CN101706450A - 一种光学自动检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学自动检测设备，它包含摄像头(1)、环绕于摄像头(1)的光源、位于摄像头(1)和光源下方的承载台(8)、用于进行图像对比的计算机，其中光源为4个环形光源，分别为从上到下依次排列的白色环形光源(2)、红色环形光源(3)、绿色环形光源(4)、蓝色环形光源(5)，各环形光源的入射角大于相邻的位于上方的环形光源的入射角且小于相邻的位于下方的环形光源的入射角，红色环形光源(3)由170颗发光二极管组成，白色环形光源(2)由30颗发光二极管组成。本发明的有益效果是：本发明一种光学自动检测设备，对锡焊焊点判断准确性高，不易误判。

Description

一种光学自动检测设备

技术领域

本发明涉及一种光学自动检测设备，尤其是涉及一种用于检测锡焊焊点的光学自动检测设备。

背景技术

锡焊的最终工序是进行检查，由于锡焊焊点存在缺陷，所以在生产完成后需要对焊点进行检查，焊接的检查大致有两种：一是焊前检查，即检查母材表面、焊料、助焊剂等是否满足适当的焊接条件；二是焊后检查，即检查焊接是否确实可靠，有无焊接的缺陷。焊后检查不仅可以通过严格的检查发现所有的缺陷，保证出货产品的品质，而且也能及时发现大批量的不良品，阻止后续不良的持续发生，最重要的是对焊后不良品的分析可以快速、有效的找到针对发生缺陷的原因，以便采取相应的预防措施，提高后续生产的良率。

焊点的检查方法分为非破坏性检查和破坏性检查，目前非破坏性检查的方法主要为目视检查。目视检查的方法一种为靠检查员使用目测方法检查，这种方法浪费时间，浪费人力，另一种是使用光学自动检测设备捕捉焊点的图像，对焊点的图像进行识别并和特征图像进行对比来判断焊点的好坏。

现有技术下，光学自动检测设备存在对焊点判断不准确的问题，对于正常焊点，常误判为多焊或少焊；对于多焊或少焊的焊点，常判断为正常焊点，造成产品短路或断路，无法实现正常功能，判断错误的不良品投入到后续生产不仅影响后续工艺的良率，而且少焊的产品常造成成品缺陷无法及时检出，成品品质不稳定，影响公司的商誉。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动检测效果准确的光学自动检测设备。

为实现上述目的，本发明提供了一种光学自动检测设备，用于锡焊的检测，它包含摄像头、环绕于摄像头的光源、位于摄像头和光源下方的承载台、用于进行图像对比的计算机，光源为4个环形光源，分别为从上到下依次排列的白色环形光源、红色环形光源、绿色环形光源、蓝色环形光源，各环形光源的入射角大于相邻的位于上方的环形光源的入射角且小于相邻的位于下方的环形光源的入射角，其中红色环形光源由170颗发光二极管组成，白色环形光源由30颗发光二极管组成。

更优的，白色环形光源、红色环形光源、绿色环形光源、蓝色环形光源的轴心位置重合，各环形光源的轴心重合后，只需要调整各环形光源的角度就可以使各环形光源投射到承载台的相同的位置并重合，便于对承载台上的目标物体进行检测。

更优的，光源由发光二极管组成，发光二极管体积小，结构灵活，便于构成环形光源，也便于调整，还可以根据光学自动检测设备的内部空间进行光源的排列。

更优的，承载台还包含一个用于自动传送被检测物品的自动传输装置，设置了自动传输装置后承载台可以自行进行移动，并可以和上下游的设备进行对接，便于生产工序的全自动化.

本发明一种光学自动检测设备的有益效果是：1、使用四色光源排列进行照射，出射光稳定，颜色互补，便于捕捉；2、限定了红色环形光源和白色环形光源使用的发光二极管的数量，充分利用光源，减少光损失，提高成像清晰度，照射均匀，没有阴影。

附图说明

图1为本发明光学自动检测设备的结构图；

图2为本发明光学自动检测设备检测焊点时工作原理示意图；

图3为本发明光学自动检测设备中红色环状光源和白色环状光源展开后的结构示意图。

图中

1-摄像头，2-白色环形光源，3-红色环形光源，4-绿色环形光源，5-蓝色环形光源，6-PCB，7-焊点，8-承载台。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本发明。

