CN108284078B - 用于检测led封装缺陷的光学检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检测LED封装缺陷的光学检测设备。它包括有机架，其上固定有X向轨道，X向轨道上滑动配合有与其垂直设置的Y向轨道，Y向轨道上滑动配合有用于搭载LED支架的载台，且载台上的LED支架的正反面为外露设置，机架上且位于载台的可移动区域内固定有镜头朝下的第一拍摄装置和镜头朝上的第二拍摄装置，第一拍摄装置和第二拍摄装置为同轴线设置，所述载台的高度为介于第一拍摄装置和第二拍摄装置之间，机架上且位于载台的可移动区域内还设有竖直设置且可上下运动的顶出杆。本发明是基于整个LED支板操作，拍摄装置可同时拍摄样品的正反面，检测效率高。样品处于静止状态，使得检测准确度大幅提升。

Description

用于检测LED封装缺陷的光学检测设备

技术领域

本发明涉及一种光学检测设备，尤其是涉及一种用于检测LED封装缺陷的光学检测设备。

背景技术

自动光学（缺陷）检测机在半导体芯片，封装器件和电路印刷版等各个行业是广泛使用的检测设备，用于检测产品外观，以及关键尺寸是否合规的一类设备。随着半导体产业升级，产品精致化，严格化，已经新的封装技术，涂层技术，相关材料科学的进步和升级，自动光学（缺陷）检测机在物理光学照明和成像手段、测量操作方式和软件算法上都有更新和升级。

过往的应用于LED灯珠封装的自动光学缺陷检测机一直采取对单颗LED灯珠进行逐个检验的形式，例如将LED支架上的LED灯珠扣下来后，将其摆放在精度要求低的旋转运动台，在LED灯珠旋转走行过程中，在多个测量位置使用照明和摄像装置抓取LED灯珠的不同集合面，再利用简单算法来甄别LED的优劣。这种运动方式极大的限制了图像成像高精度要求画质要求，导致图像识别缺陷判断准确性受限，同时也限制了测量速度的提高。

发明内容

本发明提供了一种测量速度快精度高的用于检测LED封装缺陷的光学检测设备；解决现有技术中存在检测精准度不高、检测速度低下的问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种用于检测LED封装缺陷的光学检测设备，其特征在于：它包括机架，其上固定有水平设置的X向轨道，X向轨道上滑动配合有与其垂直设置的Y向轨道，Y向轨道上滑动配合有用于搭载LED支架的载台，且载台上的LED支架的正反面为外露设置，机架上且位于载台的可移动区域内固定有镜头朝下的第一拍摄装置和镜头朝上的第二拍摄装置，第一拍摄装置和第二拍摄装置为同轴线设置，所述载台的高度为介于第一拍摄装置和第二拍摄装置之间，机架上且位于载台的可移动区域内还设有竖直设置且可上下运动的顶出杆，顶出杆为高于载台所在高度，所述的机架上还设有辅助照明装置。Y向轨道可沿着X向轨道前后移动，驱动方式可选用直线电机，同时Y向轨道上的载台可左右移动，在载台可移动区域内还设有第一拍摄装置和第二拍摄装置，载台上的LED支架的正反面为外露设置，载台可带动LED支架抵达第一拍摄装置和第二拍摄装置对应的拍摄位置，在辅助照明装置的配合下，可同时完成对LED支架正反面的拍摄，系统可自动检测出LED支架上不合格的灯珠，然后载台带动LED支架抵达顶出杆的工作位置，系统可依次调整载台的位置，使其上的不合格灯珠对准顶出杆，顶出杆向下运动，将该灯珠顶出LED支架，直至除去所以不合格灯珠。本发明是基于整个LED支板操作，拍摄装置可同时拍摄样品的正反面，检测效率高。同时拍摄时，样品处于静止状态，拍摄精确度高，使得检测准确度大幅提升。

作为优选，所述机架上且位于载台可移动区域的前侧设有可上下滑动的上料盒，上料盒内可纵向叠放LED支架，机架上还设有可将LED支架向后推出上料盒的推杆。上料盒位于载台可移动区域的前侧，上料盒内纵向叠放有相互等间距摆放的LED支架，上料盒可由电机或气缸控制调整其高度，将其上未检测的LED支架依次调整至与载台等高设置，然后推杆可将该LED支架从上料盒内推动至载台上。因此该发明具有自动上料功能，有助于提高检测速率。

作为优选，所述的载台为上下双层结构，可由气缸控制上下开合，且载台的上下面均设有拍摄窗口。载台为上下双层结构，样品放置在中间空间内，气缸控制双层结构开合，保证样品的稳固性。同时载台的上下面均设有拍摄窗口，通过拍摄窗口可看见样品正反面上的所有LED灯珠。

作为优选，所述的推杆可整体上下运动，其头部设有可与LED支架钩合的钩子。推杆整体可上下移动，一般选用电机控制。样品检测完后，载台重新回来上料盒的后侧，此时电机控制推杆向下移动小段距离，然后推杆伸入至样品下方，电机控制推杆向上移动至与样品底面齐平，此时推杆端部的钩子与样品卡合，推杆便能带动样品收回至上料盒，完成卸料过程。因此本发明具有自动卸料功能。

