CN206804550U - 基于机器视觉的电子元器件在线检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于机器视觉的电子元器件在线检测系统。PCB人工检测效率低。本实用新型的相机摄像头穿过带槽顶端支架的滑槽，并穿过无影箱式光源顶面的安装孔；光源调节套筒与光源调节丝杠构成螺旋副，并与无影箱式光源顶面固定；轨道间距调节丝杠的一端支承在一个传送带机构的支板上，另一端与另一个传送带机构的支板构成螺旋副；第一光电传感器、第一气缸、第二光电传感器和第二气缸沿传送带机构依次排布；相机的USB线与图像处理系统的USB接口连接，电机、第一气缸、第二气缸、第一光电传感器和第二光电传感器均与传送控制系统连接，传送控制系统与图像处理系统连接进行数据交换。本实用新型能适应不同宽度的元器件自动化检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子元器件在线检测系统，具体涉及基于机器视觉的电子元器件在线检测系统。
背景技术
随着电子用品的普及和需求量的上升，其主要组成部分PCB的生产量也十分巨大。为了保证产品的功能性完备，对PCB的检测也是不能或缺的。现在中小型电子制造公司中还在使用人工检测，即使在有些大型电子制造企业中，具有光学自动检测设备也需要人工手动来操作。对于每天的生产量而言，人工检测的成本高，效率低，时间性价比不高。为了提高工作效率要将人工检测的工位改成机器检测，并且提高机器的自动化检测。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于机器视觉的电子元器件在线检测系统。
本实用新型包括图像采集系统，传送控制系统和图像处理系统。所述的图像采集系统包括相机、带槽顶端支架、无影箱式光源、立式箱体、传送带机构、第一光电传感器、第二光电传感器、第一气缸、第二气缸、轨道间距调节丝杠、光源调节丝杠和光源调节套筒；相机的摄像头穿过带槽顶端支架开设的滑槽，并穿过无影箱式光源顶面开设的安装孔；无影箱式光源中空，且底部开放；所述的相机设置在无影箱式光源的中心处；带槽顶端支架固定在立式箱体内；光源调节丝杠两端通过轴承支承在立式箱体上；光源调节套筒与光源调节丝杠构成螺旋副，并与无影箱式光源顶面固定；把手与光源调节丝杠伸出立式箱体外的一端固定；两个传送带机构平行设置在无影箱式光源下方，且传送带机构与带槽顶端支架的滑槽垂直设置；所述的传送带机构包括支板、带轮和传送带；支板与立式箱体固定；支板两端铰接的两个带轮通过传送带连接；支板顶面高于传送带顶面；其中一个带轮与电机的输出轴固定；轨道间距调节丝杠的一端通过轴承支承在其中一个传送带机构的支板上，另一端与另一个传送带机构的支板构成螺旋副；调节手柄与轨道间距调节丝杠伸出立式箱体外的一端固定；立式箱体位于传送带机构高度位置开设有输入口和输出口；第一光电传感器、第一气缸、第二光电传感器和第二气缸沿传送带机构的输入口至输出口方向依次排布；第一光电传感器设置在传送带机构的输入口端；第二光电传感器中心、无影箱式光源中心以及传送带机构中心位于垂直传送带机构的同一直线上；显示器支架固定在立式箱体外侧面；信号灯设置在立式箱体顶部；相机的相机电源线与外界电源连接，相机的USB线与图像处理系统的USB接口连接，无影箱式光源的光源电源线与外界电源连接，信号灯、电机、第一气缸、第二气缸、第一光电传感器和第二光电传感器的信号输出端均与传送控制系统连接，传送控制系统通过IO串口与图像处理系统连接进行数据交换。
所述立式箱体的长为1200mm、宽为1000mm、高为1800mm。
所述输入口和输出口的中心高度为1000mm。
所述的传送控制系统采用三菱PLC FX1S-20MR-00。
所述的图像处理系统为计算机。
所述无影箱式光源的底面为正方形。
所述的传送控制系统连接有启动按钮、停止按钮和电源开关；电源开关控制传送控制系统的通、断电；启动按钮控制电机启动，停止按钮控制电机停止。
与现有技术比，本实用新型的优点在于：能够自动检测图像上显示的元器件是否存在，颜色是否正确，能够测几种常见的并且方向容易插错的元器件；能适应不同宽度规格的元器件检测；具有实现简单、成本低、效率高、检测结果准确率高的优点，可大大提高生产效率，节约人工，实现生产自动化和操作的智能化。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，基于机器视觉的电子元器件在线检测系统，包括图像采集系统，传送控制系统和图像处理系统。传送控制系统采用三菱PLC FX1S-20MR-001；图像处理系统为计算机。
