CN216225554U - 一种pcb板多视图检测分拣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种PCB板多视图检测分拣装置，涉及PCB板缺陷检测技术领域。本实用新型的PCB板多视图检测分拣装置采用多个检测摄像头对PCB板拍摄图像，并且多个摄像头的拍摄角度不同，能够发现焊点三维形态的缺陷，减少了检测过程中的误检和漏检的情况，提高检测准确率降低PCB板的故障率，并且摄像头和机械臂沿传送带传送方向排布设置，避免将机械臂设置在摄像头之间产生的遮挡视野影响机械臂运转的情况，布局更加合理，不会因为机械臂无法运转影响分拣效率以及机械臂遮挡视野影响检测准确度。

Description

一种PCB板多视图检测分拣装置

技术领域

本实用新型涉及PCB板缺陷检测技术领域，更具体地，涉及一种PCB板多视图检测分拣装置。

背景技术

PCB（ Printed Circuit Board），中文名称为印刷线路板，由于集成度高，质量稳定，易于工业化批量生产，被广泛应用在各类电子产品中，在PCB板大规模生产过程中，存在一定的良品率，例如焊点虚焊、拉尖、焊盘翘起或PCB板上元件本身质量问题，均可能使PCB板功能异常，影响电子产品的使用寿命和稳定性。因此在PCB板生产完成后对其进行缺陷检测是必要的，现有的PCB板检测系统主要使用具有固定单视角的检测,而PCB板上的工件和焊点的缺陷形状繁多且大部分呈三维形状，一些缺陷形状需要结合多面才能做出准确的判断，这导致了传统的检测方法存在较多的误检和漏检。

现有技术提出的一种PCB板分拣传送装置，通过检测摄像头识别PCB板的缺陷，并利用分拣组件将有缺陷的PCB板分拣到传输组件，实现对有问题的PCB板、正常的PCB板分开输送；但是分拣组件的升降气缸和夹爪设置在多个检测摄像头位置中间，存在遮挡检测摄像头视野的缺陷。

实用新型内容

本实用新型为克服上述技术问题，提供一种方便查找使用的PCB板多视图检测分拣装置。本实用新型技术方案如下：

一种PCB板多视图检测分拣装置，包括：检测摄像头、机械臂、传送带、服务器；

所述传送带水平设置，传送带、检测摄像头和机械臂的控制端均与服务器连接，检测摄像头的信号输出端与服务器连接，检测摄像头和机械臂设置在传送带上方，所述检测摄像头的数量至少为两个，其中一个检测摄像头的镜头竖直向下设置，其余检测摄像头的镜头倾斜设置在竖直检测摄像头的侧面，机械臂沿传送带传送方向设置在检测摄像头的后方，机械臂末端设有拿取机构。

本技术方案的PCB板多视图检测分拣装置采用多个检测摄像头对PCB板拍摄图像，并且多个摄像头的拍摄角度不同，能够发现焊点三维形态的缺陷，减少了检测过程中的误检和漏检的情况，提高检测准确率降低PCB板的故障率，并且摄像头和机械臂沿传送带传送方向排布设置，避免将机械臂设置在摄像头之间产生的遮挡视野影响机械臂运转的情况，布局更加合理，不会因为机械臂无法运转影响分拣效率以及机械臂遮挡视野影响检测准确度。

进一步地，所述拿取机构为吸取式。

进一步地，所述拿取机构为夹取式，所述机械臂为关节式机械臂，拿取机构上设有压力传感器，压力传感器的信号输出端和控制端均与服务器连接。

进一步地，所述倾斜设置的检测摄像头与水平方向夹角为30度到60度。

进一步地，还包括一个定位摄像头，所述定位摄像头的镜头竖直向下设置在机械臂底部的侧面，定位摄像头与服务器连接。

上述技术方案中，定位摄像头辅助机械臂对待分拣的PCB板进行定位。

进一步地，检测摄像头的数量为三个，其中一个检测摄像头的镜头竖直设置，另外两个检测摄像头的镜头倾斜设置在竖直检测摄像头的两侧，竖直检测摄像头和两个倾斜检测摄像头的主光轴相交于同一点，且该点位于传送带表面上。

