CN204989048U - 一种检测光源以及包括该光源的光学检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种检测光源和包括该光源的光学检测装置，其中，该检测光源可用于检测覆盖有UV胶的电路板，其包括红光光源和紫外光源且不包括蓝光光源。本实用新型的光源和包括该光源的光学检测装置能够提高光学检测装置对UV胶的检测精度和准确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及PCB质量检测的技术领域，具体地说涉及一种检测光源和包括该光源的光学检测装置。
背景技术
随着电子产品制造技术和工艺的发展，高密度电路布线和高产量的要求，以及人工费用的增加，人工目测检查的方法已经不能满足可靠性和低成本的要求，AOI(自动光学检测设备)应运而生。目前大部分AOI是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测，使用RGB或者白色光源进行辅助照明，通过相机自动扫描PCB并采集图像，将获得的图像数据与数据库中的合格数据进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整。
而目前在电子产品生产组装、SMT表面贴装等领域的生产过程中，会使用到UV胶将电子元件、贴片等粘贴到PCB板上，防止电子元件、贴片等的偏移、掉落、空焊，以及能够固定BGA等。粘贴完成后，需要对其进行外观的品质检测和质量管控，以免造成后期返工的浪费。
如上所述，目前大部分AOI是使用RGB光源或者白色光源进行辅助照明，由于RGB光源和白色光源均含有蓝光成分，使得相机所成图像中包括UV胶和PCB上的其他部分都会出现蓝色成分，所以，在RGB光源或者白色光源照射下，无法准确区分出UV胶和其他部分。因此，目前的AOI对UV胶的面积、位置等的检测精度和准确度都很低，无法推广到对UV胶检测的工业应用上。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中自动光学检测设备对UV胶的检测精度低、准确度低等的问题，从而提出一种能够提高对UV胶的检测精度和准确度的检测光源和包括该光源的光学检测装置。
本实用新型的一种用于检测覆盖有UV胶的电路板的光源，包括红光光源和紫外光源且不包括蓝光光源。
优选地，还包括灯罩，所述灯罩包括由上往下同轴顺次排布的中间带圆孔的上端面和第一环状倾斜侧面，所述红光光源位于所述上端面的内侧面上，所述紫外光源位于所述第一环状倾斜侧面的内侧面上，或所述红光光源位于所述第一环状倾斜侧面的内侧面上，所述紫外光源位于所述上端面的内侧面上。
优选地，还包括漫反射板，位于所述红光光源的正下方。
优选地，所述漫反射板为亚克力漫反射板或PC漫反射板。
优选地，所述红光光源为红色LED，所述紫外光源为紫外LED，所述红光光源均匀布满于所述上端面的内侧面上，所述紫外光源均匀布满于所述第一环状倾斜侧面的内侧面上，或所述红光光源均匀布满于所述第一环状倾斜侧面的内侧面上，所述紫外光源均匀布满于所述上端面的内侧面上。
优选地，还包括绿光光源；
所述灯罩还包括第二环状倾斜侧面，所述第二环状倾斜侧面位于所述第一环状倾斜侧面下方或所述上端面和第一环状倾斜侧面之间，所述第二环状倾斜侧面分别与所述上端面和第一环状倾斜侧面共轴；所述绿光光源位于所述第二环状倾斜侧面的内侧面上。
优选地，所述绿光光源为绿光LED，所述绿光光源均匀布满于所述第二环状倾斜侧面的内侧面上。
本实用新型的一种自动光学检测装置，包括上述光源、相机和镜头；
所述相机位于所述光源的正上方，且对准所述光源的上端面中间的圆孔；
所述镜头位于所述相机的正下方。
优选地，还包括紫外线滤光镜，位于所述镜头的正下方。
优选地，所述相机为CCD彩色工业相机，包括能与工控机连接的接口。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本实用新型中通过设置包括红光光源和紫外光源且不包括蓝光光源的用于检测覆盖有UV胶的电路板的光源，由于UV胶具有在紫外光照射下会呈现出蓝色的特性，而PCB电路板上的其他部件不会呈现蓝色，PCB板上的其他部件由于红光光源的照射而会呈现出红色，所以，自动光学检测设备在对UV胶进行检测时，可以获得红色和蓝色区分明显的成像图案，对UV胶光学成像特征显示清晰稳定，因此可提高对UV胶的检测精度和准确度。
