CN103562711A - 改善图像清晰度的目视检查装置 - Google Patents
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Abstract
依据本发明的目视检查装置,作为在部件装配过程中用相机对装配或者贴装的检查对象拍照后将拍摄的图像与预先输入的对象图像比较以判别检查对象的良好或不良的改善图像清晰度目视检查装置,包括:平台部,其将上述检查对象固定或者移送到检查位置;照明部,其位于上述平台部的上部,为上述检查对象提供照明;第1相机部,其位于上述照明部的中心,获取检查对象的二维图像;第2相机部,其设置在上述第1相机部侧面且为多个;格子条纹照射部,设置在上述第2相机部的相机与相机之间;目检处理部,对上述第1相机部及第2相机部拍摄的影像进行判读以判别上述检查对象的良好或不良;控制部,对上述平台部和上述光照射部及上述第1相机部、第2相机部进行控制;光扩散部,设置在上述照明部前方。依据本发明,可以提高照射检查对象表面光线的均匀度。另外,去除了设置在中央相机部前方的半反镜,从而可以拍摄更加清晰的图像。同时,使整体装置的结构更加小巧,将各部件分散设置,方便维护保养。
Description
技术领域
本发明涉及一种目视检查装置。具体地,涉及一种利用光扩散板提高照射检查对象的光线均匀度,利用多种格子条纹检查高度,并通过去除设置在用于拍摄检查对象的相机前方的半反镜从而提高图像清晰度的目视检查装置。
背景技术
一般来说,为印刷电路板(PCB)等装配表面贴装部件的表面贴装技术(SMT;Surface Mounting Technology)包括:使表面贴装部件(SMD;Surface Mounting Device)小型化/集成化的技术、用于对上述表面贴装部件进行精确装配的精密装配设备的开发及运用各种装配设备的技术。
表面贴装生产线由表面贴装机和目视检查装置等设备构成。上述表面贴装机作为将表面贴装部件贴装到印刷电路板上的设备,其负责将由部件供给器(Feeder)按带状(Tape)、棍状(Stick)、盘状(Tray)等形态供给的各种表面贴装部件放到印刷电路板的贴装位置上。
另外,上述目视检查装置在表面贴装部件的焊接工序结束前或者结束后对表面贴装部件的贴装状态进行检查,并根据检查结果将印刷电路板移送至下一个工序。
如图1所示,普通的目视检查装置包括:照明装置110,其利用射灯等提供光线照射;相机部120,其设置在上述照明装置110的上部,对贴装在检查对象上的各种部件的图像信息进行拍摄;半反镜130,其使源自上述照明装置110的光线反射,在照射检查对象的同时将检查对象的形状向上述相机传输。
在这里,上述照明装置110在外罩140内排列设置有多个射灯,当对检查对象进行照射时,就为上述多个射灯提供电源从而照射光线。
普通的目视检查方法如下,通过输送器将检查对象水平移送,位置调节装置对初始位置进行调节,调节完成后光线通过格子照射到LED部件或者印刷电路板上,通过对光线照射检查对象表面形成的影像进行分析,从而测定三维高度。
然后,对拍摄部分进行计算,并通过与基准值比较,以检查与高度相关的部件贴装的良好/不良或者检查表面贴装部件是否贴装。
上述检查方法全都通过测定二维影像并利用三角函数计算三维高度。
因此,准确拍摄及区分通过照射光线形成的影像模式对于利用构造光的目视检查装置来说是非常重要的因素。
另外,上述现有目视检查装置为了使光线反射并拍摄图像而在中央相机部前方设置有半反镜,从而妨碍拍摄更加清晰的图像。
另外,存在以下问题,由于源自照明装置的光线直接照射到检查对象表面,光线就会重叠,从而导致直接照射的部分相对较亮,相反,光密度较低的部分则相对较暗。
