CN204287061U - 一种包含多镜头图像采集系统的表面组装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种包含多镜头图像采集系统的表面组装设备，包括终端执行机构、PCB板、图像采集系统及喂料机构，所述图像采集系统包括照明模块、镜头模块、传感器及计算机，所述镜头模块包括多个摄像头，所述多个摄像头在同一平面构成多边形，所述照明模块包括四个光源组，分别位于多边形的上端、下端、左端及右端，所述传感器有多个，与摄像头的具体个数相同，且与摄像头一一对应，所述摄像头与传感器连接，所述传感器与计算机连接。有效地解决2D和3D封装等过程出现的内部缺陷检测问题，实现多角度多层面的图像检测。

Description

一种包含多镜头图像采集系统的表面组装设备

技术领域

本实用新型涉及图像采集领域，特别涉及一种包含多镜头图像采集系统的表面组装设备。

背景技术

在电子制造装备中，随着极大规模集成电路前工序关键技术向22nm工艺的快速发展，倒装焊(FCB)、球栅阵列(BGA)和3D封装等已发展成为高密度封装的三大关键技术，不仅有力地推动了高端电子信息产品的飞速发展，同时也给封装测试工艺尤其是3D内部缺陷检测提出了越来越高的技术挑战。

目前，针对封装和组装过程采用的测试方式主要包括人工目检、飞针测试、针床测试ICT(In circuit tester)、自动光学检查AOI(Automatic OpticalInspection)和功能测试(Functional Tester)等。但这些普通的方法已不能满足各种先进封装器件的测试要求。

为了有效地解决2D和3D封装等过程出现的内部缺陷检测问题，实现多角度多层面的图像检测，可以采用多镜头多传感器系统，增加图像拍摄角度和清晰度，从而满足对缺陷检测的需求。多镜头多传感系统可以利用图像匹配在图像的变换空间中寻找一种或多种映射变换，对在时间段、传感器和视角有差异的条件下的同一目标场景的两幅或多幅图像在空间上进行配准，或者根据己知的目标模式在另一幅目标图像中识别到彼此相应的模式。该项技术最初在军事制导技术中得以应用，目前这项技术的应用已逐步从原来单纯的军事用途扩大到了包括医学图像分析、遥感图像处理、机器视觉、工业控制等领域。并逐步成为当前智能检测技术的新发展方向。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种包含多镜头图像采集系统的表面组装设备。

本实用新型采用如下技术方案：

一种包含多镜头图像采集系统的表面组装设备，包括终端执行机构、PCB板、图像采集系统及喂料机构，所述图像采集系统包括照明模块、镜头模块、传感器及计算机，所述镜头模块包括多个摄像头，所述多个摄像头在同一平面构成多边形，所述照明模块包括四个光源组，分别位于多边形的上端、下端、左端及右端，所述传感器有多个，与摄像头的具体个数相同，且与摄像头一一对应，所述摄像头与传感器连接，所述传感器与计算机连接。