进一步地，还包括照明灯，所述照明灯的控制端与服务器连接，照明灯设置在检测摄像头侧面，照明灯的照射方向为斜向下照射传送带，照明灯采用同轴光源。

进一步地，所述定位摄像头感光的波段包括1550nm波长，所述照明灯的波长范围包括1550nm波长。

进一步地，所述照明灯的数量为两个，两个照明灯分别倾斜设置在竖直检测摄像头两侧，照明灯与水平面的夹角为30度到60度。

进一步地，还包括滑槽，所述滑槽数量至少为两个，一个滑槽设置在传送带末端，其余滑槽设置在机械臂下方的传送带侧面。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：本实用新型PCB板多视图检测分拣装置采用多个检测摄像头对PCB板拍摄图像，并且多个摄像头的拍摄角度不同，能够发现焊点三维形态的缺陷，减少了检测过程中的误检和漏检的情况，提高检测准确率降低PCB板的故障率，并且摄像头和机械臂沿传送带传送方向排布设置，避免将机械臂设置在摄像头之间产生的遮挡视野影响机械臂运转的情况，布局更加合理，不会因为机械臂无法运转影响分拣效率以及机械臂遮挡视野影响检测准确度。

附图说明

图1为实施例1结构示意图。

图2为实施例2结构示意图。

图3为实施例3结构示意图。

图4为实施例4结构示意图。

其中：1、服务器；2、传送带；3、检测摄像头；4、照明灯；5、定位摄像头；6、机械臂；61、拿取机构；7、滑槽。

具体实施方式

为清楚地说明本实用新型一种PCB板多视图检测分拣装置，结合实例和附图对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

实施例1

一种PCB板多视图检测分拣装置，如图1所示，包括：检测摄像头3、机械臂6、传送带2、服务器1；

所述传送带2水平设置，传送带2、检测摄像头3和机械臂6的控制端均与服务器1连接，检测摄像头3的信号输出端与服务器1连接，检测摄像头3和机械臂6设置在传送带2上方，所述检测摄像头3的数量至少为两个，其中一个检测摄像头3的镜头竖直向下设置，其余检测摄像头3的镜头倾斜设置在竖直检测摄像头3的侧面，机械臂6沿传送带2传送方向设置在检测摄像头3的后方，机械臂6末端设有拿取机构61。

检测摄像头3从多角度拍摄PCB板图像，服务器1内置的深度学习模型通过PCB板的多角度图像检测PCB板是否具有缺陷，对于具有缺陷的PCB板，通过传送带2运送到机械臂6的下方后，机械臂6将其分拣到缺陷PCB容器中完成PCB板的检测分拣。

在具体应用过程中，根据PCB板类型和生产批次，首先采集具有缺陷的以及完好的PCB板图像作为训练样本训练服务器1中的深度学习模型，然后利用深度学习模型，检测PCB板是否具有缺陷，针对不同类型和生产批次的PCB板分别单独建立深度学习模型，实现较高的检测精度。

本实施例的PCB板多视图检测分拣装置采用多个检测摄像头3对PCB板拍摄图像，并且多个摄像头的拍摄角度不同，能够发现焊点三维形态的缺陷，减少了检测过程中的误检和漏检的情况，提高检测准确率降低PCB板的故障率，并且摄像头和机械臂6沿传送带2传送方向排布设置，避免将机械臂6设置在摄像头之间产生的遮挡视野影响机械臂6运转的情况，布局更加合理，不会因为机械臂6无法运转影响分拣效率以及机械臂6遮挡视野影响检测准确度。

实施例2

一种PCB板多视图检测分拣装置，如图2所示，包括：检测摄像头3、机械臂6、传送带2、服务器1、照明灯4；

所述传送带2水平设置，传送带2、检测摄像头3和机械臂6的控制端均与服务器1连接，检测摄像头3的信号输出端与服务器1连接，检测摄像头3和机械臂6设置在传送带2上方，所述检测摄像头3的数量至少为两个，其中一个检测摄像头3的镜头竖直向下设置，其余检测摄像头3的镜头倾斜设置在竖直检测摄像头3的侧面，照明灯4设置在检测摄像头3侧面，照明灯4的照射方向为斜向下照射传送带2，机械臂6沿传送带2传送方向设置在检测摄像头3的后方，机械臂6末端设有拿取机构61。

