CN111175319A - 一种用于电子产品生产用设备检修系统及其检修方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电子产品生产用设备检修系统及其检修方法，应用于数码相机电路板的检测领域，一种用于电子产品生产用设备检修系统包括：检测机架，设在检测机架上的图像检测系统，设在检测机架上的光束扫描系统，计算机检测终端，数据库存储服务器，以及设在检测机架上的功能测试系统；所述图像检测系统和光束扫描系统与计算机检测终端系统软件进行网络关联，并将检测图像经过计算机检测终系统软件进行分析转换；所述数据库存储服务器中设有存储相同类型和不同电子设备类型的印制板和电原理图为对比图。本发明能够实现机器视觉和电学性能同步测试，避免检测出现图像检测难以分析的失误。

Description

一种用于电子产品生产用设备检修系统及其检修方法

技术领域

本发明属于电子设备生产制造领域，尤其是一种用于电子产品生产用设备检修系统及其检修方法。

背景技术

随着网络信息技术的发展，电子产品的更新速度更是飞速，同时电子设备的翻新也是发展过程中的新兴行业，在对电子设备尤其是数码相机翻新过程中，其电路板的性能指标是翻新后产品质量的一个重要指标，翻新数码相机过程中电路板的检修必不可少，在检修时通常要批量检测多种不同型号的电路板，各种不同型号的电路板元器件排布密集，体积微小，如果没有提前依据型号做好分类，就会造成无法判断损坏位置的模块区域，进而造成后期维修的不便。

发明内容

发明目的：提供一种用于电子产品生产用设备检修系统及其检修方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种用于电子产品生产用设备检修系统，应用于数码相机电路板的检测领域，包括：

检测机架，设在检测机架上的图像检测系统，设在检测机架上的光束扫描系统，计算机检测终端，数据库存储服务器，以及设在检测机架上的功能测试系统；

所述图像检测系统和光束扫描系统与计算机检测终端系统软件进行网络关联，并将检测图像经过计算机检测终系统软件进行分析转换；所述数据库存储服务器中设有存储相同类型和不同电子设备类型的印制板和电原理图为对比图。

在进一步的实施例中，所述检测机架包括：固定连接在底部的基座，固定安装在基座上的多个传送工位，设在基座上的CCD图像相机，设置在基座上的LED照明组件。

在进一步的实施例中，所述基座上还设置有二维传动机构，以及固定设置在传动机构上的上下料机械手。

在进一步的实施例中，所述功能测试系统包括固定设置在基座上的旋转工作台，固定安装在旋转工作台上方的气动测试架，以及传动设置在气动测试架上的测试夹组件。

在进一步的实施例中，所述旋转工作台包括：固定安装在基座上的旋转电机，安装在旋转电机输出端的转盘，以及螺接固定在转盘上的限位载具；所述气动测试架为两组，所述气动测试架包括：固定安装在气动测试架底部的行程气缸，穿插在气动测试架上的导杆，以及套接在导杆上的上夹板；所述上夹板固定连接在行程气缸的动力输出端；所述上夹板的一侧安装有镀金探针。