作为优选，所述的机架上且位于X向轨道的下侧设有工作台，工作台的上表面为光洁的水平面，工作台上且位于顶出杆的正下方开设有上下贯通的排料口。本发明的拍摄过程要求样品和拍摄机构尽可能保持静止，因此对整体的震动强度有较高的要求。工作台可选用大理石材料，大理石材料便于加工，成本低廉，同时材料本身具有较好的吸收震动的能力。排料口用于排出被顶出杆去除的废弃LED灯珠。

作为优选，所述工作台与机架之间垫有隔震块。工作台与机架之间垫有隔震块，隔震块也可以吸收工作台的震动，达到减震效果。

作为优选，所述的顶出杆和推杆均由气缸驱动。顶出杆和推杆的运动方式较为单一，气缸可以达到其运动要求，而且气缸可靠性高，控制较为简易。

作为优选，所述的上料盒由电机驱动。上料盒的运动对精度要求较高，因此选用电机驱动较为适宜。电机运行稳定，便于控制，可随走随停。

作为优选，所述的机架上设有集成支架，第一拍摄装置、顶出杆和辅助照明装置均装配在集成支架上。第一拍摄装置、顶出杆和辅助照明装置均装配在集成支架上，集成度较高，有利于简化机架的结构，便于安装和维护，而且减少成本。

因此，本发明相比现有技术具有以下特点：1.载台可在X向轨道和Y向轨道上自由移动，LED支架直接固定在载台上，LED支架的正反面均设有拍摄装置，这样LED支架上的灯珠可直接检测，检测效率高；2.拍摄时样品处于静止状态，拍摄精确度高，使得检测准确度大幅提升；3.机架上设有可将不合格灯珠顶出的顶出杆，简化工序；4.机架上设有可上下滑动的用于存放LED支架的上料盒，机架上还设有可将LED支架向后推出上料盒的推杆，使其具有自动上料功能，有助于提高检测速率；5.推杆可整体上下运动，其头部设有可与LED支架钩合的钩子，使其具有自动卸料功能。

附图说明

附图1是本发明的正面工作示意图；

附图2是附图1的A部放大图；

附图3是本发明除去第一拍摄装置和辅助照明装置的俯视图；

附图4是推杆进入载台的局部俯视图；

附图5是附图4的B-B向剖视图；

附图6是LED支板的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：见图1、图3和图6，一种用于检测LED封装缺陷的光学检测设备，它包括机架1，其上固定有两条平行且水平设置的X向轨道2，X向轨道2上滑动配合有与其垂直设置的Y向轨道3，Y向轨道3也设有两条且相互平行间隔，Y向轨道3上滑动配合有用于搭载LED支架的载台4，且载台4上的LED支架的正反面为外露设置，机架1上且位于载台4的可移动区域内固定有镜头朝下的第一拍摄装置51和镜头朝上的第二拍摄装置52，第一拍摄装置51和第二拍摄装置52为同轴线设置，载台4的高度为介于第一拍摄装置51和第二拍摄装置52之间，机架1上且位于载台4的可移动区域内还设有竖直设置且可上下运动的顶出杆6，顶出杆6为高于载台4所在高度，机架1上还设有辅助照明装置7。实际生产中Y向轨道和X向轨道可直接选用龙门运动台代替，其运行稳定可靠，且易于编程控制。在载台可移动区域内还设有第一拍摄装置和第二拍摄装置，载台上的LED支架的正反面为外露设置，载台可带动LED支架抵达第一拍摄装置和第二拍摄装置对应的拍摄位置，在辅助照明装置的配合下，可同时完成对LED支架正反面的拍摄，系统可自动检测出LED支架上不合格的灯珠，然后载台带动LED支架抵达顶出杆的工作位置，系统可依次调整载台的位置，使其上的不合格灯珠对准顶出杆，顶出杆向下运动，将该灯珠顶出LED支架，直至除去所以不合格灯珠。本发明是基于整个LED支板操作，拍摄装置可同时拍摄样品的正反面，检测效率高。同时拍摄时，样品处于静止状态，拍摄精确度高，使得检测准确度大幅提升。

见图1、图2和图3，机架1上设有上料支架11，上料支架11上设有可上下移动的上料盒8，上料盒8内可纵向叠放LED支架，机架1上还设有可将LED支架向后推出上料盒8的推杆9。上料盒位于载台可移动区域的前侧，上料盒内纵向叠放有相互等间距摆放的LED支架，上料盒可由电机或气缸控制调整其高度，将其上未检测的LED支架依次调整至与载台等高设置，然后推杆可将该LED支架从上料盒内推动至载台上。因此该发明具有自动上料功能，有助于提高检测速率。

