CN102866161A - 一种smt模板视觉检测装置 - Google Patents

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叶峰
叶金玲
赖乙宗
赵崇裕
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Abstract

本发明公开了一种SMT模板视觉检测装置，包括底座、相机支撑架、相机、镜头夹具、玻璃载物台及LED背光源；本发明SMT模板视觉检测装置的整个装置在工作时无运动部件，使得相机与玻璃载物台上的SM模板相对位置固定；工作时，相机一次摄取玻璃载物台上的SMT模板的完整图像并进行分析处理，自动识别其表面缺陷；由于仅通过一次取像就可实现大幅面的SMT模板表面缺陷检测，大大提高检测的效率。另外，本发明的载物台采用玻璃形式，背光源采用LED加漫射板，从而实现均匀的照明。

Description

一种SMT模板视觉检测装置
技术领域
本发明涉及SMT印刷钢网外观检验技术领域，特别涉及一种SMT模板视觉检测装置。
背景技术
SMT是表面组装技术（表面贴装技术）（Surface Mounted Technology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。SMT是电子制造行业供应链的重要的环节。SMT印刷模板是漏印焊膏或点胶工序中必须使用的平板模具。SMT钢网制造是锡膏印刷过程中的不可少的关键工艺，称之为印刷工序中的心脏，直接影响着锡膏印刷质量，并贯穿于整个工序，从而钢网质量的好坏直接关系着整个SMT流程的质量。
SMT行业多年的研究实践表明，SMT质量问题的70%与锡膏的印刷有关，其中仅由钢网的不良而引起的缺陷占到35%，另外60%的组装缺陷和87%的回流焊接缺陷都是由于钢网不良造成的，因此钢网对SMT的品质、生产效率起着至关重要的作用。表面贴装经常出现的质量缺陷存少锡、多锡、无锡、桥连、锡珠、锡碎、立碑、元件移位等，这些缺陷的产生都与印刷钢网有直接关系。钢网的厚度选择不当或丝网绷得不紧、不平，就会带来少锡、多锡现象；钢网开口尺寸太小，开口形状不好，就会影响焊膏的释放，造成少锡、多锡、锡珠、锡碎等缺陷；钢网开口位置误差太大，开口形状不好，开口尺寸不当都可能引起桥连、元件移位、墓石等缺陷。
总之，SMT印刷钢网细微质量问题都可能会给整个SMT流程带来严重质量问题。
目前，SMT印刷钢网质量的检测基本依赖人工目检的方式,且每一片钢网均须100%全检。人工目检有以下缺点:
一、由于SMT印刷钢网的开孔尺度细微且一片钢网上开孔有数百至数千之多,人工目检效率极低；
二、人工检测只能排除显著缺陷，如缺孔, 粘连, 毛刺等,对于开孔位置,开孔面积无法给出精确定量的评估；
三、人工检验结果重复性差，且由于工人长期采用放大镜观察目标,劳动强度大,易于疲劳而产生漏检或误检。
SMT印刷钢网工艺的多重性加上其单件定制的特点，使得SMT印刷钢网制造的过程控制难度非常高。完全靠人工检测很难达到高质量、高准确性要求, SMT印刷钢网制造商需要高效率、精准的产品出厂检测手段, 同时SMT加工厂家在印刷过程中亦需要不断检测SMT印刷钢网的磨损情况以及开孔的锡膏粘附情况。
发明内容
本发明的发明目的是针对现有SMT印刷钢网外观检验的技术不足，提供一种提高检测效率的SMT模板视觉检测装置。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种SMT模板视觉检测装置，包括底座、相机支撑架、相机、镜头夹具、玻璃载物台及LED背光源；相机支撑架包括竖直部与水平部，竖直部一端设在底座上，另一端与水平部一侧连接；水平部另一侧开有第一半圆柱型凹槽，该镜头夹具面向水平部的一侧开有第二半圆柱型凹槽；该第二半圆柱型凹槽与第一半圆柱型凹槽相配合形成第一通孔，所述相机的镜头穿过第一通孔且面向底座中心，且镜头夹具安装在水平部上；底座四周向上延伸形成支架，在上述支架之间水平设置有第一托板与第二托板，且第二托板位于第一托板下方；第一托板中心设有第二通孔，玻璃载物台嵌于第二通孔内； LED背光源设于第二托板上。
优选地, 为实现均匀的背光照明；所述LED背光源包括漫反射片、LED及背光板；背光板与第二托板通过螺栓固定，若干所述LED排列在背光板上，漫反射片紧贴LED设置并通过螺栓固定安装在背光板上。
