CN1364403A - 元件检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种元件检测装置,要检验的元件(11)在支承装置(10)上吸住并通过摄像机进行检测。使用了同一个摄像机从两个不同的侧面经过不同的光束路径(25,26)拍摄元件,其中,以不同的视图再次生成了同一物体的两个图像并通过图像处理评估图像。这样,能够确定元件(11)是否是完好的,特别是,它的脚(13)是否存在并处于正确的位置上。

Description

元件检测装置
发明领域
本发明涉及元件检测装置，该装置包括拍摄元件图像的摄像机。
发明背景
在连续生产中，使用安装元件的自动装置将元件插入电路板，从而将各个元件放到它的位置中焊接或粘接。元件通常为尺寸范围为1毫米至10毫米的小型化元件，它们在插入前必须检验，以确保元件完好地用于加工。特别是必须保证元件所有的脚都存在并处于正确的位置。特别地用摄像机和与之相连的用于图像处理以及将拍摄的影像与预先存储的元件的标准图像相比较的计算机来进行这样的检测。于是，无须任何人为干预就能够确定是否要安装或加工元件或者元件是否是完好的。
对于完整的检测来说，必须从不同的方向拍摄元件。在只从一个方向拍摄的图像中就可能掩盖了元件的缺陷。
因为是小型化的元件，由于空间的原因很难使用数个必要的摄像机同时拍摄多个图像。
发明概述
本发明的目的是提供一种元件检测装置，可以从不同的方向同时拍摄元件的图像，该装置还适用于小型元件。
根据本发明，本发明的目的通过权利要求1限定的技术特征来实现。
在本发明的检测装置中，单个的摄像机从不同的方向拍摄元件的多个图像，偏光元件设置在至少一个图像的光束路径中。这样，能够将从不同方向同时拍摄到的两个图像从相同的接收方向提供给摄像机，以便能够在影像图像的不同区域再次生成这两个图像。根据本发明，使用了单个摄像机来再次生成多个图像。这样，图像的评估也是通过使用单个影像图像进行图像的自动处理来完成的。由于不必将多个摄像机对准单个元件，该检测装置能用于非常有限的空间，并特别地适用于评估和评定小型元件。
作为摄像机，特别使用了带储电部件的感应器区域的CCD摄像机，该储电部件受光信号的影响。不同的图像可平行地落到摄像机的物镜上，但它们相互之间横向偏移从而不会重叠。
在本发明的优选实施例中，在元件和摄像机之间的其中一个图像的光束路径上设置了长度补偿元件，以使此光束路径的长度与另一个光束路径的长度相等。这样，两个图像共同由摄像机聚焦。长度补偿元件包括反射镜，优选地是产生曲折式光束路径的棱镜组。
本发明提供了使用摄像机对多个元件同时进行成像和评估的可能性。为此，设置了光束合成元件以将两个隔开的元件的图像同时提供给摄像机。该光束合成元件包括反射镜元件或棱镜组。其应用要求元件同时位于两个隔开的限定位置上。
限定的和可重复进行的检测要求限定的照射条件。在照射物件时，必须避免眩光或相似的影响。在本发明的实施例中，提供了两个照射装置，一个用于元件的第一图像，而另一个用于该元件的第二图像。两个照射装置发出不同光线特性的光线，这样一个图像的光线不会受另一个图像光线的干涉。例如，不同的光线特性可以是不同的波长或者不同的偏振方向。所解决的问题是为每个图像进行的选择性照射不会被其它图像检测到。拍摄到的图像可以由相应的滤波器来分离。
在本发明的优选实施例中，一个照射装置从拍摄图片的同一侧面垂直照射元件，而另一照射装置用方向相反的光线照射该元件。两个图像的拍摄方向优选地相互之间成直角。
当照射装置发出具有不同波长的光线时，所使用的摄像机可以是单色或彩色摄像机。如果使用单色摄像机，必须保证它对所选择的两个波长是感光的。
附图简介
下面参照附图，详细描述本发明的优选实施例。附图中：
图1是检测装置的侧视示意图；
图2是图1箭头II方向的视图；
图3是已装配的测试装置在与图1相同视图方向上的示意图；
图4是图3箭头IV方向的视图；
图5是在摄像机中形成的影像图像的图例；
图6是直接照向元件的照射装置的机械结构示意图；和
图7是图6中箭头VII方向的视图。
发明详述
检测装置包括数个支承装置10，在本例中支承装置是通过窄的进气孔吸入空气的吸气管，从而将元件11拉向进气孔并在该处吸住。支承装置10根据各设备的工作循环沿连续的分度输送带成排设置。
在本例中，元件11是例如具有主体12和在相对的方向上从主体伸出的脚13、14的晶体三级管。两个脚13伸向一侧，而一个脚14伸向另一侧。脚弯曲两次，并且每个脚具有平放在电路板上并焊接到导体路径中的放置部分15。本检测装置特别用于检测所有的脚13和14是否存在以及它们是否已正确放置。
如图1所示，沿支承装置10的输送路径设置了两个摄像位置16、17，元件11、11a在这两个位置由摄像机摄像。第一棱镜19和第二棱镜20的光束合成元件18在这两个摄像位置之间伸展。每个棱镜19、20将各元件11和11a的图像传送到摄像机的物镜21上，两个图像的光束路径用虚线表示。可以看到两个图像是平行输入物镜21的，当然两图像之间具有横向的偏距，这样两个图像在摄像机感应器的不同位置上成像。从两个元件11、11a到物镜21的光束路径在图1中用虚线表示。这些光束路径首先平行伸展很长一段距离，然后以直角方向相互会聚，最后平行并相互接近地进入物镜。
光束合成元件18和摄像位置16、17位于安装在摄像机物镜21前端的附属装置22内。支承装置10沿附属装置22移动。
图2显示了图1中箭头II方向的由支承装置10吸住的元件11。该元件由摄像机从第一方向23(从下面)和第二方向24(从侧面)摄像。两个方向23、24相互之间成直角延伸。方向23是部分光束路径25，而方向24是部分光束路径26。方向23、24指示了摄像机的摄像方向。然而，光束以相反的方向从元件到达摄像机。
在光束路径25中，设置了两个棱镜的长度补偿元件27，该元件延长了光束路径25并使其长度与另一个光束路径26的长度相等。两个光束路径25、26具有大致相同长度的情况保证了两个图像都能在摄像机处聚焦。长度补偿元件27是这样设计的，即，射入的光束和射出的光束平行。
图5显示了由两个元件11、11a生成的影像图像。元件11由两个图像28、29表示，图像28是俯视图，而图像29是侧视图。元件11a也由两个图像28a、29b表示。所有的四个图像都在摄像机的感应器屏幕上生成，并且可共同在显示器上显示。
光束路径26首先与光束路径25平行延伸，然后通过偏光元件30以直角方向偏转以便从侧面沿方向24通到元件11。
使用不同特性的光线对元件进行照射来获得图像28、29的每一个图像。第一照射装置31(图6和图7)从下面照射元件11。该照射装置31包括两个水平设置的光源32，它们的光线通过各自的棱镜33垂直向上发出。光源32与相连的棱镜33一起可以绕主发射轴线34旋转，并可以调整设置为不同的倾斜角，如图7中34处所示。光源以相互对称的距离设置以使每个光源位于元件的斜下方。摄像机的光束路径在两个光源32之间通过。元件11的底面通过使用照射装置31直接照射该底面而成像于直射光线中。
第二照射装置35横向设置在元件11旁边与摄像一侧相对的一侧。这意味着摄像方向24指向照射装置35。元件11从这个方向24成像于反向光线中，即，图像显示了元件相应的侧面影像。
照射装置31、35发出不同波长的光线。例如，照射装置31的光源可以发出红色光线，同时照射装置35的光源可以发出绿色光线。因此，如图2所示，在光束路径25中设置了只允许红色光线通过的红光滤光器R，而在光束路径26中设置了只允许绿色光线通过的绿光滤光器G。这样，用红色光线拍摄图像28，而用绿色光线拍摄图像29。两种类型的光线不会相互干涉，特别是不会产生干扰眩光。
图3和图4显示了检测装置的结构。紧挨着摄像机40物镜21的前端安装了包括图1和图2中所示元件的附属装置22。摄像机40的物镜21通过托架41固定在设备的框架上。角支架43承放了照射装置31。螺丝44将光源紧固到该角支架上。将光线从光源32向上引导的棱镜33位于支承装置10路径的下方。元件11与其脚13、14一起受导引地沿该路径前后移动。照射装置35作为发光二极管阵列设在角支架43上。

