CN207908385U - 一种基于视觉分辨的pcb板焊接缺陷自检系统 - Google Patents

一种基于视觉分辨的pcb板焊接缺陷自检系统 Download PDF

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李泽明
王金平
杨波
杨颂平
贾甫
肖卫东
阳香仁
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Abstract

本实用新型涉及一种基于视觉分辨的PCB板焊接缺陷自检系统,包括:PCB板传输装置、照明装置、图像获取装置、图像处理装置、主控装置、机器人和传感装置。图像处理装置,包括图像采集卡和图像处理器,该图像采集卡接收图像获取装置的图像信息并转化为数字图像信息并传输至所述图像处理器,该图像处理器将获取的数字图像信息处理得到被测PCB板的待测PCB板特征信息,并与预存的标准PCB板焊接的标准特征信息比对,得到比对结果;主控装置根据比对结果控制机器人发出指令将传送带上的PCB板抓出。

Description

一种基于视觉分辨的PCB板焊接缺陷自检系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及检测技术领域,尤其是一种基于视觉技术的PCB板焊接缺陷自检 系统。
背景技术
[0002] PCB板是计算机、微机、PLC、嵌入式系统等产品中的重要部件,随着这些产品向体 积更小、质量更高、性能更佳、效率更高方向发展,迫使PCB板趋于高精度化、超细微化和多 层化。这给PCB板元件焊接与检测增加了很多困难。目前虽然PCB板焊接由人工改为机器焊 接,但由于诸多因素偶然产生漏焊、虚焊、连焊等现象,这些缺陷对PCB板的焊接性能造成极 大的隐患,并且用目测是很难发现这些焊缝缺陷。
[0003]目前国内对焊接缺陷的PCB板检测方法有:传统的接触式通电检测法、X射线穿透 法、X射线分层法、光速和影像法。以上等方法效率低、误差大满足不了实际工作的要求。
[0004] 针对上述的技术问题,出现了视觉自动检测的技术方案,基于红外视觉采集得到 焊接部位的图像。 实用新型内容
[0005] 本实用新型为了克服现有技术的不足,提供一种基于视觉分辨的PCB板焊接缺陷 自检系统,其目的是实现对PCB板的焊缝进行拍摄获取图像以实现焊缝检测。
[0006] 为了解决上述的技术问题,本实用新型提出的基本技术方案为:一种基于视觉分 辨的PCB板焊接缺陷自检系统,包括:
[0007] PCB板传输装置,包括传送带,该传送带用作传输PCB板;
[0008] 照明装置,至少包括一个LED光源,位于传送带上方用作照亮位于传送带上的PCB 板;
[0009] 图像获取装置,位于传送带上方,用于拍照所述PCB板并得到图像信息;
[0010]图像处理装置,包括图像采集卡和图像处理器,该图像采集卡接收图像获取装置 的图像信息并转化为数字图像信息并传输至所述图像处理器,该图像处理器将获取的数字 图像信息处理得到被测PCB板的待测PCB板特征信息,并与预存的标准PCB板焊接的标准特 征信息比对,得到比对结果;
[0011] 主控装置,接收所述图像处理装置输出的比对结果;
[0012] 机器人,连接主控装置,当主控装置接收的比对结果为不匹配,则主控装置控制机 器人发出指令将传送带上的PCB板抓出;以及
[0013] 传感装置,被设置于传送带两侧,用于检测PCB板通过并给予主控装置反馈信号。
[0014] 进一步的,所述照明装置包括两个LED光源,该两个LED光源分设于所述传送带两 侧。
[0015] 进一步的,所述图像获取装置包括两个工业相机,位于所述传送带上方并分设两 侧,用于获取被照明装置照射的PCB板。
[0016] 进一步的,还包括显示装置,与所述主控器连接用于显示存在缺陷的PCB板图像。 [0017]进一步的,所述传感装置为红外对射传感器,其发射端和接收端分设所述传送带 两侧。
[0018] 本实用新型的有益效果是:
[0019] 本实用新型的技术方案是,采用照明装置实现PCB板照射,使得图像获取装置得到 清晰的图像,能够实时获取PCB板焊缝的图像实现实时检测,通过机器人使得在你分拣时灵 活性更好。
附图说明
[0020] 图1为本实用新型所述一种基于视觉分辨的PCB板焊接缺陷自检系统的结构示意 图;
[0021] 图2为一种基于视觉分辨的PCB板焊接缺陷自检系统的电路连接示意图。
具体实施方式
[0022]以下将结合附图1和图2对本实用新型做进一步的说明,但不应以此来限制本实用 新型的保护范围。
[0023]本实用新型一种基于视觉分辨的PCB板焊接缺陷自检系统,用作PCB板在元件焊接 过程的焊缝质量检测,并实现自动分拣不合格PCB板。本实施例是基于视觉分辨,其识别效 率高,分拣速度快。
[0024]具体的,该自检系统包括PCB板传输装置11、照明装置12、图像获取装置13、图像处 理装置14、主控装置15、机器人16和传感装置17。
[0025] PCB板传输装置11包括传送带111,该传送带111用作转运PCB板01;该传送带111可 以由私服电机驱动,在传输过程保持匀速、低速运行,保证有足够的时间获取PCB板01。
[0026] 照明装置12,至少包括一个LED光源,位于传送带111上方用作照亮位于传送带上 的PCB板01。具体,在本实施例中,设计两个LED光源,并分立传送带111的两侧,能够保证PCB 板01的表面亮度足够并均匀。在本实施例中,与现有技术不同,没有采用红外照明对PCB板 01进行打光。LED光源响应时间快,灯光柔和、亮度高,使用寿命长,而且节能。因此本实施 例,LED光源照射均匀易于进行边缘检测和图像分割。
[0027]图像获取装置13,用作拍摄PCB板01。包括两个工业相机,位于所述传送带上方并 分设两侧,每个工业相机均包括有镜头。
[0028] 应当理解,在本实施例,镜头的焦距55mm、最大成像尺寸为8.8X6.6(011)、光圈 范围为F2.8〜F32C、后焦距29 • 8mm、工作温度-2(TC〜+50°C。其能够适应对PCB板01的图像 拍摄。本实施例,工业相机采用高像素制冷CCD,能够保证传感器在温度低于环境20度。该工 业相机位于传送带111上方,用于拍照所述PCB板并得到图像信息。
[0029]需要说明的是,本实施例,照明装置12和图像获取装置13可以根据使用要求进行 调整,即可以根据需求调整角度和位置。
[0030] 其中,图像处理装置14,包括图像采集卡141和图像处理器142,该图像采集卡141 与图像处理器142集成一体。图像获取装置13得到的图像信息传输给图像采集卡141,该图 像采集卡141将图像信息转化为数字图像信息并传输至所述图像处理器142。在本实施例, 图像采集卡141可以采用的型号是PCI-1742U;其是一款功能强大的高分辨率多功能PCI总 线数据采集卡,采样速率可达lMS/s、16位分辨率。而且其提供16路单端或8路差分的模拟量 输入,2路16位D/A模拟量输出通道,16路数字量输出通道,以及1个10MHz的16位多功能计数 器通道。
[0031]图像处理器142将获取的数字图像信息处理得到被测PCB板01的待测PCB板特征信 息,并与预存的标准PCB板焊接的标准特征信息比对,得到比对结果。具体,数字图像信息转 化成PCB板特征信息的过程为:图像处理器142经过去噪平滑、增强分割的方式得到;然后通 过与预存的标准特征信息进行比对得到比对结果。其中该图像处理器142采用现有技术的 图像化处理芯片。在本实施例中,也可以采用标准信号STM32F103芯片作为该图像处理器 142的处理芯片,其可以安装LabVIW、视觉开发模块和视频采集软件,当然这些软件、模块式 现有技术。在本实施例通过这些模块实现建模和后续处理实现特征信号的获得。
[0032]主控装置15用于协调各个模块之间的工作,并实现控制各个模块的运作。当然,应 当理解,该主控装置15应当具有逻辑和控制运算能力,即可以采用现有技术的芯片实现控 制。主控装置15接收所述图像处理装置14输出的比对结果,并且根据该对比结果向机器人 发出指令以做出一定的工作。例如当比对结果为被测的PCB板01与标准的PCB板图像不一致 时,向机器人16发出指令以将该PCB板01由传送带111处抓出。另外,主控装置15与显示装置 18链接,用于显示存在缺陷的PCB板图像。当然,该显示装置18也能显示其他的数据。显示装 置18可以采用LED显示技术。
[0033]在本实施,机器人16选择六轴机器人,当然该六轴机器是现有技术。或者采用任何 能够实现对PCB板进行抓取的机械手。
[0034]传送带两侧设置了传感装置17,具体该传感装置为红外对射传感器,其发射端和 接收端分设所述传送带111两侧,用于检测PCB板通过并给予主控装置15反馈信号。即当传 感装置17侦测到有PCB板01通过时,该红外对射传感器将会检测到,并向所述主控装置15发 送反馈信号,然后主控装置15便会把控制指令传输给工业相机,工业相机拍摄图像。
[0035]根据上述说明书的揭示和教导,本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实 施方式进行变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对 本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外,尽 管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本实用新型 构成任何限制。

