CN103533771A - 一种贴片机视觉系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种贴片机视觉系统，包括光源控制单元、图像传感器、图像存储单元、A/D转换单元、图像处理单元、主控计算机系统、信号指令执行单元、系统修正单元和报警装置。本发明提供一种能够自动修正和错误报警的贴片机视觉系统。

Description

一种贴片机视觉系统

技术领域

本发明涉及一种贴片机附件，特别涉及一种贴片机视觉系统。

背景技术

作为电气互联技术的主要组成部分和主体技术的表面组装技术SMT,是现代电气互联技术的主流，电子产品装配的生产能力和多功能适应性对贴装设备的依赖性相当的大，对贴片机的性能对提高生成率、降低生产不良率有着至关重要的影响。

贴片机视觉系统的设计方案直接影响视觉系统与生产管理系统、运行系统的工作配合度，视觉系统的精度直接影响着元器件贴装质量，目前，一般的贴片机视觉系统仅具备视觉对中功能，不具备自动修正以及错误报警功能，当视觉系统检测到元器件缺陷或者定位误差过大时，不能有效的提供警报，需要通过目检岗位检测，耗费人力，且遗漏缺陷率高。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有自动修正和报警功能的贴片机视觉系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种贴片机视觉系统，包括光源控制单元、图像传感器、图像存储单元、A/D转换单元、图像处理单元、主控计算机系统、信号指令执行单元、、系统修正单元和报警装置。

所述图像传感器、图像存储单元、A/D转换单元和所述图像处理单元顺序连接，所述主控计算机系统分别与所述图像处理单元、光源控制单元、系统修正单元、信号指令执行单元和报警装置连接。

所述光源控制单元、图像传感器和信号指令执行单元设置有用于视觉定位的标识，所述系统修正单元在贴片机启动时自动识别所述标识的坐标，修正贴片机系统初始坐标值。

所述报警装置包括声音警示装置和显示警示，所述显示警示包括液晶显示器，显示报警图像以及报警位置坐标。

对有引脚的芯片，尤其是具有窄间距引脚和非对称引脚排布的芯片，除了大小与形状，视觉定位系统更强调识别其引脚状况，包括各引脚间的间距是否一致，是否缺少引脚，每个引脚是否完好没有弯折现象，引脚排布是否正确。当视觉系统获取到元器件缺陷，启动声音警示装置，并在液晶显示装置中显示报警图像以及报警位置坐标。

当元器件贴装到PCB板，视觉系统检测对应坐标值，误差值超过设定值，同样，所述报警装置启动。

所述光源控制单元包括第一光源和第二光源，所述第一光源固定设置在贴片机贴头处，所述第二光源设置在PCB板位置下方，所述光源为LED环形光源，因为不同的环形光源组合可提供成像所需的不同光源环境，可以与工业摄像头方便地安装为一体，同时环形光源为成像对象提供均匀的照射光。

一种贴片机视觉系统控制方法，包括以下步骤：

1）光源控制：打开光源，为视觉系统提供光源；

2）视觉对中：由固定在贴片头上的或固定在机身上某处的图像传感器对元器件对中，通过探测元器件的光强分布，将所述光强分布转换为模拟电信号，再经过A/D转换单元转换为能进一步处理的数字信号，传送给图像处理单元；

3）元器件拾取：定位被拾取的原件的中心，贴片机吸嘴吸取元器件的中心，同时，计算吸嘴与中心的偏差；

4）元器件偏转角度计算；

5）元器件大小识别：判断所拾取的元器件是否符合要求，同时，识别管脚弯曲度、个数、宽度以及间距；

6）贴装：根据步骤2）和步骤3）计算的结果调整元器件位置，定位PCB板上的标识坐标，贴装元器件。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种贴片机视觉系统，包括光源控制单元、图像传感器、图像存储单元、A/D转换单元、图像处理单元、主控计算机系统、信号指令执行单元、系统修正单元和报警装置。

图像传感器、图像存储单元、A/D转换单元和所述图像处理单元顺序连接，所述主控计算机系统分别与所述图像处理单元、光源控制单元、系统修正单元、信号指令执行单元和报警装置连接。

光源控制单元、图像传感器和信号指令执行单元设置有用于视觉定位的标识，所述系统修正单元在贴片机启动时自动识别所述标识的坐标，修正贴片机系统初始坐标值。

报警装置包括声音警示装置和显示警示，显示警示包括液晶显示器，显示报警图像以及报警位置坐标。

对有引脚的芯片，尤其是具有窄间距引脚和非对称引脚排布的芯片，除了大小与形状，视觉定位系统更强调识别其引脚状况，包括各引脚间的间距是否一致，是否缺少引脚，每个引脚是否完好没有弯折现象，引脚排布是否正确。当视觉系统获取到元器件缺陷，启动声音警示装置，并在液晶显示装置中显示报警图像以及报警位置坐标。

当元器件贴装到PCB板，视觉系统检测对应坐标值，误差值超过设定值，报警装置启动。

所述光源控制单元包括第一光源和第二光源，所述第一光源固定设置在贴片机贴头处，所述第二光源设置在PCB板位置下方，所述光源为LED环形光源，因为不同的环形光源组合可提供成像所需的不同光源环境，可以与工业摄像头方便地安装为一体，同时环形光源为成像对象提供均匀的照射光。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种贴片机视觉系统，包括光源控制单元、图像传感器、图像存储单元、A/D转换单元、图像处理单元、主控计算机系统和信号指令执行单元，其特征在于：还包括系统修正单元和报警装置；

所述图像传感器、图像存储单元、A/D转换单元和所述图像处理单元顺序连接，所述主控计算机系统分别与所述图像处理单元、光源控制单元、系统修正单元、信号指令执行单元和报警装置连接；

所述光源控制单元、图像传感器和信号指令执行单元设置有用于视觉定位的标识，所述系统修正单元在贴片机启动时自动识别所述标识的坐标，修正贴片机系统初始坐标值。

2.根据权利要求1所述的一种贴片机视觉系统，其特征在于：所述报警装置包括声音警示装置和显示警示，所述显示警示包括液晶显示器，显示报警图像以及报警位置坐标。

3.根据权利要求1所述的一种贴片机视觉系统，其特征在于：所述光源控制单元包括第一光源和第二光源，所述第一光源固定设置在贴片机贴头处，所述第二光源设置在PCB板位置下方，所述光源为LED环形光源。

4.一种贴片机视觉系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）光源控制：打开光源，为视觉系统提供光源；

2）视觉对中：由固定在贴片头上的或固定在机身上某处的图像传感器对元器件对中，通过探测元器件的光强分布，将所述光强分布转换为模拟电信号，再经过A/D转换单元转换为能进一步处理的数字信号，传送给图像处理单元；

3）元器件拾取：定位被拾取的原件的中心，贴片机吸嘴吸取元器件的中心，同时，计算吸嘴与中心的偏差；

4）元器件偏转角度计算；

5）元器件大小识别：判断所拾取的元器件是否符合要求，同时，识别管脚弯曲度、个数、宽度以及间距；

6）贴装：根据步骤2）和步骤3）计算的结果调整元器件位置，定位PCB板上的标识坐标，贴装元器件。

Images