CN212059962U - 自动光学检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动光学检测装置，其包括机壳、光源、传动机构、PCB线路板固定组件、高精密工业CCD相机、显示器以及图像分析处理器，光在机壳上设有PCB线路板入口，传动机构为伺服电机带动的滚珠丝杠机构，在机壳内设有螺母块滑动轨道，所述的高精密工业CCD相机有两组，分别设置在滚珠丝杠机构的前后两侧，光源设置在高精密工业CCD相机的外周，高精密工业CCD相机和显示器分别与图像分析处理器电连接，采集的图像传输至图像分析处理器，并与预设的标准图像对比，判断PCB线路板是否存在缺陷，并在显示器上显示检测结果。本实用新型的自动光学检测装置，能显著提升检测的准确性和检测效率。

Description

自动光学检测装置

技术领域

本实用新型涉及PCB线路板检测领域，特别是涉及一种自动光学检测装置。

背景技术

PCB线路板是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。因为在焊接过程中，可能会存在缺陷，因而，对焊接完成的PCB线路板需要进行检测。目前，通常采用AOI摄像头，当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，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。这种方案的缺点在于，测试速度慢，导致检测效率低。此外，现有的自动光学检测仪通过传送带来带动PCB板移动，导致其传动速度慢，重复定位的精度差，导致拍摄的图像的部位一致性差，影响检测的准确性。因而，需要对现有的自动光学检测装置进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对背景技术中所述的自动光学检测装置检测效率低，检测准确性低等问题，提供一种能够解决前述问题的自动光学检测装置。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：自动光学检测装置，其包括机壳、光源、传动机构、PCB线路板固定组件、高精密工业CCD相机、显示器以及图像分析处理器，光源、传动机构、PCB线路板固定组件、高精密工业CCD相机设置在机壳内，在机壳上设有PCB线路板入口，PCB线路板固定组件和传动机构设置在与PCB线路板入口正对的位置，传动机构为伺服电机带动的滚珠丝杠机构，在机壳内设有螺母块滑动轨道，螺母块上表面上设有凹槽，凹槽的一侧壁上设有若干个圆柱形管，圆柱形管内部设有盲孔，圆柱形管的外壁上设有外螺纹，PCB线路板固定组件包括弹性压板、弹簧和导向杆和锁紧螺母盖，弹簧、导向杆和锁紧螺母盖的数量与盲孔的数量相同，弹性压板与导向杆固定连接，弹簧设置在盲孔内，导向杆的端部伸入盲孔内并压在弹簧的端部，锁紧螺母盖套在导向杆上并通过圆柱形管上的外螺纹与圆柱形管固定连接，导向杆伸入盲孔内的部分的直径大于锁紧螺母盖中心孔的孔径，通过锁紧螺母盖对导向杆形成限位，所述的高精密工业CCD相机有两组，分别设置在滚珠丝杠机构的前后两侧，光源设置在高精密工业CCD相机的外周，并使光线均匀照射在PCB线路板的两侧面上，高精密工业CCD相机和显示器分别与图像分析处理器电连接，采集的图像传输至图像分析处理器，并与预设的标准图像对比，判断PCB线路板是否存在缺陷，并在显示器上显示检测结果。

进一步的方案是，所述的PCB线路板固定组件的上方设有与螺母块上的凹槽正对的上导向件。

进一步的方案是，所述的光源为高亮RRGB四色同轴环形塔状LED光源。

进一步的方案是，所述的机壳上还设有PCB线路板出口，PCB线路板出口与滚珠丝杠机构和PCB线路板入口的方向一致，PCB线路板入口和PCB线路板出口分别设置在机壳的左侧和右侧。

进一步的方案是，所述的机壳拼接处设有防尘密封条，在PCB线路板出口和PCB线路板入口处都设有翻板，翻板的转轴上设有扭簧，使翻板能打开一定角度并自动闭合，以便于PCB线路板的出入并能保证机壳内的防尘密封。