Claims (9)

1.一种元件(11)检测装置，包括从第一方向(23)拍摄元件(11)第一图像(28)的摄像机(40)，其特征在于，
设置了将元件(11)的第二图像(29)提供给摄像机(40)的偏光元件(30)，第二图像是从与第一方向(23)不同的方向(24)拍摄的，两个图像(28，29)在由摄像机生成的影像图像的不同位置再次生成。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，在元件(11)和摄像机(40)之间的其中一个图像(28，29)的光束路径(25)上设置了长度补偿元件(27)，用于使该光束路径与另一光束路径(26)的长度相等。
3.根据权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，两个图像(28，29)的光束路径(25，26)是平行入射到摄像机(40)的。
4.根据权利要求1-3中的任意一个所述的检测装置，其特征在于，设置了将两个隔开的元件(11，11a)的图像同时导入摄像机(40)的光束合成元件(18)。
5.根据权利要求1-4中的任意一个所述的检测装置，其特征在于，设置了照射元件(11)以产生第一图像(28)的第一照射装置(31)，和照射元件(11)以产生第二图像(29)的第二照射装置(35)，并且这些照射装置(31，35)发射不同光线特性的光线，这样一个图像的光线不受另一个图像的照射的影响。
6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述不同光线特性是不同的波长。
7.根据权利要求1-6中任意一个所述的检测装置，其特征在于，一个照射装置(31)从拍摄图像(28)的同一侧面直接照射元件(11)，而另一个照射装置(35)以相反的光线照射元件(11)。
8.根据权利要求1-7中任意一个所述的检测装置，其特征在于，至少一个照射装置31)包括光源(32)，该光源安装为绕主光束轴线(34)旋转，并连接到与该光源一起旋转的偏光元件(33)上。
9.根据权利要求1-8中的任意一个所述的检测装置，其特征在于，照射装置(31)包括两个光源(32)，其中一个图像(28)的光束路径(25)从这两个光源之间通过。
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