本实施例中，所述拿取机构61为吸取式，吸取式拿取机构61利用负压气体的吸力拿取PCB板，避免夹取或抓取PCB板不稳定，以及容易在拿取过程中对PCB板造成破坏。在本实用新型其他实施例中所述拿取机构61还可以为夹取式，所述机械臂6为关节式机械臂6，拿取机构61上设有压力传感器，从而控制夹取PCB板的过程中机械手的夹取力度，避免拿取机构61对PCB板造成破坏。

检测摄像头3从多角度拍摄PCB板图像，服务器1内置的深度学习模型通过PCB板的多角度图像检测PCB板是否具有缺陷，对于具有缺陷的PCB板，通过传送带2运送到机械臂6的下方后，机械臂6将其分拣到缺陷PCB容器中完成PCB板的检测分拣。

在具体应用过程中，根据PCB板类型和生产批次，首先采集具有缺陷的以及完好的PCB板图像作为训练样本训练服务器1中的深度学习模型，然后利用深度学习模型，检测PCB板是否具有缺陷，针对不同类型和生产批次的PCB板分别单独建立深度学习模型，实现较高的检测精度。

本实施例的PCB板多视图检测分拣装置采用多个检测摄像头3对PCB板拍摄图像，并且多个摄像头的拍摄角度不同，能够发现焊点三维形态的缺陷，减少了检测过程中的误检和漏检的情况，提高检测准确率降低PCB板的故障率，并且摄像头和机械臂6沿传送带2传送方向排布设置，避免将机械臂6设置在摄像头之间产生的遮挡视野影响机械臂6运转的情况，布局更加合理，不会因为机械臂6无法运转影响分拣效率以及机械臂6遮挡视野影响检测准确度。

实施例3

一种PCB板多视图检测分拣装置，如图3所示，包括：检测摄像头3、定位摄像头5、机械臂6、传送带2、服务器1、照明灯4；

所述传送带2水平设置，传送带2、检测摄像头3、定位摄像头5、照明灯4和机械臂6的控制端均与服务器1连接，检测摄像头3的信号输出端与服务器1连接，检测摄像头3和机械臂6设置在传送带2上方，所述检测摄像头3的数量至少为两个，其中一个检测摄像头3的镜头竖直向下设置，其余检测摄像头3的镜头倾斜设置在竖直检测摄像头3的侧面且与水平方向夹角为30度到60度，照明灯4设置在检测摄像头3侧面，照明灯4的照射方向为斜向下照射传送带2，本实施例中共有两个照明灯4和三个检测摄像头3，照明灯4采用同轴光源，三个检测摄像头3中的两个倾斜的检测摄像头3对称的设置在竖直的检测摄像头3两侧，本实施例的两个照明灯4对称设置在竖直的检测摄像头3的两侧，提供照明光线辅助检测摄像头3拍摄清晰的PCB板图像。

机械臂6沿传送带2传送方向设置在检测摄像头3的后方，机械臂6末端设有拿取机构61，所述定位摄像头5的镜头竖直向下设置在机械臂6底部的侧面，定位摄像头5与服务器1连接，辅助机械臂6对待分拣的PCB板进行定位。

本实施例中，所述拿取机构61为吸取式，吸取式拿取机构61利用负压气体的吸力拿取PCB板，避免夹取或抓取PCB板不稳定，以及容易在拿取过程中对PCB板造成破坏。在本实用新型其他实施例中所述拿取机构61还可以采用夹取式拿取机构，所述机械臂6为关节式机械臂6，拿取机构61上设有压力传感器，压力传感器的信号输出端和控制端均与服务器1连接，从而控制夹取PCB板的过程中机械手的夹取力度，避免拿取机构61对PCB板造成破坏。

照明灯4倾斜向下照亮传送带2上的PCB板，检测摄像头3从多角度拍摄PCB板图像，服务器1内置的深度学习模型通过PCB板的多角度图像检测PCB板是否具有缺陷，对于具有缺陷的PCB板，通过传送带2运送到机械臂6的下方后，机械臂6将其分拣到缺陷PCB容器中完成PCB板的检测分拣。

在具体应用过程中，根据PCB板类型和生产批次，首先采集具有缺陷的以及完好的PCB板图像作为训练样本训练服务器1中的深度学习模型，然后利用深度学习模型，检测PCB板是否具有缺陷，针对不同类型和生产批次的PCB板分别单独建立深度学习模型，实现较高的检测精度。