图像采集系统包括相机101、带槽顶端支架102、无影箱式光源103、立式箱体104、传送带机构105、第一光电传感器106、第二光电传感器107、第一气缸108、第二气缸109、轨道间距调节丝杠119、光源调节丝杠121和光源调节套筒122；相机101的摄像头穿过带槽顶端支架102开设的滑槽，并穿过无影箱式光源103顶面开设的安装孔；无影箱式光源103中空，且底部开放；相机101设置在无影箱式光源103的中心处；带槽顶端支架102固定在立式箱体104内，使相机101、带槽顶端支架102和无影箱式光源103架空在立式箱体104内部；光源调节丝杠121两端通过轴承支承在立式箱体104上；光源调节套筒122与光源调节丝杠121构成螺旋副，并与无影箱式光源103顶面固定；把手120与光源调节丝杠121伸出立式箱体104外的一端固定；两个传送带机构105平行设置在无影箱式光源103下方，且传送带机构105与带槽顶端支架102的滑槽垂直设置；传送带机构包括支板、带轮和传送带；支板与立式箱体104固定；支板两端铰接的两个带轮通过传送带连接；支板顶面高于传送带顶面；其中一个带轮与电机的输出轴固定；轨道间距调节丝杠119的一端通过轴承支承在其中一个传送带机构105的支板上，另一端与另一个传送带机构105的支板构成螺旋副；调节手柄118与轨道间距调节丝杠119伸出立式箱体104外的一端固定；立式箱体104位于传送带机构105高度位置开设有输入口和输出口；第一光电传感器106、第一气缸108、第二光电传感器107和第二气缸109沿传送带机构105的输入口至输出口方向依次排布；第一光电传感器106设置在传送带机构105的输入口端；第二光电传感器107中心、无影箱式光源103中心以及传送带机构105中心位于垂直传送带机构105的同一直线上；显示器支架110固定在立式箱体104外侧面；信号灯114设置在立式箱体104顶部；相机101的相机电源线112与外界电源连接，相机101的USB线111与图像处理系统的USB接口连接，无影箱式光源103的光源电源线113与外界电源连接，信号灯114、启动按钮116、停止按钮115、电源开关117、电机、第一气缸108、第二气缸109、第一光电传感器106和第二光电传感器107的信号输出端均与传送控制系统连接，传送控制系统通过IO串口与图像处理系统连接进行数据交换，图像处理系统控制传送控制系统的运作。电源开关117控制传送控制系统的通、断电；启动按钮116控制电机启动，停止按钮115控制电机停止。
该基于机器视觉的电子元器件在线检测系统进行元器件检测的过程如下：
1、通过调节手柄118调节两传送带机构间距，使两传送带间距比模板PCB宽度小，且两支板间距比模板PCB宽度大1mm。将模板PCB放置在两传送带机构上，模板PCB中心对准传送带机构中心及两传送带机构对称轴线，观察摄像头画面，并通过把手120调节无影箱式光源103，使模板PCB正处于摄像头画面中心处，取下模板PCB。
2、将模板PCB放置在传送带机构输入口。打开电源开关117，传送控制系统通电，信号灯114初始绿色；按下启动按钮116，传送带运动，模板PCB经过第一光电传感器106后，传送控制系统读取第一光电传感器106的信号，并且控制第一气缸108和第二气缸109的活塞杆推出。模板PCB运行到触发第二光电传感器107，传送带不运动，延时1秒后，图像采集系统进行图像采集，根据采集到的模板PCB图像建立图像处理模板。关闭电源开关117，传送控制系统断电，第一气缸108和第二气缸109的活塞杆缩回，取下模板PCB。
3、对待测PCB进行检测：
3.1打开电源开关117，传送控制系统上电。按下启动按钮116，传送带运动。
3.2待测PCB经过第一光电传感器106后，传送控制系统读取第一光电传感器106的信号，并且控制第一气缸108和第二气缸109的活塞杆推出。第一气缸108弹起后挡住了后面待测PCB进来，传送轨道只有一块待测PCB运行第二气缸109处触发光电传感器107，传送带不运动，延时1秒后，图像采集系统进行图像采集，然后根据模板PCB中选定的元器件信息，对待测PCB上的元器件依次进行检测。