在进一步的实施例中，所述包括如下步骤：

S1、开启计算机检测终端中的系统软件，同时将要检测的电路板放置在传送工位上；

S2、在系统软件中输入待检测产品的产品型号及可便在数据库中索引的关键字；

S3、选择待检测电路板参考的印制板和电原理图对比图；

S4、开启图像检测系统和光束扫描系统，选择目标件进行图像分析和光束扫射调整；

S5、图像分析是以参考印制板和电原理图为标准，对图像中的目标件为中心进行标识，进而对目标件损坏处进行定位，以及判断电子设备是否存在故障；

S6、光束扫描系统根据计算机设定的图像深度指令设定LED照明组件的打光参数；

S7、经过图像分析后，合格品经上下料机械手吸取至旋转工作台上进行功能性测试，测试目标件在加电情况下的动态参数，判断其电学性能是否合格。

在进一步的实施例中，所述LED照明组件包括：固定设置在机体内部的多个LED灯组，以及安装在检测机架上的反射镜组件；所述反射镜组件包括：固定安装在检测机架上的弧形反射镜，固定安装在检测机架上的多个微调座，螺接在微调座上的调整板，以及穿插在微调座和调整板之间的微调螺杆；所述调整板上设有调整反射镜；所述微调螺杆传动连接设置微调座中的驱动装置，所述LED灯组电连控制芯片；所述驱动装置和控制芯片电连计算机控制模块。

在进一步的实施例中，所述S3中选择对比图的过程为历遍参考图像的所有位置，并计算参考图在该位置下的相似度量值，具体步骤为：

a) 参考图的左上角和目标件的左上角重合；

b) 取图像中与参考图同样大小的一块区域与模板进行比较，得到第一相似系数值，依次将模板平移到下一个像素点，进行同样的第二相似系数值取值，接着进行N次数后，完成第N次相似系数值取值后历遍图像所有区域的对比；

c) 当图像的所有位置都遍历完，第一相似系数值、第二相似系数值、以及第N次相似系数值相乘大于0.97-0.99则认定该对比图是与之匹配的参考对比图。

有益效果： 本发明和现有技术相比具有以下优点：

（1）同步实现机器视觉和电学性能测试，避免检测出现像素难以分析的失误；

（2）在多种产品型号同一批次检测过程中能够根据产品型号在数据库中选择或更换参考对比图；减少搜索复杂度和耗时提高维修效率；

（3）光束扫描系统提高对目标件损坏处进行图像定位的精度，并辅助图像检测系统建立检修目标件损坏信息的图像像素动态数据化，对设备维修建档，以便后期对翻新设备作价值评估。

附图说明

图1是本发明用于电子产品生产用设备检修系统检修方法的结构示意图。

图2是本发明用于电子产品生产用设备检修系统的立体图。

图3是本发明用于电子产品生产用设备检修系统的正视图。

图4是本发明功能测试系统的结构示意图。

图5是本发明检测机架的结构示意图。

图6是本发明微调座的结构示意图。

图7是本发明反射镜组件的结构示意图。

附图标记为：检测机架1、基座2、传送工位3、CCD图像相机4、LED照明组件5、上下料机械手6、旋转工作台8、旋转电机80、转盘81、限位载具82、气动测试架9、行程气缸90、导杆91、上夹板92、镀金探针93、弧形反射镜10、微调座11、调整板12、微调螺杆13、调整反射镜14、驱动装置15、铰接头16、X轴驱动电机170、X轴丝杠组件171、Y轴安装座180、Y轴支板181、滑轨组件182、Y轴丝杠183、Y轴驱动电机184。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在数码相机翻新生产过程中，申请人发现现有的关于电路板检修仪器在检修时通常要批量检测多种不同型号的电路板，各种不同型号的电路板元器件排布密集，体积微小，如果没有提前依据型号做好分类，就会造成无法判断损坏位置的模块区域，进而影响整体翻新进程。

如图1至图7所示的一种用于电子产品生产用设备检修系统，应用于数码相机电路板的检测领域，包括：检测机架1、基座2、传送工位3、CCD图像相机4、LED照明组件5、上下料机械手6、旋转工作台8、旋转电机80、转盘81、限位载具82、气动测试架9、行程气缸90、导杆91、上夹板92、镀金探针93、弧形反射镜10、微调座11、调整板12、微调螺杆13、调整反射镜14、驱动装置15、铰接头16、X轴驱动电机170、X轴丝杠组件171、Y轴安装座180、Y轴支板181、滑轨组件182、Y轴丝杠183、Y轴驱动电机184、图像检测系统，光束扫描系统以及功能测试系统。

