CN112284442A - 一种柔性电路板自动视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柔性电路板自动视觉检测装置，包括上机架、工作台、后机架、吸盘组件、光学系统、直交模组、显示装置。上机架内部形成第一容纳腔且后端连接有后机架，其前端连接开设有第二容纳腔的工作台，第二容纳腔连通第一容纳腔；吸盘组件安装于第二容纳腔内，包括用于吸附柔性电路板的吸盘薄板，吸盘薄板能够从第二容纳腔穿入第一容纳腔；光学系统安装于第一容纳腔内，与直交模组连接受直交模组驱动在不同方向上运动；显示装置位于工作台上，其电信号连接光学系统以接收光学系统形成的图像进行显示。根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，通过设置吸盘组件与直交模组，与光学系统相配合，提升了检测过程的检测精度与自动化程度。

Description

一种柔性电路板自动视觉检测装置

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，具体涉及一种柔性电路板自动视觉检测装置。

背景技术

目前，如何提高对柔性电路板的光学检测精确度一直是研究人员关注的重点。现有技术中，检测装置往往不能提供高质量的检测效果，且自动化程度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种检测精确性高、自动化程度高的柔性电路板自动视觉检测装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，包括：

上机架，所述上机架顶部开设有第一散热口，所述上机架内部形成有第一容纳腔；

工作台，所述工作台连接在所述上机架的前端，所述工作台上开设有第二容纳腔，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔相连通；

后机架，所述后机架连接在所述上机架远离所述工作台的后端，所述后机架顶部开设有第二散热口；

吸盘组件，所述吸盘组件安装于所述工作台的第二容纳腔内，所述吸盘组件包括用于吸附待检测柔性电路板的吸盘薄板，所述吸盘薄板能够在前后方向移动以便从所述第二容纳腔穿入所述第一容纳腔内；

光学系统，所述光学系统安装于所述第一容纳腔内，且在高度方向上位于所述吸盘薄板的上方，所述光学系统用于对吸附在所述吸盘薄板上的所述待检测柔性电路板进行成像；

直交模组，所述直交模组连接所述光学系统，用于驱动所述光学系统在左右方向和竖直方向上运动；

显示装置，所述显示装置位于所述工作台上，且所述显示装置与所述光学系统电信号连接，以接收所述光学系统形成的图像并进行显示。

进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，所述吸盘组件包括：

底座；

两个导轨，两个所述导轨互相平行的设置在所述底座表面的两侧；

吸盘薄板，所述吸盘薄板的两端分别套设在两个所述导轨上且能够沿所述导轨滑动，所述吸盘薄板用于承载所述待检测柔性电路板；

驱动组件，所述驱动组件安装于所述底座上且所述驱动组件连接所述吸盘薄板以带动所述吸盘薄板沿所述导轨滑动；

光栅尺，所述光栅尺固定于所述底座上且位于吸盘薄板的下方以对所述吸盘薄板进行定位；

光栅尺固定座，所述光栅尺固定座连接在所述底座上，且所述光栅尺安装在所述光栅尺固定座上。

更进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，所述驱动组件包括：

安装座，所述安装座包括竖向上间隔开设置的第一安装板和第二安装板，所述第一安装板上开设有第一安装孔且所述第二安装板上开设有第二安装孔，且所述第一安装孔与所述第二安装孔的轴心位置位于同一水平线上；

电机，所述电机位于所述安装座的一侧，且所述电机的输出轴通过所述第一安装孔；

丝杠组件，所述丝杠组件位于所述安装座的另一侧且所述丝杠组件的一端通过所述第二安装孔并与所述电机的输出轴相连，所述丝杠组件的另一端连接所述吸盘薄板。

进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，所述光学系统包括：

系统底座，所述系统底座形成为框体结构且在竖直方向上形成有位于上方的第一腔室和位于下方的第二腔室，其中所述第一腔室的上表面、所述第一腔室与所述第二腔室之间的界面、以及所述第二腔室的下表面的在竖直方向的对应位置处分别形成有允许光通过的第一光通孔、第二光通孔、以及第三光通孔；

线性光源组件，所述线性光源组件设置于所述第一腔室内且由所述线性光源组件发出的入射光能够通过所述第二光通孔进入所述第二腔室并进而从所述第三光通孔射出以照射位于所述第三光通孔下方的柔性电路板；

