CN109596217B - 一种基于光纤传导的pcba颜色采集卡 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡，包括颜色采集板和产品固定台，所述颜色采集板由电源接口、RS总线接口、RS总线出口、微控制器、颜色采集组件和PCB板组成，所述电源接口、RS总线接口、RS总线出口和微控制器均安装固定在PCB板上一端，且颜色采集组件安装在PCB板上远离电源接口一端，所述微控制器与电源接口、RS总线接口和RS总线出口电性连接，本发明颜色采集板上集成光纤固定板，可以外接光纤，从而可对产品颜色进行集中采集，因为用光纤传输颜色，所以无论产品的LED灯是在正面还是反面，都可以通过固定方式采集，无需增加产品运动，旋转的功能，使产品颜色的检测更加便捷，且颜色采集板采用RS485通讯，可以多机同时工作。当产品LED灯过多时，也可方便扩展。

Description

一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡

技术领域

本发明涉及颜色识别技术领域，具体为一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡。

背景技术

目前颜色识别的方法有很多，例如目视法、光电积分法、摄像头图像处理和颜色传感器等。

但目视法不能准确识别微细的色彩差异，常出现色彩判断失误，目视方法测色带有一定的主观色彩，测量结果精度不高、测量效率低，光电积分式仪器虽能准确测出两个色源之间的色差，但不能精确测出色源的三刺激值和色品坐标，在利用工业相机拍摄照片，根据不同算法，可以实现大多数颜色的识别，但是工业相机价格昂贵，因为焦距的原因，当产品体积较大时，需要制作较大的暗室滤除环境光，对不发光物体需要进行补光，补光的同时反射光也会影响采集，颜色传感器识别颜色精度高，体积小，是较为理想的颜色采集方案，但缺点是成熟产品，在应用到非标准设备时，存在一定不方便，进行阵列排布时占用体积较大，成本也会直线上升，为此，我们提出一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡，包括颜色采集板和产品固定台，所述颜色采集板由电源接口、RS总线接口、RS总线出口、微控制器、颜色采集组件和PCB板组成，所述电源接口、RS总线接口、RS总线出口和微控制器均安装固定在PCB板上一端，且颜色采集组件安装在PCB板上远离电源接口一端，所述微控制器与电源接口、RS总线接口和RS总线出口电性连接，所述产品固定台通过光纤与颜色采集组件连接。

优选的，所述颜色采集组件由光纤固定板、颜色采集芯片和光纤固定套管组成，所述光纤固定板固定安装在PCB板上，所述光纤固定套管设有16个，且16个光纤固定套管呈矩形阵列分布固定在光纤固定板顶部，所述光纤固定板内开有16个避空腔，且16个避空腔位置与16个光纤固定套管位置对应，所述颜色采集芯片设有16个，16个颜色采集芯片分别位于16个避空腔内，且与PCB板连接。

优选的，所述颜色采集芯片上集成有64个光电二极管，且其中红、绿、蓝、无色各16个。

优选的，所述产品固定台由产品放置治具、被测产品和紧固组件组成，所述产品放置治具表面开设有仿形槽，且被测产品放置于仿形槽内，所述产品放置治具底部开设有多个光纤固定孔，且多个光纤固定孔内均安装固定有光纤，光纤一端插入光纤固定套管与颜色采集组件连接，所述被测产品上固定有多个LED灯，且多个LED灯位置与产品放置治具上的光纤位置对应，所述紧固组件设有两个，且两个紧固组件均固定在产品放置治具一侧。

优选的，所述紧固组件由连接板、支撑板、转动轴、连接块和紧固布组成，所述连接板固定在产品放置治具一侧外壁，所述支撑板设有两个，且两个支撑板均固定在连接板顶部，所述转动轴两端通过轴承与两个支撑板转动连接，所述连接块一端滑动套接在转动轴外侧，且另一端与紧固布固定，所述产品放置治具远离支撑板一侧固定有魔术贴，且与紧固布一端活动连接。

优选的，所述紧固布材料为弹性纤维。

优选的，所述微控制器与颜色采集芯片电性连接。

优选的，所述光纤固定板开有16个照射孔，且16个光纤固定套管分别通过16个照射孔与16个避空腔连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明颜色采集板上集成光纤固定板，可以外接光纤，从而可对产品颜色进行集中采集，因为用光纤传输颜色，所以无论产品的LED灯是在正面还是反面，都可以通过固定方式采集，无需增加产品运动，旋转的功能，使产品颜色的检测更加便捷，且颜色采集板采用RS485通讯，可以多机同时工作。当产品LED灯过多时，也可方便扩展。