其中检测机架1固定安装在整个机体的顶部，图像检测系统中的CCD图像相机4固定安装在检测机架1上，光束扫描系统中的LED照明组件5固定安装在检测机架1上，图像检测系统和光束扫描系统共同联通至计算机检测终端，计算机检测终端通过网络与数据库存储服务器通信，用于信息的存储索引，以及转发，功能测试系统固定安装在检测机架1下方的基座2上。

所述图像检测系统和光束扫描系统与计算机检测终端系统软件进行网络关联，并将检测图像经过计算机检测终系统软件进行分析转换；所述数据库存储服务器中设有存储相同类型和不同电子设备类型的印制板和电原理图为对比图；如图1所示包括如下步骤：

S1、开启计算机检测终端中的系统软件，同时将要检测的电路板放置在传送工位3上；

S2、在系统软件中输入待检测产品的产品型号及可便在数据库中索引的关键字；

S3、选择待检测电路板参考的印制板和电原理图对比图；

S4、开启图像检测系统和光束扫描系统，选择目标件进行图像分析和光束扫射调整；

S5、图像分析是以参考印制板和电原理图为标准，对图像中的目标件为中心进行标识，进而对目标件损坏处进行定位，以及判断电子设备是否存在故障；

S6、光束扫描系统根据计算机设定的图像深度指令设定LED照明组件5的打光参数；

S7、经过图像分析后，合格品经上下料机械手6吸取至旋转工作台8上进行功能性测试，测试目标件在加电情况下的动态参数，判断其电学性能是否合格。

检测机架1的底部固定连接在基座2上，使得图像检测系统，光束扫描系统硬件设施可以正对基座2上的传送工位3，多个传送工位3固定安装在基座2上实现对检测件的传送，进而使设在基座2上的CCD图像相机4和设置在基座2上的LED照明组件5对检测件进行图像分析和光度调整。

所述基座2上还设置有二维传动机构，上下料机械手6固定设置在二维传动机构上，所述二维传动机构包括固定安装在基座2两侧的X轴传动机构和卡接在X轴传动机构上的Y轴传动机构，上下料机械手6固定安装在Y轴传动机构上并随X轴传动机构和Y轴传动机构实现X轴方向和Y轴方向的调整。所述X轴传动机构包括：固定安装在基座2一侧的X轴丝杠组件171，传动连接X轴丝杠的X轴驱动电机170，固定连接在X轴丝杠组件171一侧滑轨上的Y轴安装座180；所述X轴驱动电机170转动进而带动X轴丝杠转动，进而使连接在X轴丝杠上的Y轴安装座180实现X轴方向往复运动。所述Y轴传动机构包括：固定安装在Y轴安装座180上的Y轴支板181，设置在Y轴支板181上的滑轨组件182，以及固定安装在Y轴支板181上的Y轴丝杠183组件和传动连接在Y轴丝杠183一侧的Y轴驱动电机184，所述滑轨组件182安装丝杠的一侧卡接上下料机械手6；所述Y轴驱动电机184转动进而带动Y轴丝杠183转动，从而使卡接在滑轨上的上下料机械手6实现Y轴方向的移动；所述上下料机械手6为真空式机械手。X轴和Y轴的驱动电机型号为SS57闭环步进电机。

经过图像测试和分析后的电路板，误差率较少，但是在应用至生产线上时往往是大批量，多个品种的单件检测，还存在着数据传输的误差，使得部分焊点缝隙未能完全提取和识别进而加大图像分析的误差率，进而采取电学的功能性测试来减少检测误差。满足大批量多种类生产的需要。所述功能测试系统包括固定设置在基座2上的旋转工作台8，固定安装在旋转工作台8上方的气动测试架9，以及传动设置在气动测试架9上的测试夹组件。所述旋转工作台8包括：固定安装在基座2上的旋转电机80，安装在旋转电机80输出端的转盘81，以及螺接固定在转盘81上的限位载具82；所述气动测试架9为两组，所述气动测试架9包括：固定安装在气动测试架9底部的行程气缸90，穿插在气动测试架9上的导杆91，以及套接在导杆91上的测试夹组件；所述测试夹组件为固定连接在行程气缸90动力输出端的上夹板92；所述上夹板92的一侧安装有镀金探针93。所述上夹板92在行程气缸90的带动下上下运动，上夹板92向下运动时使镀金探针93插接在待测电路板上，对其电学性能进行测试。所述转动电机的型号为YCT112。

