試夾具中抓取產(chǎn)品到第二光學測試儀AOI-2設(shè)備的夾具區(qū)域中；

（11）六軸機械手放好產(chǎn)品后，第二光學測試儀AOI-2測試設(shè)備開始對產(chǎn)品進行第二輪光學測試，第二光學測試儀AOI-2測試完成后輸出測試完成的結(jié)果狀態(tài)信息，六軸機械手會根據(jù)接收到測試設(shè)備的結(jié)果狀態(tài)信息取料到下一個工站；

（12）如果第二光學測試儀AOI-2輸出Failed，六軸機械手會把測試的不良品抓取到第二光學測試儀AOI-2的不良品區(qū)域；

（13）如果第二光學測試儀AOI-2輸出Passed，六軸機械手接收到信號后到第二光學測試儀AOI-2的測試夾具中抓取產(chǎn)品到自動下料皮帶線控制模塊的放料區(qū)域；

（14）自動下料皮帶線控制模塊上感應(yīng)到有產(chǎn)品后，自動把產(chǎn)品流動到下一工序；

（15）六軸機械手判斷自動上料區(qū)域中的產(chǎn)品是否取料完成，如取料完成，六軸機械手等待產(chǎn)品上料到六軸機械手取料區(qū)域；

（16）DIO交互模塊對六軸機械手和光學測試設(shè)備進行信號的采集和處理，在觸摸屏上實時完成運行狀態(tài)的監(jiān)控；

（17）如果上料區(qū)域中沒有取料完成，則重復(fù)步驟（2）至（15）

以上為本實用新型的其中具體實現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬于本實用新型的保護范圍。