优选地,为了便于安装且方便加工，所述第二通孔内侧壁上设有向第二通孔中心线水平延伸的凸台，所述载物玻璃台搁置在凸台上。
优选地,所述第二通孔为方形通孔。
优选地，所述镜头夹具通过螺栓固定安装在水平部上。
优选地,所述竖直部与水平部之间通过第一连接夹板连接，所述竖直部与第一连接夹板的一段通过螺栓固定，第一连接夹板的另一端与水平部通过螺栓固定。
优选地,所述水平部包括横梁与镜头夹座，横梁一侧通过第一连接夹板与竖直部连接，另一侧通过第二连接夹板与镜头夹座一侧连接；镜头夹座另一侧设有第一半圆柱型凹槽；该镜头夹具面向镜头夹座的一侧设有第二半圆柱型凹槽；该第二半圆柱型凹槽与第一半圆柱型凹槽相配合形成第一通孔，所述相机的镜头穿过第一通孔且面向底座中心。
优选地,所述竖直部与水平部一体成型。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明SMT模板视觉检测装置的整个装置在工作时无运动部件，使得相机与玻璃载物台上的SM模板相对位置固定；工作时，相机一次摄取玻璃载物台上的SMT模板的完整图像并进行分析处理，自动识别其表面缺陷；由于仅通过一次取像就可实现大幅面的SMT模板表面缺陷检测，大大提高检测的效率。另外，本发明的载物台采用玻璃形式，背光源采用LED加漫射板，从而实现均匀的照明。
附图说明
图1是本发明SMT模板视觉检测装置的结构示意图；
图2是本发明SMT模板视觉检测装置的主视图；
图3是本发明SMT模板视觉检测装置的俯视图；
图4是图2的B-B局部剖视图；
图5是图4局部剖视图的另一个方向的视图；
图6是图2的A-A局部剖视图；
图7是图6的D部放大剖视图，用于进一步说明底座的结构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本发明采用的材料和加工方法为本技术领域常规材料和加工方法。
图1和图2中，底座7是用槽钢通过焊接搭建而成的固定支座。
图中，竖柱1以及上部的横梁3也是用槽钢切割而成。竖柱1通过螺栓与底座连接。竖柱1顶部与第一连接夹板2通过螺栓连接，而横梁3的左侧也是通过螺栓与第一连接夹板2进行连接。通过第一连接夹板2的过渡作用，使得横梁3与竖梁1连接。横梁3右侧与相机5连接（图4具体说明）。相机5直接安装在镜头6上端，镜头的另一端面向底座中心；由图中可知，镜头6位于底座中心的上方。
图3是整个机构的俯视图。
图4是图1的横梁与相机连接的局部剖视图，图5是图4局部剖视图的另一个方向的视图。镜头夹座11与横梁3通过第二连接夹板4的过渡作用进行连接。横梁3与第二连接夹板4通过螺栓连接。第二连接夹板4与镜头夹座11通过螺栓连接。镜头夹座11上开有第一半圆柱形的凹槽，镜头夹具12面向镜头夹座的一侧开有第二半圆柱型凹槽；该第二半圆柱型凹槽与第一半圆柱型凹槽相配合形成第一通孔，相机5的镜头6穿过第一通孔且面向底座中心；由图中可知，镜头6位于底座中心的上方。装配镜头后，镜头夹座11与镜头夹具12之间通过螺栓连接在一起。通过镜头夹座11与镜头夹具12的夹紧，把圆形的镜头6固定。基于整个结构的稳固性，SMT模板视觉检测装置在工作时无运动部件，使得相机取象稳固可靠。
图6是底座7的局部剖视图。底座7是一个近似立方体的结构，底座7上设有若干支架。第一托板水平设置在上述支架之间，第一托板上设有第二通孔，第二通孔圆周侧壁上设有向第二通孔中心线水平延伸的凸台，载物玻璃台8搁置在凸台上。上述支架之间还设有第二托板，第二托板平行设置于第一托板下方， LED背光源设于第二托板上。LED背光源包括漫反射片、LED及背光板。LED背光板10用螺栓固定在第二层托板上，若干所述LED排列在背光板上，漫反射片紧贴LED设置并通过螺栓固定安装在背光板上。在本装置中，相机的位置已固定，而载物的载物玻璃台8的位置相应于相机已做过调整并依此固定载物玻璃台8的位置，这样保证了相机取象的稳定性，不需要重新调整相机的焦距等取相条件，一次取相就可实现大幅面的SMT模板表面缺陷检测。
图7是图6的D部局部放大视图。最上面是玻璃载物台8，直接搁置在向第二通孔中心线水平延伸的凸台。在离玻璃载物台一定距离的下方是漫反射片9，紧挨着漫反射片9下方的是背光板10。LED背光板10上的凸起就是排列在上面的若干LED。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (8)