为了实现对图像深度的调整，光束扫描系统通过反射镜组件实现对灯光的反射调整；所述LED照明组件5包括：固定设置在机体内部的多个LED灯组，以及安装在检测机架1上的反射镜组件；所述反射镜组件包括：固定安装在检测机架1上的弧形反射镜10，固定安装在检测机架1上的多个微调座11，螺接在微调座11上的调整板12，以及穿插在微调座11和调整板12之间的微调螺杆13；所述调整板12底部通过铰接头16安装在微调座11上；所述调整板12上设有调整反射镜14；所述微调螺杆13传动连接设置微调座11中的驱动装置15，所述LED灯组电连控制芯片；所述驱动装置15和控制芯片电连计算机控制模块。所述反射镜组件固定安装在LED灯组的外侧进而实现对LED灯组灯管的反射。驱动装置15通过传动齿轮带动微调螺杆13在微调座11内上下转动，进而带动调整板12为铰接头16为基点转动，进而调整光束的焦点位置；所述弧形反射镜10采用透明材料制成，面向微调座11的一侧设有锯齿型反射面增加光强作用。所述驱动装置的产品型号为51S65-104。

所述S3中选择对比图的过程为历遍参考图像的所有位置，并计算参考图在该位置下的相似度量值，具体步骤为：a) 参考图的左上角和目标件的左上角重合；b) 取图像中与参考图同样大小的一块区域与模板进行比较，得到第一相似系数值，依次将模板平移到下一个像素点，进行同样的第二相似系数值取值，接着进行N次数后，完成第N次相似系数值取值后历遍图像所有区域的对比；c) 当图像的所有位置都遍历完，第一相似系数值、第二相似系数值、以及第N次相似系数值相乘大于0.97-0.99则认定该对比图是与之匹配的参考对比图。

工作原理：

将要批量检测的工件放置在基座2上的传送工位3上，传送工位3带动检测工件向前，上下料机械手6在X轴传动机构和Y轴传动机构的带动下将检测件吸取至图像分析区域，开启计算机检测终端中的系统软件；工作人员同时在系统软件中输入待检测产品的产品型号及可便在数据库中索引的关键字可加速缩短索引时间；选择待检测电路板参考的印制板和电原理图对比图；开启图像检测系统和光束扫描系统，选择目标件进行图像分析和光束扫射调整；图像分析是以参考印制板和电原理图为标准，对图像中的目标件为中心进行标识，进而对目标件损坏处进行定位，以及判断电子设备是否存在故障；光束扫描系统根据计算机设定的图像深度指令设定LED照明组件5的打光参数，进而调整微调座11驱动装置15带动调整板12转动的角度；经过图像分析后，合格品经上下料机械手6吸取至旋转工作台8上进行功能性测试，测试目标件在加电情况下的动态参数，判断其电学性能是否合格。

本发明可实现同步实现机器视觉和电学性能测试，避免检测出现像素难以分析的失误；在多种产品型号同一批次检测过程中能够根据产品型号在数据库中选择或更换参考对比图；减少搜索复杂度和耗时提高维修效率；光束扫描系统提高对目标件损坏处进行图像定位的精度，并辅助图像检测系统建立检修目标件损坏信息的图像像素动态数据化，对设备维修建档，以便后期对翻新设备作价值评估。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于电子产品生产用设备检修系统，应用于数码相机电路板的检测领域，其特征在于，包括：

