CN106841225A - 一种连线式aoi整机和基于该连线式aoi整机的pcb板精确成像方法 - Google Patents

一种连线式aoi整机和基于该连线式aoi整机的pcb板精确成像方法 Download PDF

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Abstract

一种连线式AOI整机和基于该连线式AOI整机的PCB板精确成像方法。主要解决现有的连线式AOI整机的PCB板在输送机构上传送时，由于滚轮振动等原因带来的成像的图像抖动、扭曲变形的问题。本发明提供一种连线式AOI整机和基于该连线式AOI整机的PCB板精确成像方法，其设于光源组件两侧的第一、二辅助辊上都设有编码器，在PCB板随输送机构前进的时候，触碰到第一、二辅助辊时会带动其转动，由此带动第一、二辅助辊上的编码器转动并由此向控制机构发送信号，控制机构由此调整成像装置中的相机的拍摄频率，成像更加清晰、精确。

Description

一种连线式AOI整机和基于该连线式AOI整机的PCB板精确成 像方法
技术领域
本发明属于电路板检测设备领域，具体涉及一种连线式AOI整机和基于该连线式AOI整机的PCB板精确成像方法。
背景技术
AOI即自动光学检测机，是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB板，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格参数进行比较，经过图像处理，检查PCB板缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示出来，供维修人员进行修整。
连线式AOI(也称在线式AOI)是AOI的一种，现在的连线式AOI整机大多采用输送辊输送PCB板，然而PCB板在输送机构上传送时，由于传送滚轮振动，造成PCB板非匀速运动，从而造成成像的图像抖动、扭曲变形。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明提供一种连线式AOI整机和基于该连线式AOI整机的PCB板精确成像方法，主要解决现有的连线式AOI整机的PCB板在输送机构上传送时，由于滚轮振动等原因带来的成像图像抖动、扭曲变形的问题。
本发明所采用的技术方案是：
一种连线式AOI整机，包括机架，所述机架上设有用于输送PCB板的输送机构，其特征在于：所述输送机构上方对应设有辅助辊组，所述辅助辊组与所述输送机构之间形成用于PCB板通过的通道，所述辅助辊组包括第一辅助辊和第二辅助辊，所述第一辅助辊和第二辅助辊对应设置于光源组件两侧，还包括与所述光源组件对应设置的成像装置；
所述第一辅助辊上设有同步旋转的第一编码器，所述第二辅助辊上设有同步旋转的第二编码器，所述第一和所述第二编码器用于将脉冲信号发送到控制机构；所述控制机构用于通过收到的脉冲信号调整成像装置的拍摄频率；
当PCB板与第一辅助辊接触时，控制机构接收到第一编码器的脉冲信号，并通过P/RA计算方式发送控制信号到成像装置；
当PCB板同时与第一辅助辊和第二辅助辊接触时，控制机构接收到第一编码器和第二编码器的合频脉冲信号，并通过
计算方式发送控制信号到成像装置；
当PCB板与第二辅助辊接触时，控制机构接收到第二编码器的脉冲信号，并通过P/RB计算方式发送控制信号到成像装置；
其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RA为第一辅助辊的周长，RB为第二辅助辊的周长；
所述输送机构包括由驱动电机带动转动传送辊组。
所述成像装置包括多个并排布置的6K相机，所述6K相机连接同一台处理计算机。
还包括用于带动所述成像装置升降的调整机构，所述调整机构包括用于安装所述6K相机的安装板和用于带动所述安装板升降的第二驱动装置，所述安装板上设有滑块，所述机架上设有与所述滑块滑动配合的导轨。
所述第二驱动装置包括安装于所述机架的驱动电机和由所述驱动电机带动转动的丝杆，所述安装板设有与所述螺纹杆螺纹配合的滑座。
机架上还设有与所述PCB板对应设置的高度传感器，所述高度传感器通过控制机构与所述驱动电机连接。
一种基于上述的连线式AOI整机的PCB板精确成像方法，包括以下步骤：
步骤一，将PCB板通过输送机构输送；
