(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210624537.X (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 南京信息 工程大学无锡研究院 地址 214000 江苏省无锡市锡山区浙大网 新9-10栋 (72)发明人 陈伟超　张杰　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 余俊杰 (51)Int.Cl. H05K 3/34(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种用于自动插PIN的自适应纠偏设备及其 使用方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于自动插PIN的自适应 纠偏设备及其使用方法， 包括六轴蜘蛛手和插 PIN机构， 所述六轴蜘蛛手有六个自由度， 所述插 PIN机构通过固定底板可拆卸地安装在所述六轴 蜘蛛手末端； 所述插PIN机构顶部安装有压力传 感器气缸， 所述压力传感器气缸螺纹连接有纠偏 柱， 所述纠偏柱下方固定连接有压力传感器连接 柱， 所述压力传感器连接柱下方固定安装有压力 传感器； 所述插PIN机构底部设有插PIN夹爪气 缸， 所述插PIN夹爪气缸底端 安装有夹爪； 所述插 PIN机构一侧固定连接有 位移传感器， 所述插PIN 机构另一侧设有相机固定板， 所述相机固定板固 定连接有相机。 本发明有效的解决了铜柱歪斜状 态下传统的人工手持式插PIN方法效率低下、 插 PIN深度误差大、 生产成本高的问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 CN 114900992 A 2022.08.12 CN 114900992 A 1.一种用于自动插PIN的自适应纠偏设备， 其特征在于： 包括六轴蜘蛛手(20)和插PIN 机构， 所述六轴蜘蛛手(20)有六个自由度， 所述插PIN机构设有压力 传感器气缸固定板(1)， 所述插PIN机构通过所述压力传感器气缸固定板(1)可拆卸 地安装在所述六轴蜘蛛手(20) 末端； 所述插PIN机构顶部安装有压力传感器气缸(3)， 所述压力传感器气缸(3)螺纹连接有 纠偏柱(4)， 所述纠偏柱(4)下方固定连接有压力传感器连接柱(5)， 所述压力传感器连接柱 (5)下方固定安装有压力传感器(6)； 所述插PIN机构底部设有插PIN夹爪气缸(9)， 所述插PIN夹爪气缸(9)底端安装有夹爪 (10)， 所述夹爪(10)下方设有工装托盘， 所述工装托盘上固定有电路板， 所述电路板焊接有 至少一个铜柱端子(12)； 所述压力传感器气缸固定板( 1)底端一侧固定连接有固定底板( 14)， 所述固定底板 (14)侧面固定连接有位移传感器(8)， 所述固定底板(14)正面固定连接有相机固定板(19)， 所述相机固定 板(19)固定连接有相机(18)。 2.根据权利要求1所述的用于自动插PIN的自适应纠偏设备， 其特征在于， 所述压力传 感器气缸(3)安装有两个排气调速阀(2)。 3.根据权利要求1所述的用于自动插PIN的自适应纠偏设备， 其特征在于， 所述压力传 感器气缸(3)顶端与所述压力传感器气缸固定 板(1)固定连接 。 4.根据权利要求1所述的用于自动插PIN的自适应纠偏设备， 其特征在于， 所述压力传 感器(6)下方固定连接有压力传感器连接板(7)， 所述压力传感器连接板(7)与所述插PIN夹 爪气缸(9)固定连接 。 5.根据权利要求1所述的用于自动插PIN的自适应纠偏设备， 其特征在于， 所述工装托 盘由铜柱端子固定底板(1 1)和铜柱端子固定 盖板(13)组成。 6.根据权利要求1所述的用于自动插PIN的自适应纠偏设备， 其特征在于， 所述相机 (18)可拆卸地安装有镜头(17)， 所述镜头(17)下方设有光源固定板(16)， 所述光源 固定板 (16)固定连接有光源(15)。 7.根据权利要求1所述的用于自动插PIN的自适应纠偏设备， 其特征在于， 所述固定底 板(14)和相机固定板(19)的材质为45号钢， 所述固定底板(14)和相机固定板(19)的表面设 有铬镀层。 8.权利要求1 ‑7任一所述的用于自动插PIN的自适应纠偏设备的使用方法， 其特征在 于， 步骤如下： S1、 准备工作： 通过铜柱端子固定底板(11)和铜柱端子固定盖板(13)固定铜柱端子 (12)， 通过 六轴蜘蛛手(20)移动来调整相机(18)的拍照位置； S2、 相机测量： 通过相机(18)的拍 摄测量出电路板上铜柱端子(12)的铜柱孔中心的实 际坐标(X1， Y1)， 将实际坐标(X1， Y1)与铜柱端子(12)的铜柱孔中心的理论坐标(0， 0)进行对 比， 相机(18)通过算法计算出铜柱端子(12)的水平偏移角度 θ、 水平偏移距离L、 竖直偏移角 度a和实际高度h， 根据得出的θ、 a、 L、 h数据可 以确定铜柱孔的实际角度和位置参数， 相机 (18)将铜柱孔的实际角度和位置参数传输 至六轴蜘蛛手(20)， 其中， 水平偏移角度 θ 由下式计算得到： θ ＝arctan(Y1/X1)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114900992 A 2其中， 水平偏移 距离L由下式计算得到： 其中， 竖直偏移角度a由下式计算得到： a＝arccos(L/H) 其中， 实际高度h由下式计算得到： S3、 夹爪取PI N： 夹爪(10)下 方设有容纳PI N的震动盘， 夹爪(10)从震动盘中取PI N； S4、 插PIN操作： 夹爪(10)取PIN完成后， 机械臂根据相机(18)传输的铜柱孔的实际角度 和位置参数旋转对应的角度， 使夹爪(10)上的PIN垂 直于铜柱端子(12)上的铜柱 孔， 并将夹 爪(10)上的PI N插入铜柱孔； S5、 识别参数： 铜柱孔与PIN为过盈配合， 夹爪(10)将PIN插入铜柱孔时， 压力传感器(6) 会识别PI N插入铜柱孔时受到的阻力， 位移传感器(8)会识别PI N插入铜柱孔的深度； S6、 返工操作： 当位移传感器(8)识别出的PIN插入铜柱孔的深度应大于等于PIN总长度 的85％， 同时压力传感器(6)识别出的PIN插入铜柱孔受到的阻力应大于等于25N且小于等 于35N时， 则铜柱 孔插PIN合格， 若不能同时满足上述两个条件， 则铜柱 孔插PIN不合格， 用于 自动插PIN的自适应纠偏设备将不合格位置信息传给MES生产信息化管理系统， 所述MES生 产信息化管理系统包括显示屏， 插PIN不合格的铜柱孔的点位会显示在显示屏上， 待插PIN 完成后， 后道人员针对显示的点 位， 手动拔出废PI N并重新插 入新PIN。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114900992 A 3