1.一种SMT模板视觉检测装置，其特征在于：包括底座、相机支撑架、相机、镜头夹具、玻璃载物台及LED背光源；相机支撑架包括竖直部与水平部，竖直部一端设在底座上，另一端与水平部一侧连接；水平部另一侧开有第一半圆柱型凹槽，该镜头夹具面向水平部的一侧开有第二半圆柱型凹槽；该第二半圆柱型凹槽与第一半圆柱型凹槽相配合形成第一通孔，所述相机的镜头穿过第一通孔且面向底座中心，且镜头夹具安装在水平部上；底座四周向上延伸形成支架，在上述支架之间水平设置有第一托板与第二托板，且第二托板位于第一托板下方；第一托板中心设有第二通孔，玻璃载物台嵌于第二通孔内；LED背光源设于第二托板上。
2.根据权利要求1所述的SMT模板视觉检测装置，其特征在于：所述LED背光源包括漫反射片、LED及背光板；背光板与第二托板通过螺栓固定，若干所述LED排列在背光板上，漫反射片紧贴LED设置并通过螺栓固定安装在背光板上。
3.根据权利要求1所述的SMT模板视觉检测装置，其特征在于：所述第二通孔内侧壁上设有向第二通孔中心线水平延伸的凸台，所述载物玻璃台搁置在凸台上。
4.根据权利要求3所述的SMT模板视觉检测装置，其特征在于：所述第二通孔为方形通孔。
5.根据权利要求1所述的SMT模板视觉检测装置，其特征在于：所述镜头夹具通过螺栓固定安装在水平部上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的SMT模板视觉检测装置，其特征在于：所述竖直部与水平部之间通过第一连接夹板连接，所述竖直部与第一连接夹板的一段通过螺栓固定，第一连接夹板的另一端与水平部通过螺栓固定。
7.根据权利要求6所述的SMT模板视觉检测装置，其特征在于：所述水平部包括横梁与镜头夹座，横梁一侧通过第一连接夹板与竖直部连接，另一侧通过第二连接夹板与镜头夹座一侧连接；镜头夹座另一侧设有第一半圆柱型凹槽；该镜头夹具面向镜头夹座的一侧设有第二半圆柱型凹槽；该第二半圆柱型凹槽与第一半圆柱型凹槽相配合形成第一通孔，所述相机的镜头穿过第一通孔且面向底座中心。
8.根据权利要求1-5任一项所述的SMT模板视觉检测装置，其特征在于：所述竖直部与水平部一体成型。
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