如附图1所示，一种光学自动检测设备，用于锡焊的检测，它包含摄像头1、环绕于摄像头1的光源、位于摄像头1和光源下方的承载台8、用于进行图像对比的计算机，承载台8还包含一个用于自动传送被检测物品的自动传输装置，光源为4个环形光源，4个环形光源由各色的发光二极管分别组合而成，4个环形光源分别为轴心重合的、从上到下依次排列的白色环形光源2、红色环形光源3、绿色环形光源4、蓝色环形光源5，各环形光源的轴心重合后，只需要调整各环形光源的角度就可以使各环形光源投射到相同的位置并重合，便于进行目标的检测；各环形光源的入射角大于相邻的位于上方的环形光源的入射角且小于相邻的位于下方的环形光源的入射角，其中红色环形光源3由170颗发光二极管组成，白色环形光源2由30颗发光二极管组成。

承载台8还包含一个用于自动传送被检测物品的自动传输装置，设置了自动传输装置后承载台8可以自行进行移动，并可以和上下游的设备进行对接，从上游接收未检测的PCB6进行检测，将已检测的PCB6输送到下游，以便继续生产，使整个流程完全实行自动化。

本光学自动检测设备的工作原理如下：

如附图1所示，对于进入到摄像头1下方的目标，红色环形光源3、绿色环形光源4、蓝色环形光源5照射到目标区域后，根据目标区域倾斜度、平整度不同会有部分光线被散射掉，白色环形光源2因为入射角小，亮度高，所以发出的光经过反射，可以较多的进入到摄像头1的捕捉区域，保证摄像头1下方的目标区域的亮度，进而保证被捕捉的图像的对比度佳，清晰度高，便于进一步识别和判断，提升了焊点7判断的准确度。

如附图2所示，焊锡成斜坡状分布在元件管脚和PCB6之间的位置形成焊点7，当等于15°的红色光照射到PCB6上的焊点7时，红色光被反射的位置偏离摄像头1的位置，红色光不能完全被摄像头1捕捉，此时通过和计算机中图像的对比可知，红色光捕捉数值正常，如果焊点7被捕捉到的特征和计算机中特征库里的图像特征也一致，这时计算机判断此时的焊点7正常，将红色光判定和形状判定结合对焊锡情况进行判断，可以大大提升焊锡判断的准确性.

对于PCB6上的焊点，当对PCB6左侧的焊点7进行检查时，计算机接收左侧光源发出并被反射的光，并以此作为判断焊点7的依据，同理，当对PCB6右侧的焊点7进行检查时，计算机接收右侧光源发出并被反射的光，并以此作为判断的依据。

如附图3所示为红色环形光源3和白色环形光源2展开后的结构示意图，如果红色环形光源3和白色环形光源2内发光二极管太少，会造成亮度不够，成像质量低，如果发光二极管数目太多，会造成发光二极管的浪费；本发明中红色环形光源3由170颗发光二极管组成，发光二极管分4层排布在红色环形光源3的内部，从内到外发光二级管数目逐渐增多，白色环形光源2有30颗发光二极管组成，红色环形光源3和白色环形光源2各发光二极管之间间距均匀，照射在焊点7上时，充分利用光源，减少光损失，提高成像清晰度，照射均匀，没有阴影。

以上仅为本发明的具体实施例，任何本领域的技术人员能思之的变化均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种光学自动检测设备，用于锡焊焊点的检测，它包含摄像头(1)、环绕于所述的摄像头(1)的光源、位于所述的摄像头(1)和光源下方的承载台(8)、用于进行图像识别和对比的计算机，其特征在于：所述的光源由4个环形光源组成，分别为从上到下依次排列的白色环形光源(2)、红色环形光源(3)、绿色环形光源(4)、蓝色环形光源(5)，各所述的光源的入射角大于相邻的位于上方的所述的环形光源的入射角且小于相邻的位于下方的所述的环形光源的入射角，所述的红色环形光源(3)由170颗发光二极管组成，所述的白色环形光源(2)由30颗发光二极管组成。

2.根据权利要求1所述的一种光学自动检测设备，其特征在于：所述的白色环形光源(2)、红色环形光源(3)、绿色环形光源(4)、蓝色环形光源(5)的轴心位置重合。

3.根据权利要求1所述的一种光学自动检测设备，其特征在于：所述的光源由发光二极管组成。

4.根据权利要求1所述的一种光学自动检测设备，其特征在于：所述的承载台(8)还包含一个用于自动传送被检测物品的自动传输装置。

Images