补充光源组件，所述补充光源组件设置于所述第二腔室内用于补充照明，所述补充光源组件的光通过所述第三光通孔射出；

相机支架，所述相机支架设置在所述系统底座上；

相机，所述相机设置在所述相机支架上；

光学镜头，所述光学镜头设置在所述相机支架上且位于所述相机下方，且所述相机、所述光学镜头与所述第一光通孔、第二光通孔、第三光通孔在竖直方向上位于同一直线上。

更进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，所述相机支架包括相机安装座，所述相机安装座包括：

相机底座，用于安装在所述光学系统的相机支架上；

第一安装座，所述第一安装座形成为L形板，所述第一安装座的第一端设置在所述相机底座表面上且第一端垂直所述相机底座；

第二安装座，所述第二安装座形成为L形板，所述第二安装座的第一端安装在所述第一安装座的第二端上且第二端垂直所述相机底座并位于所述第一安装座的下方；

相机底板，所述相机底板安装于所述第二安装座的第二端且所述相机底板中间开设有用于连接相机的光学镜头穿过的第一腔室；

第一调节块，所述第一调节块连接在所述第二安装座的第二端的端部且抵接所述相机底板，用于调节所述相机底板在所述第二安装座的第二端所在平面内旋转。

进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，所述线性光源组件包括：

线性光源，所述线性光源设置在所述第一腔室内远离所述相机支架的一端且能够发出沿水平方向的入射光；

半反半透镜，所述半反半透镜位于所述第一光通孔与第二光通孔之间且相对竖直方向呈45°倾斜。

进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，所述补充光源组件包括：

补充光源，所述补充光源设置在所述第二腔室的底面上且位于所述第三光通孔两侧；

反射部，所述反射部形成在所述第二腔室的上表面以反射所述补充光源发射的光且使得反射光穿过所述第三光通孔，且所述反射光为散射光。

进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，所述直交模组包括：

横梁，所述横梁沿左右方向设置；

拖链，所述拖链安装于所述横梁的后端；

安装板，所述安装板设置于所述横梁前端；

第一驱动组件，所述第一驱动组件安装在所述横梁侧边，所述第一驱动组件连接所述安装板，

第二驱动组件，所述第二驱动组件安装在所述安装板上，且所述光学系统通过所述第二驱动组件连接所述安装板，

其中，所述第一驱动组件用于驱动所述安装板在左右方向上运动，且所述第二驱动组件用于驱动所述光学系统在竖直方向上运动。

更进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，还包括：

控制装置，所述控制装置分别与所述直交模组中的第一驱动组件和第二驱动组件相连，用于控制所述第一驱动组件、第二驱动组件带动所述光学系统的运动。

更进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，还包括处理器，所述处理器分别电连接所述显示装置以及所述控制装置，所述处理器根据所述显示装置显示的图像来控制所述第一驱动组件、所述第二驱动组件带动所述光学系统的运动。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，通过设置吸盘组件能够将柔性电路板运送至待检测范围，提高了该装置整体的自动化程度；

根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，通过直交模组与光学系统的配合，能够调节光学系统的方向与位置，提升了检测过程中的准确度；

进一步地，通过在底座上设置光栅尺对吸盘薄板进行定位，从而提升了柔性电路板的定位精确度；

进一步地，通过电机与丝杠组件通过同一安装座连接，使得在电机启动时，丝杠组件响应迅捷，从而提升了整体的驱动效果；

进一步地，通过线性光源组件与补充光源组件的配合，有效地提升了亮度与均匀性，从而能够提升了检测效果的精确度；

进一步地，通过设置第一调节块，可以实现相机底板在第二安装座的第二端所在平面内的角度调节（即θZ方向调节），从而提升了相机和光学镜头的安装精度，提升了检测精确度。

附图说明

图1为本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置整体结构示意图；

图2为本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置内部结构示意图；

图3为本发明实施例的吸盘组件整体结构示意图；

图4为本发明实施例的光栅尺与光栅尺固定座安装位置侧视图；

图5为本发明实施例的光栅尺与光栅尺固定座安装位置主视图；

图6为本发明实施例的驱动组件结构示意图；

图7为本发明实施例的驱动组件安装示意图；

图8为本发明实施例的光学系统的局部示意图；

图9为本发明实施例的光学系统的另一局部示意图；

图10为本发明实施例的光学系统的局部结构剖视示意图；

图11为本发明实施例的相机安装座结构示意图；

图12为本发明实施例的相机安装座俯视图；

图13为本发明实施例的相机安装座主视图；

图14为本发明实施例的相机安装座左视图；

图15为本发明实施例的相机安装座另一实施例结构示意图；

图16为本发明实施例的直交模组与光学系统安装位置示意图。

附图标记：

1001.底座；1002.导轨；1003.吸盘薄板；1005.光栅尺；1006.光栅尺固定座；2001.安装座；2002.第一安装板；2003.第二安装板；2004.电机；2017.第一安装孔；2018.第二安装孔；3001.相机底座；3002.第一安装座；3003.第二安装座；3004.相机底板；3005.光学镜头；3006.第一调节块；3007.第一凸起部；3008.第一螺纹孔；3009.长孔；3010.第二调节块；3011.滑槽；3012.滑块；3013.紧固螺钉；3014.安装孔；3015.调节孔；3016.第二凸起部；3017.第二螺纹孔；3018.第三螺纹孔；3019.相机；3020.第三凸起部；3021.第四螺纹孔；4001.系统底座；4002.线性光源组件；4003.补充光源组件；4004.第一腔室；4005.第二腔室；4006.第一光通孔；4007.第二光通孔；4008.第三光通孔；4009.线性光源；4010.半反半透镜；4011.补充光源；4012.反射部；4013.相机支架；4014.复检镜头；5001.上机架；5002.工作台；5003.后机架；5004.第一散热口；5005.第二散热口；5006.横梁；5007.拖链；5008.安装板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

下面首先结合附图具体描述本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置。

如图1至图2所示，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，包括上机架5001、工作台5002、后机架5003、吸盘组件、光学系统、直交模组、显示装置。

