CN108144872A - 一种利用ccd视觉技术的pcba自动外观检查系统 - Google Patents

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肖海波
杨松林
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    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined

Abstract

本发明涉及工业自动化技术领域，具体涉及一种利用CCD视觉技术的产品的自动检查系统。一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，包括可编程协调控制器、多目相机视觉子系统、光学成像子系统、检测工位以及抓取子系统。本发明的系统能够自动对PCBA产品进行全方位的CCD检测，并能对该产品进行自动对比，得出产品的良率，在减少人工成本、增加检测效率的同时还能够对生产线进行改善，帮助企业良性发展。

Description

一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统
技术领域
本发明涉及工业自动化技术领域，具体涉及一种利用CCD视觉技术的产品的自动检查系统。
背景技术
传统的PCBA生产线外观检查作业，是由检查员依据作业指导书逐项目视检查，检查PCBA产品不同原件、不同方向的表面外观，检查的项目包括电子原件是否有错焊或漏焊、电子元件有无错漏、装焊有无短路开路、电子原件有无刮花等不良问题。虽然人工检查可以做到检查效果非常优秀，但检查员需要做到准确无误地对PCBA产品进行检查，需要检查员有良好的培训和丰富的上岗经验；目前的企业普遍存在专业人员短缺，人员流失率高等现状，靠人工检查已经很难满足产能及成本要求。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，该系统能够自动对PCBA产品进行全方位的CCD检测，并能对该产品进行自动对比，得出产品的良率，在减少人工成本、增加检测效率的同时还能够对生产线进行改善，帮助企业良性发展。
一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，包括可编程协调控制器、多目相机视觉子系统、光学成像子系统、检测工位以及抓取子系统，其中，抓取子系统，用于将产品夹取至检测工位，并在产品完成检测后将产品夹至外部；多目相机视觉子系统，用于对产品的上下面同时进行CCD拍摄，在产品的上下面拍摄完成后控制检测工位进行旋转，再对旋转中的产品进行CCD拍摄；并内置有符合标准的产品数据，提取CCD拍摄的产品信息并对该产品信息与产品数据进行对比，再将该对比结果发送至可编程协调处理器；光学成像子系统，用于对产品采用角度大于0度小于80度的照射，并过滤产品在CCD拍摄过程中产生的拍摄反光。可编程协调控制器，用于控制抓取子系统的工作时序和接收多目相机视觉子系统发出的对比结果，并与后台的数据库进行数据交互。
其中，还包括用于将外部的产品转移至检测工位的送料器和用于将进行完CCD拍摄的产品转移至外部的出料传送带，所述入料传送带和出料传送带均与可编程协调控制器电连接。
其中，所述出料传送带包括合格品出料传送带和不良品出料传送带。
其中，所述多目相机视觉子系统包括CCD相机组和CCD检查控制器；所述CCD检查控制器用于提取CCD相机组拍摄的影相信息，该影相信息通过内置的分析软件进行对比，得出对比结果，然后将对比结果传送给可编程协调处理器。
其中，所述CCD相机组包括用于对产品的上下面进行CCD拍摄的上部相机和包括用于对产品的测面进行CCD拍摄的下部相机。
其中，所述抓取子系统包括机械手和控制机械手工作的机械手控制器，所述机械手控制器与可编程协调控制器电连接。
其中，所述光学成像子系统包括用于过滤在拍摄过程中产生的反光的滤反光光源以及用于使产品的零件轮廓更加清晰的低角度照射光源；所述滤反光光源和低角度照射光源均与可编程协调控制器电连接。
本发明的有益效果：
本发明的一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，集成了编程协调控制器、多目相机视觉子系统、光学成像子系统、检测工位以及抓取子系统，通过抓取子系统对产品进行抓取,持有并转移到检测工位；多目相机视觉子系统对产品进行拍摄，在拍摄的过程中，对PCBA产品进行上下面的拍摄，拍摄完成后检测工位旋转，多目相机视觉子系统对正在进行旋转的PCBA产品侧面进行拍摄，获取产品的信息并与内置的产品数据进行对比，与已经预先储存好的产品数据进行对比，将处理后的对比结果发送至可编程协调处理器；而光学成像子系统可以过滤产品在CCD拍摄过程中产生的拍摄反光，专用光源和低角度照射光源使零件轮廓更加突出，减少多目相机视觉子系统在拍摄成像时产生的误差和噪点。另外，可编程协调处理器还能将对比后的结果上传至数据库，后台系统自动导出检查报表以及各种不良项分布的柏拉图，帮助生产线进行改善。对比以往人工对生产线进行产品检查，本发明的自动检查系统能够对产品进行自动的CCD检测，得出产品的检测结果，并能够将该结果与良品的数据进行对比，得出产品的良率，在减少人工成本、增加检测效率的同时还能够对生产线进行改善，帮助企业良性发展。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的模块框图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，其特征在于：包括、可编程协调控制器、多目相机视觉子系统、光学成像子系统、检测工位以及抓取子系统，其中，抓取子系统，用于将产品夹取至检测工位，并在产品完成检测后将产品夹至外部；多目相机视觉子系统，用于对产品的上下面同时进行CCD拍摄，在产品的上下面拍摄完成后控制检测工位进行旋转，再对旋转中的产品进行CCD拍摄；并内置有符合标准的产品数据，提取CCD拍摄的产品信息并对该产品信息与产品数据进行对比，再将该对比结果发送至可编程协调处理器；光学成像子系统，用于对产品采用角度大于0度小于80度的照射，并过滤产品在CCD拍摄过程中产生的拍摄反光；可编程协调控制器，用于控制抓取子系统的工作时序和接收多目相机视觉子系统发出的对比结果，并与后台的数据库进行数据交互。