步骤二，PCB板前端首先与第一辅助辊接触，此时第一编码器随第一辅助辊同步转动并发送脉冲信号到控制机构，控制机构接收到第一编码器的脉冲信号，并通过P/RA计算方式发送控制信号到成像装置；其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RA为第一辅助辊的周长；
步骤三，PCB板继续前进，PCB板前端与第二辅助辊接触，后端与第一辅助辊接触，此时第一编码器随第一辅助辊同步转动，第二编码器随第二辅助辊同步转动，此时第一编码器和第二编码器通过合频数字电路发送脉冲信号到控制机构，控制机构接收到第一编码器和第二编码器的合频脉冲信号，并通过
计算方式发送控制信号到成像装置；其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RA为第一辅助辊的周长，RB为第二辅助辊的周长；
步骤四，PCB板继续前进，PCB板后端与第二辅助辊接触，此时第二编码器随第二辅助辊同步转动并发送脉冲信号到控制机构，控制机构接收到第二编码器的脉冲信号，并通过P/RB计算方式发送控制信号到成像装置；其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RB为第二辅助辊的周长；
步骤五，将PCB板从输送机构取下。
还包括与所述第一编码器通断连接的第一传感器和与所述第二编码器通断连接的第二传感器。
本发明的有益效果是：本发明提供一种连线式AOI整机和基于该连线式AOI整机的PCB板精确成像方法，其设于光源组件两侧的第一、二辅助辊上都设有编码器，在PCB板随输送机构前进的时候，在触碰到第一、二辅助辊时会带动其转动，由此带动第一、二辅助辊上的编码器转动并由此向控制机构发送信号，控制机构由此调整成像装置中的相机的拍摄频率，成像更加清晰、精确。
附图说明
图1为本发明一个实施例的内部立体示意图。
图2为本发明一个实施例的局部立体示意图。
图3为本发明一个实施例的成像装置的立体示意图。
图4为本发明PCB板精确成像方法的步骤二的原理示意图。
图5为本发明PCB板精确成像方法的步骤三的原理示意图。
图6为本发明PCB板精确成像方法的步骤四的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：如图所示，一种连线式AOI整机，包括机架1，所述机架1上设有用于输送PCB板9的输送机构，其特征在于：所述输送机构上方对应设有辅助辊组，所述辅助辊组与所述输送机构之间形成用于PCB板通过的通道91，所述辅助辊组包括第一辅助辊21和第二辅助辊22，所述第一辅助辊21和第二辅助辊22对应设置于光源组件3两侧，还包括与所述光源组件3对应设置的成像装置4；
所述第一辅助辊21上设有同步旋转的第一编码器24，所述第二辅助辊22上设有同步旋转的第二编码器23，所述第一和所述第二编码器23用于将脉冲信号发送到控制机构；所述控制机构用于通过收到的脉冲信号调整成像装置的拍摄频率；
当PCB板与第一辅助辊接触时，控制机构接收到第一编码器24的脉冲信号，并通过P/RA计算方式发送控制信号到成像装置；
当PCB板同时与第一辅助辊和第二辅助辊接触时，控制机构接收到第一编码器和第二编码器的合频脉冲信号，并通过
计算方式发送控制信号到成像装置；
当PCB板与第二辅助辊接触时，控制机构接收到第二编码器的脉冲信号，并通过P/RB计算方式发送控制信号到成像装置；
其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RA为第一辅助辊的周长，RB为第二辅助辊的周长。
所述控制机构用于通过收到的脉冲信号调整成像装置的拍摄频率。使用的时候，将PCB板放置在输送机构上传送，该输送机构可以为传送辊或者输送带或者其他输送机构，作为优选方案，采用由电机带动转动的传送辊，输送机构和辅助辊组之间形成用于PCB板通过的通道，并且PCB板在输送机构上输送的时候，到达第一辅助辊所在的位置时候，PCB板上端会与第一辅助辊接触并且带动第一辅助辊转动，由此带动第一、二辅助辊上的编码器转动并由此向成像装置发送脉冲信号，且由此调整成像装置中的相机的拍摄频率，成像更加清晰。控制机构设有计数器和计算模块，可以通过接收到的脉冲信号进行计算，通过两个辅助辊可以得知PCB板两端的瞬时速度，进而发送信号到控制机构来调整，作为优选的，第一、二编码器可以为旋转编码器，旋转编码器是用来测量转速并配合PWM技术可以实现快速调速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出(REP)。该光源组件可以为授权公告号为“CN 204855351U”的全自动AOI整机中的光源组件。这里第一编码器和第二编码器的脉冲是固定的，都取P；作为优选的，该脉冲信号可以为对应的电子分频比，如P/RA即为第一编码器的电子分频比。该控制机构可以为微机或者控制芯片来实现，作为优选的，可以将成像装置的拍摄频率与脉冲信号的频率相等，即P/RA、P/RB或