上机架5001顶部开设有第一散热口5004，上机架5001内部形成有第一容纳腔。在上机架5001顶部开设第一散热口5004提升了该柔性电路板自动视觉检测装置运行时散热功能，延长了该装置的使用寿命。

工作台5002连接在上机架5001的前端，工作台5002上开设有第二容纳腔，第二容纳腔与第一容纳腔相连通。

后机架5003连接在上机架5001远离工作台5002的后端，后机架5003顶部开设有第二散热口5005。通过设置第二散热口5005进一步提升了该装置的散热功能，大大延长了该装置的使用寿命。

吸盘组件安装于工作台5002的第二容纳腔内，吸盘组件包括用于吸附待检测柔性电路板的吸盘薄板1003，吸盘薄板1003能够在前后方向移动以便从第二容纳腔穿入第一容纳腔内。如图1所示，将柔性电路板承载并吸附于吸盘薄板1003上，随吸盘薄板1003前后运动进入第一容纳腔，提升了该装置整体的自动化程度。

光学系统安装于第一容纳腔内，且在高度方向上位于吸盘薄板1003的上方，光学系统用于对吸附在吸盘薄板1003上的待检测柔性电路板进行成像。吸盘薄板1003从第二容纳腔穿入第一容纳腔时，光学系统对吸附在吸盘薄板1003上的柔性电路板进行成像，通过吸盘组件与光学系统的配合，使得该装置实现了对柔性电路板的检测，保障了检测过程中的自动化程度。

直交模组连接光学系统，用于驱动光学系统在左右方向和竖直方向上运动。当光学系统对进入第一容纳腔的柔性电路板检测时，通过直交模组改变光学系统的不同方向与位置能够保障对柔性电路板成像的清晰度与精确性，从而提升了检测的精确度。

显示装置（未示出）位于工作台5002上，且显示装置与光学系统电信号连接，以接收光学系统形成的图像并进行显示。显示装置可以为计算机系统，用来显示对柔性电路板的检测结果，同时操作人员可根据检测结果进行分析处理，进一步提升了该装置整体的自动化程度。

也就是说，当需要检测时，将柔性电路板承载并吸附于吸盘薄板1003上，从第二容纳腔穿入第一容纳腔中后，直交模组驱动光学系统在不同方向与位置上进行移动，达到最佳检测位置。此时，光学系统对柔性电路板进行成像检测，其图像通过显示装置显示在计算机屏幕上，操作人员对检测结果进行分析处理，实现了该检测过程的精确性与自动化程度。

进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，如图3-5所示，吸盘组件包括底座1001、两个导轨1002、吸盘薄板1003、驱动组件、光栅尺1005、光栅尺固定座1006。

两个导轨1002互相平行的设置在底座1001表面的两侧。

吸盘薄板1003的两端分别套设在两个导轨1002上且能够沿导轨1002滑动，吸盘薄板1003用于承载柔性电路板。也就是说，通过将柔性电路板设置并吸附在吸盘薄板1003上，使得吸盘薄板1003沿着导轨1002移动，能够稳定地将该柔性电路板从第二容纳腔移动至第一容纳腔进行相应的检测。

驱动组件安装于底座1001上且驱动组件连接吸盘薄板1003以带动吸盘薄板1003沿导轨1002滑动。

光栅尺1005固定于底座1001上且位于吸盘薄板1003的下方以对吸盘薄板1003进行定位。光栅尺1005设置在底座1001上，对设置在吸盘薄板1003上沿着导轨1002滑动的柔性电路板进行定位确认，从而进一步提升了检测过程中定位精确度。

也就是说，在检测过程中，柔性电路板承载并吸附于吸盘薄板1003上，吸盘薄板1003受驱动组件驱动沿着导轨1002滑动，此时光栅尺1005对吸盘薄板1003上的柔性电路板进行跟踪定位。通过在吸盘组件上添加光栅尺1005，能够实现对柔性电路板的精确定位，有利于提高检测精度。

如图4-5所示，光栅尺固定座1006连接在底座1001上，且光栅尺1005安装在光栅尺固定座1006上。通过在底座1001上设置光栅尺固定座1006，光栅尺1005设置在光栅尺固定座1006上，不仅能够进一步固定了光栅尺1005，保障了光栅尺1005定位时的精确度，而且能够为光栅尺1005提供了保护，降低了光栅尺1005损坏的概率。作为一个实施例，可设置光栅尺1005与光栅尺固定座1006均为钢制件，底座1001为大理石制件。选用钢作为光栅尺1005与光栅尺固定座1006的材质，能够为二者提供相当高的刚性与硬度，降低了受到损坏的概率，大大延长了使用寿命。同时，光栅尺1005与光栅尺固定座1006均为钢制件，使得光栅尺1005与光栅尺固定座1006的膨胀系数保持一致，克服了因膨胀系数不同带来的检测偏差，进一步提高了检测精度。

进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，如图6-7所示，驱动组件包括安装座2001、电机2004、以及丝杠组件。

