CN203365352U

CN203365352U - 基于x射线线扫的元器件计数装置

Info

Publication number: CN203365352U
Application number: CN 201320394057
Authority: CN
Inventors: 吴元; 黄茜
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2023-07-03

Abstract

本实用新型提供一种基于X射线线扫的元器件计数装置，其包括料盘传送带、射线屏蔽室、X射线发生器、线阵CCD图像传感器、红外对射传感器、控制计算机和线阵传感器控制盒；所述料盘传送带上设有射线屏蔽室，所述射线屏蔽室的上部设有X射线发生器，所述射线屏蔽室的下部设有线阵CCD图像传感器，所述X射线发生器与线阵CCD图像传感器处于同一垂直面上；所述红外对射传感器放置于线阵CCD图像传感器上方，且与线阵传感器控制盒连接；所述X射线发生器通过电缆与控制计算机连接；所述线阵CCD图像传感器、线阵传感器控制盒和控制计算机通过电缆依次连接。

Description

基于X射线线扫的元器件计数装置

技术领域

本实用新型涉及射线检测技术，具体涉及一种基于X射线线扫的元器件计数装置。

背景技术

在电子产品生产与加工企业，每天都需要大量的元器件，精细化管理方式的推行要求企业统计每天使用的元器件个数，以此数据来制定精确的元器件供应与采购计划，有效生产，避免浪费，更好的控制生产环节。

目前，电子元器件生产企业为了方便存放和运输，也为了方便取料，方便工人使用人工贴片笔吸取元器件等，已广泛使用料盘来存放生产好的元器件，尤其是小、中型的元器件。事实上，料盘已经成为表面组装技术（Surface MountedTechnology，SMT）中的标准元器件供应方式。但为料盘准确快速统计不同种类的元器件个数非常困难。一般来说，不同类型的、各种尺寸的元器件都是以一定间隔附于料带上，料带缠绕在料盘上固定，料盘正反两面有保护固定外壳，因此肉眼无法直接看到料盘外壳内的元器件，无法直接清点。另外，料盘、元器件大小、种类不同，进一步加剧了计数的困难，以国内最大的电子产品工厂为例，其料盘尺寸大小不同，直径177mm～375mm，元器件尺寸变化也较大，外形尺寸0.6×0.6×0.3mm～31.5×25.5×12.8mm。

元器件统计要求精确到个位数。目前，统计每天使用的元器件个数基本上是人工清点每天出库、入库个数，具体操作为：大尺寸的元器件将料带展开直接数个数；或通过重量换算进行估算。小尺寸元器件则是将料带展开，测量料带长度进行估算。现有元器件计数方法存在以下的弊端：（1）计数速度慢，费时；（2）计数误差大，一方面人的主观因素，如疲劳、思想不集中、疏忽等都可能产生误差；另一方面，客观因素如光线变化、嘈杂、物品摆放无序等也可能间接带来误差；（3）计数方案精确度不高，如测量元器件重量和料带长度只是一种估算方法；（4）测量过程可能造成元器件损耗，影响计数以及生产管理。

本实用新型利用X射线无损检测的优势，通过将装有元器件的料盘由传送装置自动送入X射线检测区域，由X射线阵扫描探测器获取料盘及元器件的X射线图像，经过电脑自动分析识别每个元器件，实现对料盘中所有元器件自动计数。其优点表现在：（1）对元器件不会造成损害丢失；（2）计数速度快；（3）计数准确度高；（4）计数准确度不会受到人为或客观环境的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种基于X射线线阵扫描（简称线扫）的元器件自动计数的方法，实现对生产线上的各种规格元器件进行自动计数，且具有准确、稳定、快速等优点。

本实用新型的另一目的还在于提供实现上述方法的基于X射线线扫的元器件自动计数装置。

本实用新型的首要目的通过以下技术方案实现：基于X射线线扫的元器件计数方法，包括如下步骤：

（1）将元器件料盘平放于匀速运转的传送带上，进入射线屏蔽室；

（2）料盘触发红外对射传感器，开始线阵CCD图像传感器的采集；

（3）射线发生器发射的X射线穿透料盘后由线阵CCD图像传感器接收；

（4）料盘触发红外对射传感器，停止线阵CCD图像传感器的采集；

（5）线阵CCD图像传感器将接收的信号转换为数字信号并通过线阵传感器控制盒传输到计算机，计算机将数字信号转换为X射线图像；

（6）对X射线图像进行分析，自动计算出元器件个数，并显示计数结果。

步骤（5）所述线阵CCD图像传感器将接收的信号转换为数字信号并通过线阵传感器控制盒传输到计算机，计算机将数字信号转换为X射线图像，具体包括以下步骤：

（5-1）线阵CCD图像传感器根据接收到的X射线，产生长度为S的一维数组，并不断将一维数组通过线阵传感器控制盒发送至计算机；其中，S为线阵CCD图像传感器的设计分辨率；

（5-2）计算机接收到N个一维数组后，将其合成为大小为N×S的二维X射线图像；其中N=F×t，F为线阵CCD图像传感器的扫描频率，t为从开始采集到停止采集的时间间隔。

步骤（6）所述对X射线图像进行分析，自动计算出元器件个数，并显示计数结果，具体包括以下步骤：

（6-1）以阈值T对步骤（5-2）得到的X射线图像进行二值化操作，得出元器件的大致区域，其中阈值T由用户根据的特性进行设定；

（6-2）进行图像形态学的膨胀、腐蚀操作，得到元器件的准确区域；

（6-3）对每个独立的区域进行标记，分别为1，2，3，…，n；

（6-4）计算每个独立区域的面积S，分别记为S1，S2，S3，…，Sn；

（6-5）对每个区域进行计数，如果round(S/A)=0或1，则计数加1，如果round(S/A)=2，则计数加2，依此类推，其中函数round()为四舍五入操作，A为预先设定的单个元器件面积；