2、本发明产品固定台一侧固定有紧固组件，通过紧固组件可以有效的对被测产品进行限位固定，防止被测产品在检测过程中出现意外脱离，从而影响检测效果。

附图说明

图1为本发明颜色采集板采集原理框图；

图2为本发明颜色采集板与光纤连接剖视结构示意图；

图3为本发明产品放置治具侧视剖视结构示意图；

图4为本发明产品放置治具俯视结构示意图;

图5为图3中A处放大图。

图中：1-颜色采集板；2-产品固定台；3-电源接口；4-RS485总线接口；5-RS485总线出口；6-微控制器；7-颜色采集组件；8-PCB板；9-光纤固定板；10-颜色采集芯片；11-光纤固定套管；12-避空腔；13-产品放置治具；14-被测产品；15-紧固组件；16-仿形槽；17-光纤固定孔；18-LED灯；19-连接板；20-支撑板；21-转动轴；22-连接块；23-紧固布；24-魔术贴；25-照射孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡，包括颜色采集板1和产品固定台2，所述颜色采集板1由电源接口3、RS485总线接口4、RS485总线出口5、微控制器6、颜色采集组件7和PCB板8组成，所述电源接口3、RS485总线接口4、RS485总线出口5和微控制器6均安装固定在PCB板8上一端，且颜色采集组件7安装在PCB板8上远离电源接口3一端，所述微控制器6与电源接口3、RS485总线接口4和RS485总线出口5电性连接，所述产品固定台2通过光纤与颜色采集组件7连接。

所述颜色采集组件7由光纤固定板9、颜色采集芯片10和光纤固定套管11组成，所述光纤固定板9固定安装在PCB板8上，所述光纤固定套管11设有16个，且16个光纤固定套管11呈矩形阵列分布固定在光纤固定板9顶部，所述光纤固定板9内开有16个避空腔12，且16个避空腔12位置与16个光纤固定套管11位置对应，所述颜色采集芯片10设有16个，16个颜色采集芯片10分别位于16个避空腔12内，且与PCB板8连接，通过颜色采集组件7采集被测产品14的颜色。

所述颜色采集芯片10上集成有64个光电二极管，且其中红、绿、蓝、无色各16个，在检测时可检测被测光的红、绿、蓝三基色在光谱中占有的比例。

所述产品固定台2由产品放置治具13、被测产品14和紧固组件15组成，所述产品放置治具13表面开设有仿形槽16，且被测产品14放置于仿形槽16内，所述产品放置治具13底部开设有多个光纤固定孔17，且多个光纤固定孔17内均安装固定有光纤，光纤一端插入光纤固定套管11与颜色采集组件7连接，所述被测产品14上固定有多个LED灯18，且多个LED灯18位置与产品放置治具13上的光纤位置对应，所述紧固组件15设有两个，且两个紧固组件15均固定在产品放置治具13一侧，被测产品14放置在产品固定台2上，通过连接颜色采集组件7来检测被测产品14的颜色。

所述紧固组件15由连接板19、支撑板20、转动轴21、连接块22和紧固布23组成，所述连接板19固定在产品放置治具13一侧外壁，所述支撑板20设有两个，且两个支撑板20均固定在连接板19顶部，所述转动轴21两端通过轴承与两个支撑板20转动连接，所述连接块22一端滑动套接在转动轴21外侧，且另一端与紧固布23固定，所述产品放置治具13远离支撑板20一侧固定有魔术贴24，且与紧固布23一端活动连接，通过紧固组件15可以有效的对被测产品14进行固定。

所述紧固布23材料为弹性纤维，弹性纤维具有伸缩性，更加方便的对被测产品14固定。

所述微控制器6与颜色采集芯片10电性连接，微控制器6将颜色采集芯片10的输出引脚接到其输入引脚上，通过运行外部计数器的方式，计算单位时长内的脉冲个数，计算出RGB的值。

所述光纤固定板9开有16个照射孔25，且16个光纤固定套管11分别通过16个照射孔25与16个避空腔12连通，光纤从光纤固定套管11插入，并通过照射孔25保证光束可以直接照射在颜色采集芯片10上。