在本发明中，如图所示，所述输送机构包括由驱动电机带动转动传送辊组2。
在本发明中，如图所示，所述成像装置包括多个并排布置的6K相机，所述6K相机连接同一台处理计算机。6K相机价格便宜成本低，通过多台6K相机分别采集局部图像，通过嵌入式卡板分析整合发到一台处理控制计算机上，仅需要一台处理控制计算机便可，进一步提高了扫描速度，减少了成本，提高了资源使用率。
在本发明中，如图所示，还包括用于带动所述成像装置升降的调整机构，所述调整机构包括用于安装所述6K相机的安装板51和用于带动所述安装板51升降的第二驱动装置，所述安装板51上设有滑块52，所述机架1上设有与所述滑块滑动配合的导轨11。这里的通过调整机构可以调整相机的高度，便于各种厚度的PCB板使用。
在本发明中，如图所示，所述第二驱动装置包括安装于所述机架1的驱动电机531和由所述驱动电机带动转动的丝杆532，所述安装板51设有与所述螺纹杆532螺纹配合的滑座511。
在本发明中，如图所示，机架上还设有与所述PCB板对应设置的高度传感器54，所述高度传感器通过控制机构与所述驱动电机531连接。这里的控制机构可以为PC或者控制线路板，
不同的电路板，其厚度都不相同，因此在机架上设置高度传感器，通过感知不同高度的线路板来调整相机的高度，成像更加精准，使用效果更好。
一种基于上述的连线式AOI整机的PCB板精确成像方法，包括以下步骤：
步骤一，将PCB板通过输送机构输送；
步骤二，PCB板前端首先与第一辅助辊21接触，此时第一编码器随第一辅助辊21同步转动并发送脉冲信号到控制机构，控制机构接收到第一编码器24的脉冲信号，并通过P/RA计算方式发送控制信号到成像装置；其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RA为第一辅助辊的周长；
步骤三，PCB板继续前进，PCB板前端与第二辅助辊22接触，后端与第一辅助辊21接触，此时第一编码器随第一辅助辊21同步转动，第二编码器随第二辅助辊同步转动，此时第一编码器和第二编码器通过合频数字电路发送脉冲信号到控制机构，控制机构接收到第一编码器和第二编码器的合频脉冲信号，并通过
计算方式发送控制信号到成像装置；其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RA为第一辅助辊的周长，RB为第二辅助辊的周长；
步骤四，PCB板继续前进，PCB板后端与第二辅助辊22接触，此时第二编码器随第二辅助辊同步转动并发送脉冲信号到控制机构，控制机构接收到第二编码器的脉冲信号，并通过P/RB计算方式发送控制信号到成像装置；其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RB为第二辅助辊的周长；
步骤五，将PCB板从输送机构取下。
采用该方法，分为三个反馈的阶段，第一阶段为PCB板仅前端与第一编码器接触时(在该实施例中，第一编码器在PCB板前进的通道方向上设置于第二编码器前方)，此时发送脉冲信号，控制机构收到脉冲信号并且以P/RA的算法发送信号到成像装置；第二阶段为PCB板前端与第二编码器接触，后端与第一编码器接触，由于第一编码器与第二编码器的转速存在可能偏差，这样会造成PCB板可能存在些微的抖动，进而造成出现成像不清晰的问题，针对于此，此阶段发送的脉冲信号为经过合频数字电路处理的，控制机构根据其信号以的算法发送控制信号到成像装置，可以由此调整相机的拍摄频率，取得较精准的成像效果；第三阶段为，PCB板仅后端与第二编码器接触，控制机构收到脉冲信号并且以P/RB的算法发送信号到成像装置。采用该方法成像的图像，成像清晰准确，使用效果更佳。
在本发明中，如图4、5和6所示，还包括与所述第一编码器通断连接的第一传感器61和与所述第二编码器通断连接的第二传感器62。第一传感器感应到PCB板进入时，连通第一编码器的电路，第一编码器可以发送脉冲信号，第二传感器同理设置；使用更加方便。