见图4和图5，载台4为上下双层结构，可由气缸控制上下开合，且载台的上下面均设有拍摄窗口41。载台为上下双层结构，样品放置在中间空间内，气缸控制双层结构开合，保证样品的稳固性。同时载台的上下面均设有拍摄窗口，通过拍摄窗口可看见样品正反面上的所有LED灯珠。

见图1、图5，机架1上设有可上下滑动的推杆安装块12，推杆9可随其上下运动，推杆头部设有可与LED支架钩合的钩子91。推杆安装块一般选用电机控制其上下运动。样品检测完后，载台重新回来上料盒的后侧，此时电机控制推杆向下移动小段距离，然后推杆伸入至样品下方，电机控制推杆向上移动至与样品底面齐平，此时推杆端部的钩子与样品卡合，推杆便能带动样品收回至上料盒，完成卸料过程。因此本发明具有自动卸料功能。

见图1，机架1上且位于X向轨道2的下侧设有工作台13，工作台13的上表面为光洁的水平面，工作台13上且位于顶出杆6的正下方开设有上下贯通的排料口15。本发明的拍摄过程要求样品和拍摄机构尽可能保持静止，因此对整体的震动强度有较高的要求。工作台可选用大理石材料，大理石材料便于加工，成本低廉，同时材料本身具有较好的吸收震动的能力。排料口用于排出被顶出杆去除的废弃LED灯珠。

见图1，工作台13与机架1之间垫有隔震块14。工作台与机架之间垫有隔震块，隔震块也可以吸收工作台的震动，达到减震效果。隔震块的中部需切开一部分空间，用于安放第二拍摄装置。

见图1，推杆安装块12上设有第一气缸101，第一气缸101同步控制推杆9，顶出杆6的后端设有第二气缸102。顶出杆和推杆的运动方式较为单一，气缸可以达到其运动要求，而且气缸可靠性高，控制较为简易。

见图1，上料支架上设有用于驱动上料盒的上料电机103。上料盒的运动对精度要求较高，因此选用电机驱动较为适宜。电机运行稳定，便于控制，可随走随停。

见图1，机架1上设有集成支架10，第一拍摄装置51、顶出杆6和辅助照明装置7均装配在集成支架10上。第一拍摄装置、顶出杆和辅助照明装置均装配在集成支架上，集成度较高，有利于简化机架的结构，便于安装和维护，而且减少成本。

本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (7)

1.一种用于检测LED封装缺陷的光学检测设备，其特征在于：它包括机架（1），其上固定有水平设置的X向轨道（2），X向轨道（2）上滑动配合有与其垂直设置的Y向轨道（3），Y向轨道（3）上滑动配合有用于搭载LED支架的载台（4），且载台（4）上的LED支架的正反面为外露设置，机架（1）上且位于载台（4）的可移动区域内固定有镜头朝下的第一拍摄装置（51）和镜头朝上的第二拍摄装置（52），第一拍摄装置（51）和第二拍摄装置（52）为同轴线设置，所述载台（4）的高度为介于第一拍摄装置（51）和第二拍摄装置（52）之间，机架（1）上且位于载台（4）的可移动区域内还设有竖直设置且可上下运动的顶出杆（6），顶出杆（6）为高于载台（4）所在高度，所述的机架（1）上还设有辅助照明装置（7）；

所述机架（1）上且位于载台（4）可移动区域的前侧设有可上下滑动的上料盒（8），上料盒（8）内可纵向叠放LED支架，机架（1）上还设有可将LED支架向后推出上料盒（8）的推杆（9）；所述的推杆（9）可整体上下运动，其头部设有可与LED支架钩合的钩子（91）；样品检测完后，载台重新回来上料盒的后侧，此时电机控制推杆向下移动小段距离，然后推杆伸入至样品下方，电机控制推杆向上移动至与样品底面齐平，此时推杆端部的钩子与样品卡合，推杆便能带动样品收回至上料盒，完成卸料过程。

2.根据权利要求1所述的用于检测LED封装缺陷的光学检测设备，其特征在于：所述的载台（4）为上下双层结构，可由气缸控制上下开合，且载台的上下面均设有拍摄窗口（41）。

3.根据权利要求1所述的用于检测LED封装缺陷的光学检测设备，其特征在于：所述的机架（1）上且位于X向轨道（2）的下侧设有工作台（13），工作台（13）的上表面为光洁的水平面，工作台（13）上且位于顶出杆（6）的正下方开设有上下贯通的排料口（15）。

4.根据权利要求3所述的用于检测LED封装缺陷的光学检测设备，其特征在于：所述工作台（13）与机架（1）之间垫有隔震块（14）。

5.根据权利要求1所述的用于检测LED封装缺陷的光学检测设备，其特征在于：所述的顶出杆（6）和推杆（9）均由气缸驱动。

6.根据权利要求1所述的用于检测LED封装缺陷的光学检测设备，其特征在于：所述的上料盒（8）由电机驱动。

7.根据权利要求1所述的用于检测LED封装缺陷的光学检测设备，其特征在于：所述的机架（1）上设有集成支架（10），第一拍摄装置（51）、顶出杆（6）和辅助照明装置（7）均装配在集成支架（10）上。