（6-6）以（6-5）的计数方法对区域1，2，3，…，n依次进行计数，并累加；

（6-7）显示计数。

本实用新型的另一目的通过以下技术方案实现：实现基于X射线线扫的元器件计数方法的计数装置，包括料盘传送带、射线屏蔽室、X射线发生器、线阵CCD图像传感器、红外对射传感器、控制计算机、线阵传感器控制盒。

所述料盘传送带上设有射线屏蔽室，所述射线屏蔽室的上部设有X射线发生器，所述射线屏蔽室的下部设有线阵CCD图像传感器，所述X射线发生器与线阵CCD图像传感器处于同一垂直面上；

所述料盘平放于料盘传送带上；

所述红外对射传感器放置于线阵CCD图像传感器上方，且与线阵传感器控制盒连接；

所述X射线发生器通过电缆与控制计算机连接；

所述线阵CCD图像传感器通过电缆依次与线阵传感器控制盒、控制计算机连接。

本实用新型相对现有技术有如下优点和效果：

1、本实用新型可以对料盘内部的元器件进行自动计数，且具有准确、稳定、快速等优点。

2、本实用新型可加装于全自动流水线上，提高产线效率，降低企业的劳动力成本。

3、本实用新型使用X射线检测料盘内部，避免人工计数展开料盘导致的元器件脱落；

4、本实用新型采用图像处理技术，极大降低了人工估算计数带来的误差。

附图说明

图1是本实用新型方法的总体流程示意图。

图2是图1所示方法在步骤（5）获取X射线图像的流程示意图。

图3是图1所示方法在步骤（6）自动计数的流程示意图。

图4为基于X射线线扫的元器件自动计数装置的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

一种基于X射线线扫的元器件自动计数的方法，如图1所示，具体包括如下步骤：

（1）将元器件料盘2平放于匀速运转的传送带1上，进入射线屏蔽室3；

（2）料盘2触发红外对射传感器6，开始线阵CCD图像传感器5的采集；

（3）射线发生器4发射的X射线穿透料盘2后由线阵CCD图像传感器5接收；

（4）料盘2触发红外对射传感器6，停止线阵CCD图像传感器5的采集；

（5）线阵CCD图像传感器5将接收的信号转换为数字信号并通过线阵传感器控制盒8传输到计算机7，计算机7将数字信号转换为X射线图像；

所述步骤（5）中，线阵CCD图像传感器5将接收的信号转换为数字信号并通过线阵传感器控制盒8传输到计算机7，计算机7将数字信号转换为X射线图像，具体包括以下步骤（如图2所示）：

（5-1）线阵CCD图像传感器5根据接收到的X射线，产生长度为S的一维数组，并不断将一维数组发送至计算机7；其中，S为线阵CCD图像传感器5的设计分辨率；

（5-2）计算机7接收到N个一维数组后，将其合成为大小为N×S的二维X射线图像；其中N=F×t，F为线阵CCD图像传感器5的扫描频率，t为从开始采集到停止采集的时间间隔。

所述步骤（6）中，对X射线图像进行分析，自动计算出元器件个数，并显示计数结果，具体包括以下步骤（如图3所示）：

（6-1）以阈值T对所述步骤（5-2）得到的X射线图像进行二值化操作，得出元器件的大致区域，其中阈值T由用户根据的特性进行设定；

（6-3）对每个独立的区域进行标记，分别为1，2，3，…，n；

（6-6）以所述（6-5）的计数方法对区域1，2，3，…，n依次进行计数，并累加；

（6-7）显示计数。

如图4所示，本实用新型所述一种基于X射线线扫的元器件自动计数的装置，包括料盘传送带1、射线屏蔽室3、X射线发生器4、线阵CCD图像传感器5、红外对射传感器6、控制计算机7、线阵传感器控制盒8。

所述料盘传送带1上设有射线屏蔽室3，所述射线屏蔽室3的上部设有X射线发生器4，所述射线屏蔽室3的下部设有线阵CCD图像传感器5，所述X射线发生器4与线阵CCD图像传感器5处于同一垂直面上；

所述料盘2平放于料盘传送带1上；

所述红外对射传感器6放置于线阵CCD图像传感器5上方，且与线阵传感器控制盒8连接；

所述X射线发生器4通过电缆与控制计算机7连接；

所述线阵CCD图像传感器5通过电缆依次与线阵传感器控制盒8、控制计算机7连接。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.基于X射线线扫的元器件计数装置，其特征在于：包括料盘传送带、射线屏蔽室、X射线发生器、线阵CCD图像传感器、红外对射传感器、控制计算机和线阵传感器控制盒；

所述料盘传送带上设有射线屏蔽室，所述射线屏蔽室的上部设有X射线发生器，所述射线屏蔽室的下部设有线阵CCD图像传感器，所述X射线发生器与线阵CCD图像传感器处于同一垂直面上；所述红外对射传感器放置于线阵CCD图像传感器上方，且与线阵传感器控制盒连接；所述X射线发生器通过电缆与控制计算机连接；所述线阵CCD图像传感器、线阵传感器控制盒和控制计算机通过电缆依次连接。

2.根据权利要求1所述的元器件计数装置，其特征在于：所述料盘传送带上放有料盘。