本实用新型中通过设置包括由上往下同轴顺次排布的中间带圆孔的上端面和第一环状倾斜侧面的灯罩，可以使红光光源安装在上端面的内侧面上，实施上照明，使紫外光源安装在第一环状倾斜侧面的内侧面上，实施横照明，从而使得红光和紫外光可以同时照射到被检测PCB电路板上，能更好地为被检测PCB电路板实施照明，从而提高UV胶成像的清晰度，提高对UV胶的检测精度和准确度。
本实用新型中通过设置漫反射板，能够提高红光光源的照射均匀度，为被检测PCB电路板提供更好地照明，可进一步提高对UV胶的检测精度和准确度。
本实用新型中通过将红光光源均匀布满于上端面的内侧面上，以及将紫外光源均匀布满于第一环状倾斜侧面的内侧面上，扩大了红光光源和紫外光源的照射面积，也提高了光照的亮度，可进一步提高对UV胶的检测精度和准确度。
本实用新型中通过在灯罩上设置第二环状倾斜侧面和增加绿光光源，并将绿光光源设置于第二环状倾斜侧面的内侧面上，实施对被检测PCB电路板的照射，能够进一步提高对UV胶光学成像的清晰稳定程度，从而可进一步提高对UV胶的检测精度和准确度。
本实用新型中通过将绿光光源均匀布满于第二环状倾斜侧面的内侧面上，扩大了绿光光源的照射面积，也提高了光照的亮度，可进一步提高对UV胶的检测精度和准确度。
本实用新型中通过采用相机和上述光源的光学成像装置，能够实施对覆盖有UV胶的电路板的自动光学检测，避免了需人为接触UV胶进行人工检测，降低了人力成本，提高了检测效率。通过设置镜头，可根据不同的检测精度需求，选用具有不同参数的镜头应用于光学成像装置，使得光学成像装置能够满足不同检测精度要求的需求，提高了光学成像装置的适用性。
本实用新型中通过设置紫外线滤光镜，可以将光线中的紫外光滤除掉后再进入相机，减少紫外线引起的蓝色调，使成像更通透、图像更真实。
本实用新型中通过采用CCD彩色工业相机，可将相机的参数设置为蓝色增益提高，所以可进一步提高对UV胶光学成像的清晰稳定程度，从而可进一步提高对UV胶的检测精度和准确度。并且还可利用能与工控机等连接的接口，与工控机等进行连接，以实施成像条件调试以及清晰稳定成像的算法处理，更加适用于工业应用。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1是本实用新型实施例1的一种优选实施方式的光源的结构示意图；
图2是本实用新型实施例1的另一种优选实施方式的光源的结构示意图；
图3是本实用新型实施例1的包含漫反射板的一种实施方式的光源的结构示意图；
图4是本实用新型实施例1的又一种优选实施方式的光源的结构示意图；
图5是本实用新型实施例2的一种自动光学检测装置的结构示意图；
图6是本实用新型实施例2的另一种自动光学检测装置的结构示意图。
图中附图标记表示为：1-红光光源，2-紫外光源，3-灯罩的上端面，4-圆孔，5-灯罩的第一环状倾斜侧面，6-漫反射板，7-绿光光源，8-灯罩的第二环状倾斜侧面，10-光源，20-相机，30-镜头，40-紫外线滤光镜，50-待检测PCB电路板，60-UV胶。
具体实施方式
本申请文件中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)用于在类似要素之间进行区别，并且不一定是描述特定的次序或者按时间的顺序。要理解，这样使用的这些术语在适当的环境下是可互换的，使得在此描述的主题的实施例如是能够以与那些说明的次序不同的次序或者以在此描述的另外的次序来进行操作。
一种实施例1的用于检测覆盖有UV胶的电路板的光源，包括红光光源和紫外光源且不包括蓝光光源。
本实施例中通过设置包括红光光源和紫外光源且不包括蓝光光源的用于检测覆盖有UV胶的电路板的光源，由于UV胶具有在紫外光照射下会呈现出蓝色的特性，而PCB电路板上的其他部件不会呈现蓝色，PCB板上的其他部件由于红光光源的照射而会呈现出红色，所以，自动光学检测设备在对UV胶进行检测时，可以获得红色和蓝色区分明显的成像图案，对UV胶光学成像特征显示清晰稳定，因此可提高对UV胶的检测精度和准确度。