进一步的方案是，所述的显示器设置在机壳的前侧，在机壳上设有数据输入输出接口和输入设备。

本实用新型具有积极的效果：1）本实用新型的自动光学检测装置，通过PCB线路板固定组件对线路板进行固定，使其在机壳内能保持垂直状态移动，使PCB线路板能够与两组高精密工业CCD相机都能保持正对，提升采集的图像的清晰度，进而提升检测的准确性；2）本实用新型的自动光学检测装置，采用高精密工业CCD相机，图像采集速度更快，图像清晰度更高，能有效提升检测的准确性；3）本实用新型的自动光学检测装置，采用伺服电机控制的滚珠丝杠机构带动PCB线路板在机壳内的移动，移动速度更快，重复定位精度更高，能提升检测的准确性和检测的效率；4）本实用新型的自动光学检测装置，机壳采用密封防尘结构，能有效防止灰尘进入机壳内对检测造成影响，进一步提升检测的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图；

图2为机壳内部结构示意图（前后方向）；

图3为机壳内部结构示意图（左右方向）；

图4为图3中A部的局部放大示意图；

图中的附图标记如下：机壳1，PCB线路板入口11，PCB线路板出口12，翻板13，上导向件14，光源2，传动机构3，伺服电机31，滚珠丝杠32，螺母块33，螺母块滑动轨道34，PCB线路板固定组件4，弹性压板41，弹簧42，导向杆43，锁紧螺母盖44，高精密工业CCD相机5，显示器6，输入设备61，图像分析处理器7，PCB线路板8。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实用新型的自动光学检测装置，包括机壳1、光源2、传动机构3、PCB线路板固定组件4、高精密工业CCD相机5、显示器6以及图像分析处理器7。

机壳1为整体防尘密封机壳，能有效防止灰尘进入机箱而影响检测的准确性。在机壳上设有PCB线路板入口11和PCB线路板出口12，PCB线路板入口11、滚珠丝杠机构和PCB线路板出口12的方向一致，PCB线路板入口11和PCB线路板出口12分别设置在机壳1的左侧和右侧。机壳1拼接处设有防尘密封条，在PCB线路板出口12和PCB线路板入口11处都设有翻板13，翻板13的转轴上设有扭簧，使翻板13能打开一定角度并自动闭合，以便于PCB线路板8的出入并能保证机壳内的防尘密封。为了便于将合格的PCB线路板8和不合格的PCB线路板区分开来，检测合格的PCB线路板从PCB线路板出口12弹出，而检测不合格的PCB线路板从PCB线路板入口11弹出，以便于操作人员进行分类处理。

高精密工业CCD相机5有两组，分别设置在滚珠丝杠机构的前后两侧，CCD相机分辨率高，采集的图像清晰度高，且能够快速拍摄成像，以便于图像分析处理器能够将采集的图像与标准图像比对，判断PCB线路板是否存在缺陷。全彩色图像比对，根据不同检测点自动设定其参数（如偏移、极性、短路等），通过相机自动识别Barcode及OCV文字识别。高精密工业CCD相机5采集完待测PCB板的图像后，采集的图像传输至图像分析处理器7，并与预设的标准图像对比，判断PCB线路板是否存在缺陷，并在显示器6上显示检测结果。

光源2采用高亮RRGB四色同轴环形塔状LED光源。光源2设置在高精密工业CCD相机5的周围，采用光源2反射照明，能提高图像的清晰度，进而提高检测的准确性。

传动机构3为伺服电机31带动的滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构包括滚珠丝杠32和螺母块33，滚珠丝杠32能够高速旋转，使螺母块33在其上快速移动，并能够准确停在预定的位置，控制精度更高。在机壳1内设有螺母块滑动轨道34，使螺母块33的移动更加平稳。电机为伺服电机，能够精确控制螺母块33的几个停止位置，传动速度更快，而且重复定位精度高，能有效消除成像位置的偏差对检测准确性的影响。图像采集完成后，图像分析处理器7发送信号至伺服电机31，控制检测完毕的PCB线路板移动至PCB线路板出口12，从PCB线路板出口12弹出。