安装座2001包括竖向上间隔开设置的第一安装板2002和第二安装板2003，第一安装板2002上开设有第一安装孔2017且第二安装板2003上开设有第二安装孔2018，且第一安装孔2017与第二安装孔2018的轴心位置位于同一水平线上。也就是说，第一安装板2002上的第一安装孔2017和第二安装板上的第二安装孔2018能够实现同轴安装。

电机2004位于安装座2001的一侧（如图6所示的右侧），且电机2004的输出轴通过第一安装孔2017，即电机2004的输出轴穿过第一安装孔2017位于安装座2001的第一安装板2002与第二安装板2003之间。

丝杠组件位于安装座2001的另一侧且丝杠组件的一端通过第二安装孔2018并与电机2004的输出轴相连，丝杠组件的另一端连接吸盘薄板1003。

也就是说，丝杠组件与电机2004分别安装于安装座2001的两端，且丝杠组件的一端穿过第二安装孔2018位于安装座2001内部，同时电机2004的输出轴穿过第一安装孔2017也位于安装座2001内，从而电机2004的输出轴与丝杠组件直接连接。当电机2004启动时，其输出轴直接驱动丝杠组件使得产生的回转运动迅捷地转化为直线运动，及时驱动吸盘薄板1003作直线运动，从而起到了很好的驱动效果。

进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，如图8-10所示，光学系统包括系统底座4001、线性光源组件4002、补充光源组件4003、相机支架4013、相机3019、光学镜头3005。

系统底座4001形成为框体结构且在竖直方向上形成有位于上方的第一腔室4004和位于下方的第二腔室4005，其中第一腔室4004的上表面、第一腔室4004与第二腔室4005之间的界面、以及第二腔室4005的下表面的在竖直方向的对应位置处分别形成有允许光通过的第一光通孔4006、第二光通孔4007、以及第三光通孔4008。

线性光源组件4002设置于第一腔室4004内且由线性光源组件4002发出的入射光能够通过第二光通孔4007进入第二腔室4005并进而从第三光通孔4008射出以照射位于第三光通孔4008下方的柔性电路板。选择线性光源作为第一腔室4004内的光源因其自身具有良好的聚焦特性、均匀性与一致性，使得照射到柔性电路板上时防止出现模糊不清、聚焦程度不足的现象。

补充光源组件4003设置于第二腔室4005内用于补充照明，补充光源组件4003的光通过第三光通孔4008射出。在第二腔室4005内部设置有补充光源组件4003能够与线性光源组件4002配合，增强了柔性电路板上的亮度与均匀度，进一步提升了检测效果。

相机支架4013设置在系统底座4001上，相机3019设置在相机支架4013上，光学镜头3005设置在相机支架4013上且位于相机3019下方，且相机3019、光学镜头3005与第一光通孔4006、第二光通孔4007、第三光通孔4008在竖直方向上位于同一直线上。

也就是说，通过打开线性光源组件4002与补充光源组件4003，使得入射光通过第二光通孔4007、第三光通孔4008照射到柔性电路板上，反射光通过第一光通孔4006反射到相机3019下方的光学镜头3005上，达到对柔性电路板进行检测的目的。该光学系统通过线性光源组件4002与补充光源组件4003的配合，提升了光线均匀度与亮度，防止出现柔性电路板上出现局部不清楚或者显示不均匀的现象，从而大大提升了检测效果。

作为一个实施例，如图10所示，光学系统还可以包括复检镜头4014。复检镜头4014设置在相机支架4013上且位于光学镜头3005一侧，用于对柔性电路板进行复检，复检镜头4014为面振镜头。也就是说，通过光学镜头3005成像并确定检测区域之后，通过复检镜头4014对该检测区域再次成像并进行复检。相比传统镜头，面振镜头具有更高的清晰度，从而增强了检测效果。通过设置复检镜头4014与光学镜头3005配合，进一步提升了检测过程的精确性。

更进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，如图11-15所示，相机支架4013包括相机安装座。相机安装座包括相机底座3001、第一安装座3002、第二安装座3003、相机底板3004、第一调节块3006。

相机底座3001用于安装在光学系统的相机支架4013上。

第一安装座3002形成为L形板，第一安装座3002的第一端（即图11所示的左侧一端）设置在相机底座3001表面上，且第二端（即图11所示的右侧一端）垂直相机底座3001。

第二安装座3003形成为L形板，第二安装座3003的第一端（即图11示的右侧一端）安装在第一安装座3002的第二端上且第二安装座3003的第二端（即图11所示的左侧一端）垂直相机底座3001并位于第一安装座3002的下方。

在此需要说明的是，第一安装座3002和第二安装座3003可以是一次加工成型的L形板，由此确定了各安装座中第一端与第二端之间的相对位置，有利于确保安装精度。

相机底板3004安装于第二安装座3003的第二端且相机底板3004中间开设有用于连接相机3019的光学镜头3005穿过的第一腔室。也就是说，光学镜头3005穿过相机底板3004的第一腔室连接相机3019，将相机3019和光学镜头3005固定在第二安装座3003上，提升了光学镜头3005自身的稳定性，防止因光学镜头3005不稳定性降低了检测的精度。