Claims (5)

1. 一种基于视觉分辨的PCB板焊接缺陷自检系统,其特征在于,包括: PCB板传输装置,包括传送带,该传送带用作传输PCB板; 照明装置,至少包括一个LED光源,位于传送带上方用作照亮位于传送带上的PCB板; 图像获取装置,位于传送带上方,用于拍照所述PCB板并得到图像信息; 图像处理装置,包括图像采集卡和图像处理器,该图像采集卡接收图像获取装置的图 像信息并转化为数字图像信息并传输至所述图像处理器,该图像处理器将获取的数字图像 信息处理得到被测PCB板的待测PCB板特征信息,并与预存的标准PCB板焊接的标准特征信 息比对,得到比对结果; 主控装置,接收所述图像处理装置输出的比对结果; 机器人,连接主控装置,当主控装置接收的比对结果为不匹配,则主控装置控制机器人 发出指令将传送带上的PCB板抓出;以及 传感装置,被设置于传送带两侧,用于检测PCB板通过并给予主控装置反馈信号。
2. 如权利要求1所述的一种基于视觉分辨的PCB板焊接缺陷自检系统,其特征在于: 所述照明装置包括两个LED光源,该两个LED光源分设于所述传送带两侧。
3. 如权利要求1所述的一种基于视觉分辨的PCB板焊接缺陷自检系统,其特征在于: 所述图像获取装置包括两个工业相机,位于所述传送带上方并分设两侧,用于获取被 照明装置照射的PCB板。
4. 如权利要求1所述的一种基于视觉分辨的PCB板焊接缺陷自检系统,其特征在于: 还包括显示装置,与所述主控装置连接用于显示存在缺陷的PCB板图像。
5. 如权利要求1所述的一种基于视觉分辨的PCB板焊接缺陷自检系统,其特征在于: 所述传感装置为红外对射传感器,其发射端和接收端分设所述传送带两侧。
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