作为一种优选实施方式，如图1所示，该光源包括红光光源1、紫外光源2和灯罩，且不包括蓝光光源，所述灯罩包括由上往下同轴顺次排布的中间带圆孔4的上端面3和第一环状倾斜侧面5，所述红光光源1位于所述上端面3的内侧面上，所述紫外光源2位于所述第一环状倾斜侧面5的内侧面上。
本实施例中通过设置包括由上往下同轴顺次排布的中间带圆孔的上端面和第一环状倾斜侧面的灯罩，可以使红光光源安装在上端面的内侧面上，实施上照明，使紫外光源安装在第一环状倾斜侧面的内侧面上，实施横照明，从而使得红光和紫外光可以同时照射到被检测PCB电路板上，能更好地为被检测PCB电路板实施照明，从而提高UV胶成像的清晰度，提高对UV胶的检测精度和准确度。
作为另一种优选实施方式，如图2所示，该光源包括红光光源1’、紫外光源2’和灯罩，且不包括蓝光光源，所述灯罩包括由上往下同轴顺次排布的中间带圆孔4的上端面3和第一环状倾斜侧面5，所述紫外光源2’位于所述上端面3的内侧面上，所述红光光源1’位于所述第一环状倾斜侧面5的内侧面上。
本实施例中通过将紫外光源安装在上端面的内侧面上，实施上照明，将红光光源安装在第一环状倾斜侧面的内侧面上，实施横照明，从而使得紫外光可以更好地照射到被检测PCB电路板上，能更好地为被检测PCB电路板实施照明，从而提高UV胶成像的清晰度，提高对UV胶的检测精度和准确度。
优选地，如图3所示，本实施例的光源还包括漫反射板6，位于所述红光光源1的正下方。
本实施例中通过设置漫反射板，能够提高红光光源的照射均匀度，为被检测PCB电路板提供更好地照明，可进一步提高对UV胶的检测精度和准确度。优选地，所述漫反射板为亚克力漫反射板或PC漫反射板。
作为一种具体实施方式，红光光源1或1’为红色LED，紫外光源2或2’为紫外LED，红光光源1或1’均匀布满于上端面3的内侧面或第一环状倾斜侧面5的内侧面上，紫外光源2或2’均匀布满于第一环状倾斜侧面的内侧面或上端面3的内侧面上。
本实施例中通过将红光光源均匀布满于上端面的内侧面或第一环状倾斜侧面的内侧面上，以及将紫外光源均匀布满于第一环状倾斜侧面的内侧面或上端面的内侧面上，扩大了红光光源和紫外光源的照射面积，也提高了光照的亮度，可进一步提高对UV胶的检测精度和准确度。
作为又一种优选实施方式，如图4所示，该光源还包括绿光光源7；所述灯罩还包括第二环状倾斜侧面8，位于第一环状倾斜侧面5下方，且与上端面3和第一环状倾斜侧面5共轴，所述绿光光源7位于所述第二环状倾斜侧面8的内侧面上。作为另一种实施方式，该第二环状倾斜侧面8还可以位于上端面3和第一环状倾斜侧面5之间，且与上端面3和第一环状倾斜侧面5共轴。
本实施例中通过在灯罩上设置第二环状倾斜侧面和增加绿光光源，并将绿光光源设置于第二环状倾斜侧面的内侧面上，实施对被检测PCB电路板的照射，能够进一步提高对UV胶光学成像的清晰稳定程度，从而可进一步提高对UV胶的检测精度和准确度。
优选地，所述绿光光源7为绿光LED，所述绿光光源7均匀布满于所述第二环状倾斜侧面8的内侧面上。
本实施例中通过将绿光光源均匀布满于第二环状倾斜侧面的内侧面上，扩大了绿光光源的照射面积，也提高了光照的亮度，可进一步提高对UV胶的检测精度和准确度。
参考图5，是实施例2的一种自动光学检测装置的结构示意图，如图5所示，该自动光学检测装置101包括上述用于检测覆盖有UV胶的电路板的光源10、相机20和镜头30；
所述相机20位于所述光源10的正上方，且对准所述光源10的上端面3中间的圆孔；
所述镜头30位于所述相机20的正下方，与相机20连接。优选地，相机20可采用百万像素的相机。
基于上述自动光学检测装置对覆盖有UV胶的PCB电路板进行检测的步骤如下：
步骤S1：将覆盖有UV胶60的待检测PCB电路板50放至待检测位置。
步骤S2：打开光源10，将紫外光和红光的组合光或紫外光、红光和绿光的组合光照射到UV胶60上。
步骤S3：相机20在UV胶60正上面进行拍摄，获取清晰稳定的UV胶水图像，图像中显示红色的部分为PCB电路板上的其它零件，图像中显示蓝色的部分为UV胶。