第一调节块3006连接在第二安装座3003的第二端的端部且抵接相机底板3004，用于调节相机底板3004在第二安装座3003的第二端所在平面内旋转。也就是说，通过第一调节块3006与位于其上方的相机底板3004的配合，通过调节第一调节块3006使得抵接在第一调节块3006的相机底板3004能够实现在XY平面内的旋转，也就是说能够调节相机底板3004的θZ的方向，从而能够提高相机和安装镜头的安装精度，达到光学镜头3005在不同方向上检测的目的。

也就是说，相机底座3001安装在光学系统的相机支架4013上后，通过安装在第二安装座3003端部的第一调节块3006与设置在其上方的相机底板3004的配合，使得相机底板3004旋转，带动光学镜头3005位移，从而实现不同方向上光学检测的目的。同时，光学镜头3005在位移的过程中，不会因稳定性不足的原因而造成检测精度的下降，从而保障了该相机安装座整体的稳定性。

另外，作为一个实施例，相机底板3004的靠近第一调节块3006的一侧端部形成有第一凸起部3007，第一调节块3006包括两个，两个第一调节块3006分别位于第一凸起部3007的两侧，第一调节块3006在横向上形成有第一螺纹孔3008，两个第一调节块3006分别通过调节螺钉连接第一凸起部3007。如图11所示，相机底板3004形成的第一凸起部3007位于两个第一调节块3006之间，两个第一调节块3006上均形成有第一螺纹孔3008，在调节过程中，将相机底板3004上的一点固定在第二安装座3003的第二端的同时，通过拧紧螺合在靠近相机底座3001一侧的第一调节块3006中的调节螺钉并同时旋松螺合在远离相机底座3001一侧的第一调节块3006中的调节螺钉，则调节螺钉将第一凸起部3007向远离相机底座3001方向推动，从而带动相机底板3004在相对于固定的一点在所在平面上实现旋转，从而能够调节相机3019与使得光学镜头3005在XY平面上的安装精度，进一步提升了检测的精确度。

同时，相机底板3004的四角分别形成有长孔3009，相机底板3004通过安装螺钉穿过长孔3009安装在第二安装座3003的第二端。如图11所示，在相机底板3004的四角设置长孔3009，通过安装螺钉将相机底板3004固定在第二安装座3003上。具体地，例如首先将远离第一凸起部3007一侧的一长孔3009通过螺钉固定，此后如上所述调节第一调节块3006，在将相机底板3004调节到预定位置后，再通过旋紧四个角上的螺钉，由此完成相机底板3004的定位。通过设置长孔3009，不仅满足了安装及位置调节、定位需求，且能够提升相机底板3004与第二安装座3003之间的连接稳定性，进一步提升了光学镜头3005的稳定性。

作为一个实施例，第二安装座3003的第一端（即图11所示右上侧端部）设置沿着垂直相机底座3001方向的滑槽3011，相机支架4013还包括第二调节块3010。第二调节块3010上设有滑块3012，滑块3012沿滑槽3011可移动地嵌设在滑槽3011内，且第二调节块3010抵接在第一安装座3002的第二端的端部，第二安装座3003的第一端通过多个紧固螺钉3013安装在第一安装座3002的侧面。

第二调节块3010上的滑块3012沿着滑槽3011移动，使得第二安装座3003也随之移动，从而能够调节相机底板3004在Y方向上的位置，进而实现了相机3019与光学镜头3005在Y方向上的安装精度，进一步提升了检测精确度。同时，在第二安装座3003的第一端上设置多个长孔（未图示），在通过第二调节块3010将第二安装座3003相对于第一安装座3002在Y方向上的位置确定之后，通过紧固螺钉3013穿过第二安装座3003上的长孔并拧紧，则完成了相机底板3004在Y方向上的定位，提升了该相机安装座整体的稳定性。

同时，第二安装座3003的第一端上在滑槽3011两侧还可以分别设有长螺纹孔（未示出），第二调节块3010在滑块3012两侧分别设有第二螺纹孔3017，第二调节块3010通过调节螺钉螺合长螺纹孔固定在第二安装座3003上。该设置不仅能够满足通过第二调节块3010来调节相机底板3004在Y方向上的安装精度，且使得第二调节块3010能够紧密固定在第二安装座3003上，进一步提升了该相机安装座整体的稳定性。

作为另一实施例，如图15所示，第一安装座3002的第二端的远离第一端端部间隔开形成有第三凸起部3020，第二安装座3003的第一端在位于两个第三凸起部3020之间设有第二凸块（未示出），第三凸起部3020在竖向上形成有第四螺纹孔3021以便通过调节螺钉穿过第四螺纹孔3021抵接第二凸块来调节第二安装座3003的第一端在垂直于相机底座3001所在平面内的安装角度。

也就是说，第二安装座3003形成的第二凸块位于两个第三凸起部3020之间，两个第三凸起部3020上均形成有第四螺纹孔3021，在调节过程中，将第二安装座3003的第一端上的一点固定在第一安装座3002的第二端的同时，通过拧紧螺合位于上端的第三凸起部3020的调节螺钉并同时旋松螺合位于下端的第三凸起部3020的调节螺钉，则调节螺钉将第二凸块向下推动，从而带动第二安装座3003的第一端在相对于固定的一点在所在平面上实现旋转，从而能够调节相机3019与使得光学镜头3005在YZ平面上的安装精度，进一步提升了检测的精确度。