3.3根据检测结果，图像处理系统发送指令操作传送控制系统运行。若检测结果为OK，则第一气缸108和第二气缸109的活塞杆缩回，传送带运动，信号灯114显示绿色，继续检测下一块待测PCB。若检测结果为NG，则气缸108和气缸109不动作，传送带不运动。信号灯114显示红色，发出警报。待操作人员手动拿走当前NG待测PCB后，第一气缸108和第二气缸109的活塞杆缩回，传送带运动，信号灯114显示绿色，继续检测下一块待测PCB。
4、重复步骤3.2和3.3，直至所有待测PCB检测完毕。
综上所述，本实用新型提出的基于机器视觉的电子元器件在线检测系统具有实现简单、成本低、效率高、检测结果准确率高的优点，可大大提高生产效率，节约人工，实现生产自动化和操作的智能化。
Claims (7)
1.基于机器视觉的电子元器件在线检测系统，包括图像采集系统，传送控制系统和图像处理系统，其特征在于：所述的图像采集系统包括相机、带槽顶端支架、无影箱式光源、立式箱体、传送带机构、第一光电传感器、第二光电传感器、第一气缸、第二气缸、轨道间距调节丝杠、光源调节丝杠和光源调节套筒；相机的摄像头穿过带槽顶端支架开设的滑槽，并穿过无影箱式光源顶面开设的安装孔；无影箱式光源中空，且底部开放；所述的相机设置在无影箱式光源的中心处；带槽顶端支架固定在立式箱体内；光源调节丝杠两端通过轴承支承在立式箱体上；光源调节套筒与光源调节丝杠构成螺旋副，并与无影箱式光源顶面固定；把手与光源调节丝杠伸出立式箱体外的一端固定；两个传送带机构平行设置在无影箱式光源下方，且传送带机构与带槽顶端支架的滑槽垂直设置；所述的传送带机构包括支板、带轮和传送带；支板与立式箱体固定；支板两端铰接的两个带轮通过传送带连接；支板顶面高于传送带顶面；其中一个带轮与电机的输出轴固定；轨道间距调节丝杠的一端通过轴承支承在其中一个传送带机构的支板上，另一端与另一个传送带机构的支板构成螺旋副；调节手柄与轨道间距调节丝杠伸出立式箱体外的一端固定；立式箱体位于传送带机构高度位置开设有输入口和输出口；第一光电传感器、第一气缸、第二光电传感器和第二气缸沿传送带机构的输入口至输出口方向依次排布；第一光电传感器设置在传送带机构的输入口端；第二光电传感器中心、无影箱式光源中心以及传送带机构中心位于垂直传送带机构的同一直线上；显示器支架固定在立式箱体外侧面；信号灯设置在立式箱体顶部；相机的相机电源线与外界电源连接，相机的USB线与图像处理系统的USB接口连接，无影箱式光源的光源电源线与外界电源连接，信号灯、电机、第一气缸、第二气缸、第一光电传感器和第二光电传感器的信号输出端均与传送控制系统连接，传送控制系统通过IO串口与图像处理系统连接进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电子元器件在线检测系统，其特征在于：所述立式箱体的长为1200mm、宽为1000mm、高为1800mm。
3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电子元器件在线检测系统，其特征在于：所述输入口和输出口的中心高度为1000mm。
4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电子元器件在线检测系统，其特征在于：所述的传送控制系统采用三菱PLC FX1S-20MR-00。
5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电子元器件在线检测系统，其特征在于：所述的图像处理系统为计算机。
6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电子元器件在线检测系统，其特征在于：所述无影箱式光源的底面为正方形。
7.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电子元器件在线检测系统，其特征在于：所述的传送控制系统连接有启动按钮、停止按钮和电源开关；电源开关控制传送控制系统的通、断电；启动按钮控制电机启动，停止按钮控制电机停止。
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