工作原理：本发明在使用时，先将被测产品14安放入产品放置治具13内的仿形槽16中，通过紧固布23与产品放置治具13一侧魔术贴24贴合，从而对被测产品14进行限位，由于被测产品14上的LED灯18与产品放置治具13内的光纤固定孔17一一对应，并通过光纤与光纤固定板9连接，光纤插入光纤固定套管11，从而使光束可以直接照射在颜色采集芯片10上，此时，将DC24V电源由电源接口3输入，颜色采集板1通电后，将与PC机（外接设备，图中未画出）建立RS485通讯，当颜色采集板1通过RS485总线接口4接收到采集指令后，将当前颜色采集板1所采集的颜色通过RS485总线接口4反馈给PC机，微控制器6用于接收和发送指令，采集颜色采集芯片10的输出信息，颜色采集芯片10上集成有64颗光电二极管，其中红、绿、蓝、无色各16颗，在检测时可检测被测光的红、绿、蓝三基色在光谱中占有的比例，输出采用PWM波输出，微控制器6检测PWM波的输出频率，即可测算出被测光的RGB值，微控制器6将颜色采集芯片10的输出引脚接到其输入引脚上，通过运行外部计数器的方式，计算单位时长内的脉冲个数，计算出RGB的值，通过RS485接口传输给PC机或者其他终端，RS485接口有两个，一路输入，一路输出，采用手拉手的连接方式与其他模块的RS485接口相连，从而可以采用多个颜色采集板1进行采集，方便扩展。

本方案中，微控制器6优选STM32-F2型号，电路运行为现有常规电路，本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡，包括颜色采集板(1)和产品固定台(2)，其特征在于：所述颜色采集板(1)由电源接口(3)、RS485总线接口(4)、RS485总线出口(5)、微控制器(6)、颜色采集组件(7)和PCB板(8)组成，所述电源接口(3)、RS485总线接口(4)、RS485总线出口(5)和微控制器(6)均安装固定在PCB板(8)上一端，且颜色采集组件(7)安装在PCB板(8)上远离电源接口(3)一端，所述微控制器(6)与电源接口(3)、RS485总线接口(4)和RS485总线出口(5)电性连接，所述产品固定台(2)通过光纤与颜色采集组件(7)连接，所述颜色采集组件(7)由光纤固定板(9)、颜色采集芯片(10)和光纤固定套管(11)组成，所述光纤固定板(9)固定安装在PCB板(8)上，所述光纤固定套管(11)设有16个，且16个光纤固定套管(11)呈矩形阵列分布固定在光纤固定板(9)顶部，所述光纤固定板(9)内开有16个避空腔(12)，且16个避空腔(12)位置与16个光纤固定套管(11)位置对应，所述颜色采集芯片(10)设有16个，16个颜色采集芯片(10)分别位于16个避空腔(12)内，且与PCB板(8)连接，所述产品固定台(2)由产品放置治具(13)、被测产品(14)和紧固组件(15)组成，所述产品放置治具(13)表面开设有仿形槽(16)，且被测产品(14)放置于仿形槽(16)内，所述产品放置治具(13)底部开设有多个光纤固定孔(17)，且多个光纤固定孔(17)内均安装固定有光纤，光纤一端插入光纤固定套管(11)与颜色采集组件(7)连接，所述被测产品(14)上固定有多个LED灯(18)，且多个LED灯(18)位置与产品放置治具(13)上的光纤位置对应，所述紧固组件(15)设有两个，且两个紧固组件(15)均固定在产品放置治具(13)一侧。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡，其特征在于：所述颜色采集芯片(10)上集成有64个光电二极管，且其中红、绿、蓝、无色各16个。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡，其特征在于：所述紧固组件(15)由连接板(19)、支撑板(20)、转动轴(21)、连接块(22)和紧固布(23)组成，所述连接板(19)固定在产品放置治具(13)一侧外壁，所述支撑板(20)设有两个，且两个支撑板(20)均固定在连接板(19)顶部，所述转动轴(21)两端通过轴承与两个支撑板(20)转动连接，所述连接块(22)一端滑动套接在转动轴(21)外侧，且另一端与紧固布(23)固定，所述产品放置治具(13)远离支撑板(20)一侧固定有魔术贴(24)，且与紧固布(23)一端活动连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡，其特征在于：所述紧固布(23)材料为弹性纤维。

5.根据权利要求2所述的一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡，其特征在于：所述微控制器(6)与颜色采集芯片(10)电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于光纤传导的PCBA颜色采集卡，其特征在于：所述光纤固定板(9)开有16个照射孔(25)，且16个光纤固定套管(11)分别通过16个照射孔(25)与16个避空腔(12)连通。

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