也就是说，相对于上一实施例而言，本实施中，不仅仅是在Y轴方向上来微调第二安装座3003的位置，而是在YZ平面内能够实现第二安装座3003的微调，使得调节更加精准，有利于提高安装精度。

作为一个实施例，如图11所示，第一安装座3002的第一端在靠近第二端处还可以设有安装孔3014以通过紧固件固定在相机底座3001上，且第一安装座3002的第一端在远离第二端处设有调节孔3015，调节孔3015形成为长孔以通过紧固件穿过长孔将第一安装座3002角度可调节地固定在相机底座3001上，调节孔3015为两个，两个调节孔3015在竖向上分别位于安装孔3014的上方和下方。也就是说，在安装时，通过紧固件穿过安装孔3014将右侧一端连接在相机底座3001上，同时，此后在确定了第一安装座3002在XZ平面内的安装位置后，通过紧固件穿过调节孔3015将第一安装座3002整体固定在相机底座3001上。调节孔3015的位置为上下形式进一步提升了第一安装座3002可调节的角度，进而使得光学镜头3005能够在该方向上实现不同位置的检测。

作为一个实施例，如图11所示，第一安装座3002的第一端的远离第二端端部形成有第二凸起部3016，相机底座3001上设有第一凸块（未示出），第二凸起部3016在竖向上形成有螺纹孔以便通过调节螺钉穿过该螺纹孔抵接凸块来调节第一安装座3002的第一端在相机底座3001所在平面内的安装角度。也就是说，第一安装座3002上形成的第二凸起部3016上设置有螺纹孔，通过螺钉穿过螺纹孔与凸块配合从而实现该第一安装座3002在相机底座3001上在XZ平面内的角度调节，进一步提升了该光学镜头3005的精确度。

同时，可设置第二凸起部3016为两个，两个第二凸起部3016分别位于凸块的上下两侧，两个第二凸起部3016在竖直方向上设有第三螺纹孔3018，通过调节螺钉穿过该第三螺纹孔3018抵接第一凸块来调节第一安装座3002的第一端在相机底座3001所在平面内的安装角度。其具体调节细节可以参考关于第一调节块3006与第一凸起部3007之间的配合，在此省略其详细说明。通过将两个第二凸起部3016设置在第一凸块两边，通过螺钉抵接第一凸块能够相机底板3004在θY方向（即在XZ所在平面内的角度）的调节，进一步提升了安装精度与检测精确度。

进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，如图10所示，线性光源组件4002包括线性光源4009与半反半透镜4010。

线性光源4009设置在第一腔室4004内远离相机支架4013的一端且能够发出沿水平方向的入射光。作为一个具体实施例，线性光源4009可以为线同轴直射光源。同轴光源相比于传统光源，具有更好的均匀性，同时避免因柔性电路板表面反光造成干扰使得检测的精确度下降，从而进一步提升了检测的准确性。

半反半透镜4010位于第一光通孔4006与第二光通孔4007之间且相对竖直方向呈45°倾斜。由此，经线性光源4009沿水平方向发射的入射光经45°放置的半反半透镜4010反射后，可经第二光通孔4007进入第二腔室4005后，通过第三光通孔4008照射到柔性电路板上。该设置降低了入射光的损耗，最大程度的提高了柔性电路板上的入射光的光亮度与均匀性。

进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，如图10所示，补充光源组件4003包括补充光源4011与反射部4012。

补充光源4011设置在第二腔室4005的底面上且位于第三光通孔4008两侧，反射部4012形成在第二腔室4005的上表面以反射补充光源4011发射的光且使得反射光穿过第三光通孔4008，且反射光为散射光。位于第三光通孔4008两侧的补充光源4011发出的入射光通过反射部4012时会产生一次乃至多次反射，成为散射光，最后经第三光通孔4008照射至柔性电路板上。该补充光源4011发出的入射光经反射过后形成散射光覆盖到柔性电路板上的所有范围，在检测时不会出现阴影或模糊不清的现象。

作为一个实施例，如图10所示，可设置补充光源4011的光发射面与水平面之间呈预定夹角。通过设置夹角使得入射光产生特定角度，能够经反射部4012产生多次反射产生散射光，从而在检测过程中最大限定的提升了观察范围。

同时，第二腔室4005的上表面形成为穹顶，该穹顶结构的反射部4012与光发射面与水平面之间呈预定夹角的补偿光源4011相配合，能够使得反射光全方位地散射，提升了补充光源4011发出的入射光的反射效果，进一步提高了检测效果。

进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，如图16所示，直交模组包括横梁5006、拖链5007、安装板5008、第一驱动组件、第二驱动组件。

横梁5006沿左右方向设置。

拖链5007安装于横梁5006的后端，起到了一定的牵引与保护作用。

安装板5008设置于横梁5006前端。

第一驱动组件安装在横梁5006侧边，第一驱动组件连接安装板5008，第二驱动组件安装在安装板5008上，且光学系统通过第二驱动组件连接安装板5008，其中，第一驱动组件用于驱动安装板5008在左右方向上运动，且第二驱动组件用于驱动光学系统在竖直方向上运动。