检测机架，设在检测机架上的图像检测系统，设在检测机架上的光束扫描系统，计算机检测终端，数据库存储服务器，以及设在检测机架上的功能测试系统；

所述图像检测系统和光束扫描系统与计算机检测终端系统软件进行网络关联，并将检测图像经过计算机检测终系统软件进行分析转换；所述数据库存储服务器中设有存储相同类型和不同电子设备类型的印制板和电原理图为对比图。

2.根据权利要求1所述的一种用于电子产品生产用设备检修系统，其特征在于，所述检测机架包括：固定连接在底部的基座，固定安装在基座上的多个传送工位，设在基座上的CCD图像相机，设置在基座上的LED照明组件。

3.根据权利要求2所述的一种用于电子产品生产用设备检修系统，其特征在于，所述基座上还设置有二维传动机构，以及固定设置在传动机构上的上下料机械手。

4.根据权利要求1所述的一种用于电子产品生产用设备检修系统，其特征在于，所述功能测试系统包括固定设置在基座上的旋转工作台，固定安装在旋转工作台上方的气动测试架，以及传动设置在气动测试架上的测试夹组件。

5.根据权利要求4所述的一种用于电子产品生产用设备检修系统，其特征在于，所述旋转工作台包括：固定安装在基座上的旋转电机，安装在旋转电机输出端的转盘，以及螺接固定在转盘上的限位载具；所述气动测试架为两组，所述气动测试架包括：固定安装在气动测试架底部的行程气缸，穿插在气动测试架上的导杆，以及套接在导杆上的上夹板；所述上夹板固定连接在行程气缸的动力输出端；所述上夹板的一侧安装有镀金探针。

6.基于权利要求1所述的一种用于电子产品生产用设备检修系统的检修方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、开启计算机检测终端中的系统软件，同时将要检测的电路板放置在传送工位上；

S2、在系统软件中输入待检测产品的产品型号及可便在数据库中索引的关键字；

S3、选择待检测电路板参考的印制板和电原理图对比图；

S4、开启图像检测系统和光束扫描系统，选择目标件进行图像分析和光束扫射调整；

S5、图像分析是以参考印制板和电原理图为标准，对图像中的目标件为中心进行标识，进而对目标件损坏处进行定位，以及判断电子设备是否存在故障；

S6、光束扫描系统根据计算机设定的图像深度指令设定LED照明组件的打光参数；

S7、经过图像分析后，合格品经上下料机械手吸取至旋转工作台上进行功能性测试，测试目标件在加电情况下的动态参数，判断其电学性能是否合格。

7.根据权利要求6所述的一种用于电子产品生产用设备检修系统的检修方法，其特征在于，所述LED照明组件包括：固定设置在机体内部的多个LED灯组，以及安装在检测机架上的反射镜组件；所述反射镜组件包括：固定安装在检测机架上的弧形反射镜，固定安装在检测机架上的多个微调座，螺接在微调座上的调整板，以及穿插在微调座和调整板之间的微调螺杆；所述调整板上设有调整反射镜；所述微调螺杆传动连接设置微调座中的驱动装置，所述LED灯组电连控制芯片；所述驱动装置和控制芯片电连计算机控制模块。

8.根据权利要求6所述的一种用于电子产品生产用设备检修系统的检修方法，其特征在于，所述S3中选择对比图的过程为历遍参考图像的所有位置，并计算参考图在该位置下的相似度量值，具体步骤为：

a) 参考图的左上角和目标件的左上角重合；

b) 取图像中与参考图同样大小的一块区域与模板进行比较，得到第一相似系数值，依次将模板平移到下一个像素点，进行同样的第二相似系数值取值，接着进行N次数后，完成第N次相似系数值取值后历遍图像所有区域的对比；

c) 当图像的所有位置都遍历完，第一相似系数值、第二相似系数值、以及第N次相似系数值相乘大于0.97-0.99则认定该对比图是与之匹配的参考对比图。

Images