另外,在上述中央相机部装置内设置有识别检查对象基板是否装配到正确位置的激光、相机等构成要件。这样,设置上述中央相机部的外罩内容纳的整体构成要件的种类、大小及重量均有所增加,从而给维护保养带来不便。
发明内容
【技术课题】
本发明就是为解决上述问题而研发的。本发明的目的在于,提供一种能够提高照射检查对象表面光线均匀度的目视检查装置。
本发明的另一个目的在于,提供一种通过去除设置在中央相机部前方的半反镜从而能够拍摄更加清晰图像的目视检查装置。
本发明的另一个目的在于,提供一种通过将装置小型化并将部件分散配置从而方便维护保养的目视检查装置。
【技术方案】
为了实现上述目的,依据本发明的目视检查装置,作为在部件装配过程中用相机对装配或者贴装的检查对象拍照后将拍摄的图像与预先输入的对象图像比较以判别检查对象的良好或不良的改善图像清晰度目视检查装置,包括:平台部,其将上述检查对象固定或者移送到检查位置;照明部,其位于上述平台部的上部,为上述检查对象提供照明;第1相机部,其位于上述照明部的中心,获取检查对象的二维图像;第2相机部,其在上述第1相机部的侧面且为多个;格子条纹照射部,设置在上述第2相机部的相机与相机之间;目检处理部,其对上述第1相机部及第2相机部拍摄的影像进行判读以判别上述检查对象的良好或不良;控制部,其对上述平台部和上述光照射部及上述第1相机部、第2相机部进行控制;光扩散部,其设置在上述照明部前方。
优选地,上述格子条纹照射部包括液晶面板或者微镜模块中的任意一个。
在这里,上述照明部包括沿垂直方向照射的水平照明部和沿倾斜方向照射的倾斜照明部。
优选地,上述光扩散部设置在上述水平照明部和倾斜照明部的前面。
优选地,在上述第1相机部的一侧设置有确认检查对象位置的第3相机部。
在这里,在上述第3相机部的前方设置有位置确认照明部和半反镜。
优选地,在侧视图上,上述第1相机部与上述格子条纹照射部之间的角度为25度至45度。
【发明的效果】
依据本发明,可以提高照射到检查对象表面的光线均匀度。
另外,通过去除设置在中央相机部前方的半反镜,可以拍摄更加清晰的影像。
另外,通过将装置小型化并将部件分散配置,方便维护保养。
附图说明
图1是现有目视检查装置的侧断面图;
图2是依据本发明的目视检查装置概略侧视图;
图3是依据本发明的目视检查装置概略平面图。
具体实施方式
下面,将参照附图对本发明的构成进行详细说明。
在说明之前,需要解释一下,本说明书及权利要求书中使用的术语并非仅限于字典所阐释的意义,发明人为了对自己的发明进行更好地解释可以对术语的概念进行适当定义,因此,相关术语应当按照符合本发明技术思想的原则解释其意义或者概念。
所以,本说明书中记载的实施例及附图中标示的构成只是本发明的优选实施例,并不能完全体现本发明的技术思想。因此,对于本申请来说,可以对其进行多种变换或者修改。
图2是依据本发明的目视检查装置概略侧视图,图3是依据本发明的目视检查装置概略平面图。
参照图2和图3可以看出,依据本发明的目视检查装置,作为在部件装配过程中用相机对装配或者贴装的检查对象拍照后将拍摄的图像与预先输入的对象图像比较以判别检查对象的良好或不良的改善影像清晰度目视检查装置,包括:平台部10,其将上述检查对象5固定或者移送到检查位置;照明部20,其位于上述平台部10的上部,为上述检查对象5提供照明;第1相机部30,其位于上述照明部20的中心,获取检查对象5的二维图像;第2相机部40-2、40-4、40-6、40-8,其在上述第1相机部30侧面且为多个;格子条纹照射部50-2、50-4、50-6、50-8,其设置在上述第2相机部40-2、40-4、40-6、40-8)的相机与相机之间;目检处理部60,其对上述第1相机部30及第2相机部40-2、40-4、40-6、40-8拍摄的影像进行判读以判别上述检查对象的良好或不良;控制部70,其对上述平台部和上述光照射部及上述第1相机部30、第2相机部40-2、40-4、40-6、40-8进行控制;光扩散部25,其设置在上述照明部20前方。