由此，第一驱动组件通过驱动安装板5008从而带动光学系统在左右方向上运动，第二驱动组件驱动光学系统沿着安装板5008上下运动，该设置进一步提升了光学系统对柔性电路板成像的清晰度与精确性，从而提升了检测的精确度。

作为一个实施例，第一驱动组件与第二驱动组件与前述驱动组件可以为相同的结构，由此不再描述。

更进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，还包括控制装置（未示出）。控制装置分别与直交模组中的第一驱动组件和第二驱动组件相连，用于控制第一驱动组件、第二驱动组件带动光学系统的运动。通过设置控制装置提升了光学系统对柔性电路板进行成像检测的精确度。

更进一步地，根据本发明实施例的柔性电路板自动视觉检测装置，还包括处理器（未示出）。处理器分别电连接显示装置以及控制装置，处理器根据显示装置显示的图像来控制第一驱动组件、第二驱动组件带动光学系统的运动。光学系统对柔性电路板显示成像后的图像通过计算机屏幕显示出来，操作人员通过操作计算机系统使得处理器执行指令，使得控制装置控制第一驱动组件、第二驱动组件对光学系统的方向与位置进行调节，大大实现了该装置整体的自动化程度与精密性。

下面，结合附图1-16描述该柔性电路板自动视觉检测装置对柔性电路板进行检测的过程。

作为一个具体实施例，将柔性电路板放置固定在吸盘薄板1003上，启动电机2004，电机2004驱动丝杠组件，从而带动吸盘薄板1003在两个导轨1002上滑动从第二容纳腔进入第一容纳腔中。同时，固定在光栅尺固定座1006上的光栅尺1005对吸盘薄板1003进行定位，从而达到对待检测件定位的目的。到达待检测范围后，操作人员通过观察显示屏操控控制装置控制直交模组带动光学系统在不同方向位置上运动，同时，相机安装座上的第一调节块3006、第二调节块3010、第二凸起部3016对相机3019及光学镜头3005进行调节，进一步提升了检测精确度。当柔性电路板到达最佳检测位置后，光学系统对其成像检测，形成的图像通过显示屏显示出来，操作人员可根据检测结果进行下一步的分析处理。该装置在检测柔性电路板的过程中具有良好的检测精度，且具有较高的自动化程度。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种柔性电路板自动视觉检测装置，其特征在于，包括：

上机架（5001），所述上机架（5001）顶部开设有第一散热口（5004），所述上机架（5001）内部形成有第一容纳腔；

工作台（5002），所述工作台（5002）连接在所述上机架（5001）的前端，所述工作台（5002）上开设有第二容纳腔，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔相连通；

后机架（5003），所述后机架（5003）连接在所述上机架（5001）远离所述工作台（5002）的后端，所述后机架（5003）顶部开设有第二散热口（5005）；

吸盘组件，所述吸盘组件安装于所述工作台（5002）的第二容纳腔内，所述吸盘组件包括用于吸附待检测柔性电路板的吸盘薄板（1003），所述吸盘薄板（1003）能够在前后方向移动以便从所述第二容纳腔穿入所述第一容纳腔内；

光学系统，所述光学系统安装于所述第一容纳腔内，且在高度方向上位于所述吸盘薄板（1003）的上方，所述光学系统用于对吸附在所述吸盘薄板（1003）上的所述待检测柔性电路板进行成像；

直交模组，所述直交模组连接所述光学系统，用于驱动所述光学系统在左右方向和竖直方向上运动；

显示装置，所述显示装置位于所述工作台（5002）上，且所述显示装置与所述光学系统电信号连接，以接收所述光学系统形成的图像并进行显示；

其中，所述光学系统包括：

系统底座（4001），所述系统底座（4001）形成为框体结构且在竖直方向上形成有位于上方的第一腔室（4004）和位于下方的第二腔室（4005），其中所述第一腔室（4004）的上表面、所述第一腔室（4004）与所述第二腔室（4005）之间的界面、以及所述第二腔室（4005）的下表面的在竖直方向的对应位置处分别形成有允许光通过的第一光通孔（4006）、第二光通孔（4007）、以及第三光通孔（4008）；

线性光源组件（4002），所述线性光源组件（4002）设置于所述第一腔室（4004）内且由所述线性光源组件（4002）发出的入射光能够通过所述第二光通孔（4007）进入所述第二腔室（4005）并进而从所述第三光通孔（4008）射出以照射位于所述第三光通孔（4008）下方的柔性电路板；

补充光源组件（4003），所述补充光源组件（4003）设置于所述第二腔室（4005）内用于补充照明，所述补充光源组件（4003）的光通过所述第三光通孔（4008）射出；

相机支架（4013），所述相机支架（4013）设置在所述系统底座（4001）上；

相机（3019），所述相机（3019）设置在所述相机支架（4013）上；

光学镜头（3005），所述光学镜头（3005）设置在所述相机支架（4013）上且位于所述相机（3019）下方，且所述相机（3019）、所述光学镜头（3005）与所述第一光通孔（4006）、第二光通孔（4007）、第三光通孔（4008）在竖直方向上位于同一直线上；