步骤S4：相机20将图像传输给图像处理系统，图像处理系统根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号传输给智能识别系统，智能识别系统通过分析这些数字化信号，进行各种运算来抽取目标的特征，实现对UV胶的自动检测。
本实施例中通过采用相机和上述光源的光学成像装置，能够实施对覆盖有UV胶的电路板的自动光学检测，避免了需人为接触UV胶进行人工检测，降低了人力成本，提高了检测效率。通过设置镜头，可根据不同的检测精度需求，选用具有不同参数的镜头应用于光学成像装置，使得光学成像装置能够满足不同检测精度要求的需求，提高了光学成像装置的适用性。
作为一种优选实施方式，如图6所示，该自动光学检测装置101还包括紫外线滤光镜40，位于所述镜头30的正下方。
本实施例中通过设置紫外线滤光镜，可以将光线中的紫外光滤除掉后再进入相机，减少紫外线引起的蓝色调，使成像更通透、图像更真实。
优选地，所述相机20可采用CCD彩色工业相机，包括能与工控机连接的接口，可将相机的参数设置为蓝色增益提高，所以可进一步提高对UV胶光学成像的清晰稳定程度，从而可进一步提高对UV胶的检测精度和准确度。并且还可利用能与工控机等连接的接口，与工控机等进行连接，以实施成像条件调试以及清晰稳定成像的算法处理，更加适用于工业应用。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种用于检测覆盖有UV胶的电路板的光源，其特征在于，包括红光光源和紫外光源且不包括蓝光光源；
还包括灯罩，所述灯罩包括由上往下同轴顺次排布的中间带圆孔的上端面和第一环状倾斜侧面，所述红光光源位于所述上端面的内侧面上，所述紫外光源位于所述第一环状倾斜侧面的内侧面上，或所述红光光源位于所述第一环状倾斜侧面的内侧面上，所述紫外光源位于所述上端面的内侧面上。
2.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，还包括漫反射板，位于所述红光光源的正下方。
3.根据权利要求2所述的光源，其特征在于，所述漫反射板为亚克力漫反射板或PC漫反射板。
4.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，所述红光光源为红色LED，所述紫外光源为紫外LED，所述红光光源均匀布满于所述上端面的内侧面上，所述紫外光源均匀布满于所述第一环状倾斜侧面的内侧面上，或所述红光光源均匀布满于所述第一环状倾斜侧面的内侧面上，所述紫外光源均匀布满于所述上端面的内侧面上。
5.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，还包括绿光光源；
所述灯罩还包括第二环状倾斜侧面，所述第二环状倾斜侧面位于所述第一环状倾斜侧面下方或所述上端面和第一环状倾斜侧面之间，所述第二环状倾斜侧面分别与所述上端面和第一环状倾斜侧面共轴；所述绿光光源位于所述第二环状倾斜侧面的内侧面上。
6.根据权利要求5所述的光源，其特征在于，所述绿光光源为绿光LED，所述绿光光源均匀布满于所述第二环状倾斜侧面的内侧面上。
7.一种自动光学检测装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的光源、相机和镜头；
所述相机位于所述光源的正上方，且对准所述光源的上端面中间的圆孔；
所述镜头位于所述相机的正下方。
8.根据权利要求7所述的自动光学检测装置，其特征在于，还包括紫外线滤光镜，位于所述镜头的正下方。
9.根据权利要求7所述的自动光学检测装置，其特征在于，所述相机为CCD彩色工业相机，包括能与工控机连接的接口。
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|---|---|---|---|
| CN201520512031.5U CN204989048U (zh) | 2015-07-15 | 2015-07-15 | 一种检测光源以及包括该光源的光学检测装置 |
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