本发明的目视检查装置在对表面贴装生产线上完成表面贴装作业的印刷电路板的表面贴装部件进行检查时,在通过先行设备的输送器向下一工序移送之前进行目视检查。
上述目视检查装置既可以设置在先、后行设备的输送器与输送器之间形成的空间内,也可以与先、后行设备无关而采用单独的工作台形式。
在这里,上述平台部10作为提供放置检查对象5空间的构成要素包括:对上述检查对象5的位置进行调节及固定的位置调节部(未图示)及固定部(未图示)等。
在这里,在上述平台部10的上部照明部20以上述第1相机部30为中心沿圆周方向连续或断续设置。
上述照明部20作为一种为确保获得上述检查对象5的准确影像信息而向检查对象5提供照明的构成要素,设置有多个射灯或者LED灯,可以从四周对上述检查对象5进行照射。
上述照明部20包括水平照明部22和倾斜照明部23。
在这里,上述水平照明部22设置在上述平台部10的上部,其作用就是为上述检查对象5提供垂直射入的光线。
上述倾斜照明部23设置在上述垂直照明部22的侧部,其作用就是提供倾斜射入的光线。
上述第1相机部30作为对检查对象5进行拍摄的构成要素,优选地,采用CCD(charge coupled device)相机。
在通过上述第1相机部30对检查对象5进行二维检查的同时,可以对通过上述格子条纹照射部50-2、50-4、50-6、50-8照射的格子条纹变形程度进行拍摄,从而测定检查对象的高度。
对于图1所示现有目视检查装置来说,通常在中央相机部120前方设置半反镜,可对源自照明部110的光线进行反射,同时还可通过上述中央相机部120拍摄影像。对于本发明来说,在上述第1相机部30前方没有设置半反镜。
因此,通过上述第1相机部30能够拍摄更加清晰的影像。
在上述第1相机部30侧部真针对上述第1相机部30对称地设置有多个第2相机部40-2、40-4、40-6、40-8,这样在消除影像四角区域的同时还能够提高影像拍摄的速度。
如图3所示,四个上述第2相机部40-2、40-4、40-6、40-8针对上述第1相机部30对称地设置,可以对设置在基板等检查对象上的部件发生的脱落、突起等情况进行检查。
上述格子条纹照射部50-2、50-4、50-6、50-8作为对上述检查对象5进行格子条纹照射并测定高度的结构包括:液晶面板或数字微镜像显示(DMD:Digital Micromirror Display)和光源。
因此,在上述控制部70的控制下,格子形状的影像被照射到检查对象5上,通过上述第1相机部30拍摄上述格子形状影像的变形程度,从而可以计算部件的高度。
上述格子条纹照射部50-2、50-4、50-6、50-8也以上述第1相机部30为中心设置,且四个格子条纹照射部50-2、50-4、50-6、50-8对称地设置,可同时或者依次对检查对象5进行格子条纹照射。
在这里,上述格子条纹照射部50-2、50-4、50-6、50-8可以照射红色、蓝色等多种颜色的格子条纹。
因此,对大间隔的格子条纹和小间隔的格子条纹以不同的颜色进行照射,不仅可以减少测定部件高度所需的时间,而且能够使高度测定更加准确。
上述格子条纹照射部50-2、50-4、50-6、50-8和上述第1相机部30之间的设置角度a优选地控制在25度至45度范围内。
如果上述角度a小于25度时,根据部件高度的格子条纹变形程度就变小,这样就会导致高度计算产生误差。如果上述角度a大于45度时,分别照射到靠近和远离上述格子条纹照射部50-2、50-4、50-6、50-8的格子条纹幅度的差异就会过分增大,从而导致高度计算产生误差。