实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种连线式AOI整机，包括机架(1)，所述机架(1)上设有用于输送PCB板(9)的输送机构，其特征在于：所述输送机构上方对应设有辅助辊组，所述辅助辊组与所述输送机构之间形成用于PCB板通过的通道(91)，所述辅助辊组包括第一辅助辊(21)和第二辅助辊(22)，所述第一辅助辊(21)和第二辅助辊(22)对应设置于光源组件(3)两侧，还包括与所述光源组件(3)对应设置的成像装置(4)；
所述第一辅助辊(21)上设有同步旋转的第一编码器(24)，所述第二辅助辊(22)上设有同步旋转的第二编码器(23)，所述第一和所述第二编码器(23)用于将脉冲信号发送到控制机构；所述控制机构用于通过收到的脉冲信号调整成像装置的拍摄频率；
当PCB板与第一辅助辊接触时，控制机构接收到第一编码器(24)的脉冲信号，并通过P/RA计算方式发送控制信号到成像装置；
当PCB板同时与第一辅助辊和第二辅助辊接触时，控制机构接收到第一编码器和第二编码器的合频脉冲信号，并通过
计算方式发送控制信号到成像装置；
当PCB板与第二辅助辊接触时，控制机构接收到第二编码器的脉冲信号，并通过P/RB计算方式发送控制信号到成像装置；
其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RA为第一辅助辊的周长，RB为第二辅助辊的周长。
2.根据权利要求1所述的一种连线式AOI整机，其特征在于：所述输送机构包括由驱动电机带动转动传送辊组(2)。
3.根据权利要求1所述的一种连线式AOI整机，其特征在于：所述成像装置包括多个并排布置的6K相机，所述6K相机连接同一台处理计算机。
4.根据权利要求3所述的一种连线式AOI整机，其特征在于：还包括用于带动所述成像装置升降的调整机构，所述调整机构包括用于安装所述6K相机的安装板(51)和用于带动所述安装板(51)升降的第二驱动装置，所述安装板(51)上设有滑块(52)，所述机架(1)上设有与所述滑块滑动配合的导轨(11)。
5.根据权利要求4所述的一种连线式AOI整机，其特征在于：所述第二驱动装置包括安装于所述机架(1)的驱动电机(531)和由所述驱动电机带动转动的丝杆(532)，所述安装板(51)设有与所述螺纹杆(532)螺纹配合的滑座(511)。
6.根据权利要求5所述的一种连线式AOI整机，其特征在于：机架上还设有与所述PCB板对应设置的高度传感器(54)，所述高度传感器通过控制机构与所述驱动电机(531)连接。
7.一种基于如权利要求1-6任一一项所述的连线式AOI整机的PCB板精确成像方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，将PCB板通过输送机构输送；
步骤二，PCB板前端首先与第一辅助辊(21)接触，此时第一编码器随第一辅助辊(21)同步转动并发送脉冲信号到控制机构，控制机构接收到第一编码器(24)的脉冲信号，并通过P/RA计算方式发送控制信号到成像装置；其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RA为第一辅助辊的周长；
步骤三，PCB板继续前进，PCB板前端与第二辅助辊(22)接触，后端与第一辅助辊(21)接触，此时第一编码器随第一辅助辊(21)同步转动，第二编码器随第二辅助辊同步转动，此时第一编码器和第二编码器通过合频数字电路发送脉冲信号到控制机构，控制机构接收到第一编码器和第二编码器的合频脉冲信号，并通过
计算方式发送控制信号到成像装置；其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RA为第一辅助辊的周长，RB为第二辅助辊的周长；
步骤四，PCB板继续前进，PCB板后端与第二辅助辊(22)接触，此时第二编码器随第二辅助辊同步转动并发送脉冲信号到控制机构，控制机构接收到第二编码器的脉冲信号，并通过P/RB计算方式发送控制信号到成像装置；其中P为第一编码器旋转一圈的脉冲数，RB为第二辅助辊的周长；
步骤五，将PCB板从输送机构取下。
8.根据权利要求7所述的一种基于连线式AOI整机的PCB板精确成像方法，其特征在于：还包括与所述第一编码器通断连接的第一传感器(61)和与所述第二编码器通断连接的第二传感器(62)。
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