PCB线路板固定组件4包括弹性压板41、弹簧42和导向杆43和锁紧螺母盖44。PCB线路板固定组件4用于PCB线路板在机壳内的进入、移动、定位和弹出。螺母块33上表面上设有凹槽，凹槽的一侧壁上设有若干个圆柱形管45，圆柱形管45内部设有盲孔，圆柱形管45的外壁上设有外螺纹，弹簧42、导向杆43和锁紧螺母盖44的数量与盲孔的数量相同，弹性压板41与导向杆43固定连接，弹簧42设置在盲孔内，导向杆43的端部伸入盲孔内并压在弹簧42的端部，锁紧螺母盖44套在导向杆43上并通过圆柱形管45上的外螺纹与圆柱形管45固定连接，导向杆43伸入盲孔内的部分的直径大于锁紧螺母盖44中心孔的孔径，通过锁紧螺母盖44对导向杆43形成限位.

显示器6在机壳1的前部，显示器6与图像分析处理器7电连接，所述的图像分析处理器7用于显示PCB线路板的检测结果，如果有缺陷，在显示器6上表示出缺陷的位置，以便于工作人员进行修复。在机壳1上设有数据输入输出接口和输入设备61，以便于操作控制。

PCB线路板固定组件4的上方设有与螺母块33上的凹槽正对的上导向件14。通过设置上导向件14使PCB线路板8在机壳1内的移动更加平稳。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种自动光学检测装置，其特征在于：其包括机壳、光源、传动机构、PCB线路板固定组件、高精密工业CCD相机、显示器以及图像分析处理器，光源、传动机构、PCB线路板固定组件、高精密工业CCD相机设置在机壳内，在机壳上设有PCB线路板入口，PCB线路板固定组件和传动机构设置在与PCB线路板入口正对的位置，传动机构为伺服电机带动的滚珠丝杠机构，在机壳内设有螺母块滑动轨道，螺母块上表面上设有凹槽，凹槽的一侧壁上设有若干个圆柱形管，圆柱形管内部设有盲孔，圆柱形管的外壁上设有外螺纹，PCB线路板固定组件包括弹性压板、弹簧和导向杆和锁紧螺母盖，弹簧、导向杆和锁紧螺母盖的数量与盲孔的数量相同，弹性压板与导向杆固定连接，弹簧设置在盲孔内，导向杆的端部伸入盲孔内并压在弹簧的端部，锁紧螺母盖套在导向杆上并通过圆柱形管上的外螺纹与圆柱形管固定连接，导向杆伸入盲孔内的部分的直径大于锁紧螺母盖中心孔的孔径，通过锁紧螺母盖对导向杆形成限位，所述的高精密工业CCD相机有两组，分别设置在滚珠丝杠机构的前后两侧，光源设置在高精密工业CCD相机的外周，并使光线均匀照射在PCB线路板的两侧面上，高精密工业CCD相机和显示器分别与图像分析处理器电连接，采集的图像传输至图像分析处理器，并与预设的标准图像对比，判断PCB线路板是否存在缺陷，并在显示器上显示检测结果。

2.根据权利要求1所述的自动光学检测装置，其特征在于：所述的PCB线路板固定组件的上方设有与螺母块上的凹槽正对的上导向件。

3.根据权利要求1所述的自动光学检测装置，其特征在于：所述的光源为高亮RRGB四色同轴环形塔状LED光源。

4.根据权利要求1所述的自动光学检测装置，其特征在于：所述的机壳上还设有PCB线路板出口，PCB线路板出口与滚珠丝杠机构和PCB线路板入口的方向一致，PCB线路板入口和PCB线路板出口分别设置在机壳的左侧和右侧。

5.根据权利要求1所述的自动光学检测装置，其特征在于：所述的机壳拼接处设有防尘密封条，在PCB线路板出口和PCB线路板入口处都设有翻板，翻板的转轴上设有扭簧，使翻板能打开一定角度并自动闭合，以便于PCB线路板的出入并能保证机壳内的防尘密封。

6.根据权利要求1所述的自动光学检测装置，其特征在于：所述的显示器设置在机壳的前侧，在机壳上设有数据输入输出接口和输入设备。

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