具体的，本实施例中的PCBA自动外观检查系统，集成了编程协调控制器、多目相机视觉子系统、光学成像子系统、检测工位以及抓取子系统，通过抓取子系统对产品进行抓取,持有并转移到检测工位；多目相机视觉子系统对产品进行拍摄，在拍摄的过程中，对PCBA产品进行上下面的拍摄，拍摄完成后检测工位旋转，多目相机视觉子系统对正在进行旋转的PCBA产品侧面进行拍摄，获取产品的信息并与内置的产品数据进行对比，与已经预先储存好的产品数据进行对比，将处理后的对比结果发送至可编程协调处理器；而光学成像子系统可以过滤产品在CCD拍摄过程中产生的拍摄反光，专用光源和低角度照射光源使零件轮廓更加突出，减少多目相机视觉子系统在拍摄成像时产生的误差和噪点。另外，可编程协调处理器还能将对比后的结果上传至数据库，后台系统自动导出检查报表以及各种不良项分布的柏拉图，帮助生产线进行改善。对比以往人工对生产线进行产品检查，本发明的自动检查系统能够对产品进行自动的CCD检测，得出产品的检测结果，并能够将该结果与良品的数据进行对比，得出产品的良率，在减少人工成本、增加检测效率的同时还能够对生产线进行改善，帮助企业良性发展。
具体的，本实施例的外观检查系统还包括用于将外部的产品转移至检测工位的送料器和用于将进行完CCD拍摄的产品转移至外部的出料传送带，所述入料传送带和出料传送带均与可编程协调控制器电连接，而出料传送带包括合格品出料传送带和不良品出料传送带。对于将要进行CCD拍摄的产品，先行放到送料器上，机械手伸至送料器将产品夹取，并进行CCD拍摄；待产品进行CCD拍摄后，CCD影像处理子系统对产品信息与内置的产品数据进行对比，得出产品是否为良品，可编程协调控制器则控制机械手的时序，机械手则将良品的产品则夹至合格品出料传送带上，对于不良品则夹至不良品出料传送带上，以便作下一步的处理。
具体的，所述多目相机视觉子系统包括CCD相机组和CCD检查控制器；所述CCD检查控制器用于提取CCD相机组拍摄的影相信息，该影相信息通过内置的分析软件进行对比，得出对比结果，然后将对比结果传送给可编程协调处理器。所述CCD相机组包括用于对产品的上下面进行CCD拍摄的上部相机和包括用于对产品的测面进行CCD拍摄的下部相机，以对产品进行全方位的拍摄。
具体的，所述抓取子系统包括机械手和控制机械手工作的机械手控制器，所述机械手控制器与可编程协调控制器电连接，送料器检测到产品后，发送信号到可编程协调控制器，可编程协调控制器控制机械手对产品进行精准抓取，从而使得CCD影相处理子系统能够全方位地对产品进行拍摄。
具体的，所述光学成像子系统包括用于过滤在拍摄过程中产生的反光的滤反光光源以及用于使产品的零件轮廓更加清晰的低角度照射光源，多目相机视觉子系统在对产品进行拍照时会产生光波的衍射，从而使得；所述滤反光光源和低角度照射光源均与可编程协调控制器电连接，采用了滤反光光源和低角度照射光源使得产品在进行CCD拍摄时的轮廓成像度；并由可编程协调控制器对滤反光光源和低角度照射光源的参数进行调整，以达到最好的成像效果。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，其特征在于：包括可编程协调控制器、多目相机视觉子系统、光学成像子系统、检测工位以及抓取子系统，其中，
抓取子系统，用于将产品夹取至检测工位，并在产品完成检测后将产品夹至外部；
多目相机视觉子系统，用于对产品的上下面同时进行CCD拍摄，在产品的上下面拍摄完成后控制检测工位进行旋转，再对旋转中的产品进行CCD拍摄；并内置有符合标准的产品数据，提取CCD拍摄的产品信息并对该产品信息与产品数据进行对比，再将该对比结果发送至可编程协调处理器；
光学成像子系统，用于对产品采用角度大于0度小于80度的照射，并过滤产品在CCD拍摄过程中产生的拍摄反光。
可编程协调控制器，用于控制抓取子系统的工作时序和接收多目相机视觉子系统发出的对比结果，并与后台的数据库进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，其特征在于：还包括用于将外部的产品转移至检测工位的送料器和用于将进行完CCD拍摄的产品转移至外部的出料传送带，所述入料传送带和出料传送带均与可编程协调控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，其特征在于：所述出料传送带包括合格品出料传送带和不良品出料传送带。
4.根据权利要求1所述的一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，其特征在于：所述多目相机视觉子系统包括CCD相机组和CCD检查控制器；所述CCD检查控制器用于提取CCD相机组拍摄的影相信息，该影相信息通过内置的分析软件进行对比，得出对比结果，然后将对比结果传送给可编程协调处理器。
5.根据权利要求4所述的一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，其特征在于：所述CCD相机组包括用于对产品的上下面进行CCD拍摄的上部相机和包括用于对产品的测面进行CCD拍摄的下部相机。
6.根据权利要求4所述的一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，其特征在于：所述抓取子系统包括机械手和控制机械手工作的机械手控制器，所述机械手控制器与可编程协调控制器电连接。
7.根据权利要求1所述的一种利用CCD视觉技术的PCBA自动外观检查系统，其特征在于：所述光学成像子系统包括用于过滤在拍摄过程中产生的反光的滤反光光源以及用于使产品的零件轮廓更加清晰的低角度照射光源；所述滤反光光源和低角度照射光源均与可编程协调控制器电连接。
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