所述终端执行机构装配多个组装头，每个组装头装配一个以上的吸嘴，所述多个组装头在同一条直线上。

所述喂料机构包括喂料台、喂料器及喂料槽。

所述光源组具体包括多个LED光源，所述LED光源具体为红色或白色光源。

本实用新型的有益效果：

有效地解决2D和3D封装等过程出现的内部缺陷检测问题，实现多角度多层面的图像检测，增加图像拍摄角度和清晰度，从而满足对缺陷检测的需求。

附图说明

图1是本实用新型实施例的表面组装设备结构图；

图2是本实施例照明模块中光源的布置示意图；

图3是本实施例镜头模块中摄像头的布置示意图。

图中示出：

1-镜头模块，2-终端执行机构，3-组装头，4-吸嘴，5-PCB板，6-喂料台，7-喂料器，8-喂料槽，9-照明模块。

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

如图1所示，一种包含多镜头图像采集系统的表面组装设备，包括终端执行机构2，PCB板5、图像采集系统及喂料机构，所述图像采集系统包括照明模块9、镜头模块1、传感器及计算机，所述镜头模块1包括多个摄像头,可以是组合在一起的镜头对目标进行拍摄，也可以是分散的，所述多个摄像头在同一平面构成多边形，本实施例中摄像头的排布方式如图3所示，所述照明模块9包括四个光源组，每个光源组包括多个红色或白色LED光源，从不同角度照射目标物体，以扩散的方式射出，优选是，分别位于多边形的上端、下端、左端及右端，多个LED光源的排布方式如图2所示，所述传感器有多个，与摄像头的具体个数相同，且与摄像头一一对应，所述摄像头与传感器连接，所述传感器与计算机连接。

所述喂料机构包括喂料台6、喂料器7及喂料槽8，所述图像采集系统放在终端执行机构的上面，及PCB板5的下面。

所述终端执行机构装配多个组装头3，一般为2个、4个或8个，每个组装头3装配一个以上的吸嘴4，一般为1个吸嘴，所述多个组装头3在同一条直线上，且吸嘴的间距为喂料槽间距的整数倍，因此终端执行机构一次可以同时从喂料器上拾取多个元器件。拾取元器件后，组装头机构在X-Y方向上同时运动，镜头模块同时采集图像。

所述多个摄像头的排列方式并不限定形成平直的表面，该镜头面可以包括多种形式，如根据实际情况该镜头面可以呈弧形或具有倾角，且镜头之间可以紧密排列也可以具有一定的间隙。

通过增加一定数量的摄像头同主摄像头协同工作可以提高图像的清晰度。为了得到高的时间频率图像，摄像头的快门具有时间上的不同补偿。所有摄像头的曝光时间也都是相关联并已知的。

图像采集系统用于根据外部控制信号调节传感器和/或镜头的工作状态。因为图像采集系统根据外部设备输入的控制信号调节传感器和/或镜头的工作状态，所以使本装置始终工作在较理想的状态，保证采集和输出的动态视频信号准确。

所述传感器将目标物体所反射的光信号转换为电信号；所述图像采集系统接收目标芯片的电信号图像，进行后台的图像计算，根据图像信息进行模板匹配，判断芯片的缺陷情况。本实用新型通过各单色光照射到目标物体表面，从而便于摄像头定焦，由多个摄像头拍摄到清晰图像，再将多幅图片运用相应的算法算出多角度的图像拼接组合，进行模板匹配，以解决传统的表面贴装设备中，单镜头拍摄进行图像识别的不足。

具体步骤如下：

按照要求的时间频率设定多个镜头的快门频率和LED光源阵列的开关频率。镜头的快门开启时间同LED光源开关时间相关联。

当目标物体进入图像采集环节时，镜头同时进行拍摄，获取图像。在镜头快门动作的同时，光源阵列的开关动作，获取到在光源照射下的图像，由传感器送入到RGB信号采集器中。

将RGB信号采集器中的图像送入到图像处理单元中进行处理，图像拼接、组合、优化后，最终形成清晰的图像。

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 (4)

1.一种包含多镜头图像采集系统的表面组装设备，包括终端执行机构、PCB板及喂料机构，其特征在于还包括图像采集系统，所述图像采集系统包括照明模块、镜头模块、传感器及计算机，所述镜头模块包括多个摄像头，所述多个摄像头在同一平面构成多边形，所述照明模块包括四个光源组，分别位于多边形的上端、下端、左端及右端，所述传感器有多个，与摄像头的具体个数相同，且与摄像头一一对应，所述摄像头与传感器连接，所述传感器与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述终端执行机构装配多个组装头，每个组装头装配一个以上的吸嘴，所述多个组装头在同一条直线上。

3.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述喂料机构包括喂料台、喂料器及喂料槽。

4.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述光源组具体包括多个LED光源，所述LED光源具体为红色或白色光源。