这是因为,如果在上述角度范围内设置,通过上述第1相机部30拍摄照射的格子条纹会随检查对象高度的变化而适当变形。
另外,上述目检处理部60将从上述第1相机部,第2相机部获取的检查对象5影像信息与预先输入的对象图像比较,判断上述检查对象5的良好或不良。
另外,上述控制部70作为包含对上述平台部10、第1相机部,第2相机部的驱动及运行进行控制的运动控制器在内的构成要素,可以对依据本发明的目视检查装置整体的驱动进行控制。
上述控制部70按照系统控制程序不仅负责目视检查装置的拍摄位置控制和拍摄影像的处理及照明部控制等物理控制,而且执行检查作业及数据计算作业。
同时,上述控制部70还负责用于将作业内容及检查结果输出到显示器上的输出装置的控制和操作人员能够设定及输入各种事项的输入装置的控制等目视检查装置的集成控制。
另外,在上述照明部20前方设置有如光扩散板的光扩散部25,可以使源自上述照明部20的光线均匀地照射到检查对象的整体区域。
因此,可以减小检查对象5上的较暗部分与较亮部分之间的差异,从而拍摄出更加清晰的影像。
为了确保上述光扩散部25能够设置在上述水平照明部22和倾斜照明部23的前方,其侧断面成弯折形态。
另外,在上述第1相机部30的一侧设置有确认检查对象位置的第3相机部80。
在这里,在上述第3相机部80的前方设置有位置确认照明部84和半反镜82。
因此,与如图1所示现有中央相机部120确认检查对象位置的情况相比,确认位置的部件被容纳在第3相机部80的外罩内,从而可以减小上述第1相机部30的外罩直径,即使部件发生故障也很容易进行管理。
在上述说明中,虽然通过限定的实施例和附图对本发明进行了说明,但是并不意味着本发明的技术思想仅限定于此。通过上述的说明,具有本发明所属技术领域相关知识的技术人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。
Claims (7)
1.一种改善图像清晰度的目视检查装置,其特征在于:
作为在部件装配过程中用相机对装配或者贴装的检查对象拍照后将拍摄的图像与预先输入的对象图像比较以判别检查对象的良好或不良的改善图像清晰度目视检查装置,包括:平台部,其将上述检查对象固定或者移送到检查位置;照明部,其位于上述平台部的上部,为上述检查对象提供照明;第1相机部,其位于上述照明部的中心,获取检查对象的二维图像;第2相机部,其设置在上述第1相机部侧面且为多个;格子条纹照射部,其设置在上述第2相机部的相机与相机之间;目检处理部,其对上述第1相机部及第2相机部拍摄的影像进行判读以判别上述检查对象的良好或不良;控制部,其对上述平台部和上述光照射部及上述第1相机部、第2相机部进行控制;光扩散部,其设置在上述照明部前方。
2.根据权利要求1所述的改善图像清晰度的目视检查装置,其特征在于:
上述格子条纹照射部包括液晶面板或者数字微镜像显示中的任意一个。
3.根据权利要求1所述的改善图像清晰度的目视检查装置,其特征在于:
上述照明部包括沿垂直方向照射的水平照明部和沿倾斜方向照射的倾斜照明部。
4.根据权利要求1所述的改善图像清晰度的目视检查装置,其特征在于:
上述光扩散部设置在上述水平照明部和倾斜照明部的前面。
5.根据权利要求1所述的改善图像清晰度的目视检查装置,其特征在于:
在上述第1相机部的一侧设置有确认检查对象位置的第3相机部。
6.根据权利要求5所述的改善图像清晰度的目视检查装置,其特征在于:
在上述第3相机部的前方设置有位置确认照明部和半反镜。
7.根据权利要求1所述的改善图像清晰度的目视检查装置,其特征在于:
在侧视图上,上述第1相机部与上述格子条纹照射部之间的角度为25度至45度。
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