其中，所述相机支架（4013）包括相机安装座，所述相机安装座包括：

相机底座（3001），用于安装在所述光学系统的相机支架（4013）上；

第一安装座（3002），所述第一安装座（3002）形成为L形板，所述第一安装座（3002）的第一端设置在所述相机底座（3001）表面上且第一端垂直所述相机底座（3001）；

第二安装座（3003），所述第二安装座（3003）形成为L形板，所述第二安装座（3003）的第一端安装在所述第一安装座（3002）的第二端上且第二端垂直所述相机底座（3001）并位于所述第一安装座（3002）的下方；

相机底板（3004），所述相机底板（3004）安装于所述第二安装座（3003）的第二端且所述相机底板（3004）中间开设有用于连接相机（3019）的光学镜头（3005）穿过的第一腔室；

第一调节块（3006），所述第一调节块（3006）连接在所述第二安装座（3003）的第二端的端部且抵接所述相机底板（3004），用于调节所述相机底板（3004）在所述第二安装座（3003）的第二端所在平面内旋转。

2.根据权利要求1所述的柔性电路板自动视觉检测装置，其特征在于，所述吸盘组件包括：

底座（1001）；

两个导轨（1002），两个所述导轨（1002）互相平行的设置在所述底座（1001）表面的两侧；

吸盘薄板（1003），所述吸盘薄板（1003）的两端分别套设在两个所述导轨（1002）上且能够沿所述导轨（1002）滑动，所述吸盘薄板（1003）用于承载所述待检测柔性电路板；

驱动组件，所述驱动组件安装于所述底座（1001）上且所述驱动组件连接所述吸盘薄板（1003）以带动所述吸盘薄板（1003）沿所述导轨（1002）滑动；

光栅尺（1005），所述光栅尺（1005）固定于所述底座（1001）上且位于吸盘薄板（1003）的下方以对所述吸盘薄板（1003）进行定位；

光栅尺固定座（1006），所述光栅尺固定座（1006）连接在所述底座（1001）上，且所述光栅尺（1005）安装在所述光栅尺固定座（1006）上。

3.根据权利要求2所述的柔性电路板自动视觉检测装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

安装座（2001），所述安装座（2001）包括竖向上间隔开设置的第一安装板（2002）和第二安装板（2003），所述第一安装板（2002）上开设有第一安装孔（2017）且所述第二安装板（2003）上开设有第二安装孔（2018），且所述第一安装孔（2017）与所述第二安装孔（2018）的轴心位置位于同一水平线上；

电机（2004），所述电机（2004）位于所述安装座（2001）的一侧，且所述电机（2004）的输出轴通过所述第一安装孔（2017）；

丝杠组件，所述丝杠组件位于所述安装座（2001）的另一侧且所述丝杠组件的一端通过所述第二安装孔（2018）并与所述电机（2004）的输出轴相连，所述丝杠组件的另一端连接所述吸盘薄板（1003）。

4.根据权利要求1所述的柔性电路板自动视觉检测装置，其特征在于，所述线性光源组件（4002）包括：

线性光源（4009），所述线性光源（4009）设置在所述第一腔室（4004）内远离所述相机支架（4013）的一端且能够发出沿水平方向的入射光；

半反半透镜（4010），所述半反半透镜（4010）位于所述第一光通孔（4006）与第二光通孔（4007）之间且相对竖直方向呈45°倾斜。

5.根据权利要求1所述的柔性电路板自动视觉检测装置，其特征在于，所述补充光源组件（4003）包括：

补充光源（4011），所述补充光源（4011）设置在所述第二腔室（4005）的底面上且位于所述第三光通孔（4008）两侧；

反射部（4012），所述反射部（4012）形成在所述第二腔室（4005）的上表面以反射所述补充光源（4011）发射的光且使得反射光穿过所述第三光通孔（4008），且所述反射光为散射光。

6.根据权利要求1所述的柔性电路板自动视觉检测装置，其特征在于，所述直交模组包括：

横梁（5006），所述横梁（5006）沿左右方向设置；

拖链（5007），所述拖链（5007）安装于所述横梁（5006）的后端；

安装板（5008），所述安装板（5008）设置于所述横梁（5006）前端；

第一驱动组件，所述第一驱动组件安装在所述横梁（5006）侧边，所述第一驱动组件连接所述安装板（5008），

第二驱动组件，所述第二驱动组件安装在所述安装板（5008）上，且所述光学系统通过所述第二驱动组件连接所述安装板（5008），

其中，所述第一驱动组件用于驱动所述安装板（5008）在左右方向上运动，且所述第二驱动组件用于驱动所述光学系统在竖直方向上运动。

7.根据权利要求6所述的柔性电路板自动视觉检测装置，其特征在于，还包括：

控制装置，所述控制装置分别与所述直交模组中的第一驱动组件和第二驱动组件相连，用于控制所述第一驱动组件、第二驱动组件带动所述光学系统的运动。

8.根据权利要求7所述的柔性电路板自动视觉检测装置，其特征在于，还包括处理器，所述处理器分别电连接所述显示装置以及所述控制装置，所述处理器根据所述显示装置显示的图像来控制所述第一驱动组件、所述第二驱动组件带动所述光学系统的运动。

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