本实施例的PCB板多视图检测分拣装置采用多个检测摄像头3对PCB板拍摄图像，并且多个摄像头的拍摄角度不同，能够发现焊点三维形态的缺陷，减少了检测过程中的误检和漏检的情况，提高检测准确率降低PCB板的故障率，并且摄像头和机械臂6沿传送带2传送方向排布设置，避免将机械臂6设置在摄像头之间产生的遮挡视野影响机械臂6运转的情况，布局更加合理，不会因为机械臂6无法运转影响分拣效率以及机械臂6遮挡视野影响检测准确度。

实施例4

一种PCB板多视图检测分拣装置，如图4所示，包括：检测摄像头3、定位摄像头5、机械臂6、传送带2、服务器1、照明灯4；

所述传送带2水平设置，传送带2、检测摄像头3、定位摄像头5、照明灯4和机械臂6的控制端均与服务器1连接，检测摄像头3和机械臂6设置在传送带2上方，所述检测摄像头3的数量至少为两个，其中一个检测摄像头3的镜头竖直向下设置，其余检测摄像头3的镜头倾斜设置在竖直检测摄像头3的侧面且与水平方向夹角为30度到60度，照明灯4设置在检测摄像头3侧面，照明灯4的照射方向为斜向下照射传送带2，照明灯4的照射方向与水平方向夹角为30度到60度，本实施例中共有两个照明灯4和三个检测摄像头3，照明灯4采用同轴光源，三个检测摄像头3中的两个倾斜的检测摄像头3对称的设置在竖直的检测摄像头3两侧，倾斜的检测摄像头3的镜头的倾斜角度为45度，竖直检测摄像头3和两个倾斜检测摄像头3的主光轴相交于同一点，且该点位于传送带2表面上。照明灯4与水平方向的夹角为60度，本实施例的两个照明灯4对称设置在竖直的检测摄像头3的两侧，提供照明光线辅助检测摄像头3拍摄清晰的PCB板图像。

本实施例中所述定位摄像头5感光的波段包括150nm波长，所述照明灯4发光的波长范围包括150nm波长。通过覆盖1500nm波长的近红外成像，可以穿透硅晶体，有效获取到PCB板上半导体电子元件内部缺陷情况。

机械臂6沿传送带2传送方向设置在检测摄像头3的后方，机械臂6末端设有拿取机构61，所述定位摄像头5的镜头竖直向下设置在机械臂6底部的侧面，定位摄像头5与服务器1连接，辅助机械臂6对待分拣的PCB板进行定位。本实施例采用黑白摄像头作为定位摄像头5，获得相较于彩色摄像头更好的清晰度。

本实施例中，所述拿取机构61为吸取式，吸取式拿取机构61利用负压气体的吸力拿取PCB板，避免夹取或抓取PCB板不稳定，以及容易在拿取过程中对PCB板造成破坏。在本实用新型其他实施例中所述拿取机构61还可以采用夹取式拿取机构，所述机械臂6为关节式机械臂6，拿取机构61上设有压力传感器，从而控制夹取PCB板的过程中机械手的夹取力度，避免拿取机构61对PCB板造成破坏。

本实施例还包括滑槽7，所述滑槽7数量至少为两个，一个滑槽7设置在传送带2末端，其余滑槽7设置在机械臂6下方的传送带2侧面。优选的，本实施例中滑槽7的数量为三个，其中一个滑槽7设置在传送带2末端，另外两个滑槽7分别设置在传送带2两侧，两侧的滑槽7用于将不同缺陷类别的PCB板分别滑动至缺陷PCB板容器，传送带2末端滑槽7用于接收完好PCB板。

照明灯4的发光方向倾斜向下照亮传送带2上的PCB板，检测摄像头3从多角度拍摄PCB板图像，服务器1内置的深度学习模型通过PCB板的多角度图像检测PCB板是否具有缺陷，对于具有缺陷的PCB板，通过传送带2运送到机械臂6的下方后，机械臂6通过底部的定位摄像头5对PCB板进行定位，机械臂6根据PCB板定位利用拿取机构61将其分拣到对应缺陷PCB的滑槽7上，PCB板经过滑槽7滑落到容器中完成PCB板的检测分拣。

在具体应用过程中，根据PCB板类型和生产批次，首先采集具有缺陷的以及完好的PCB板图像作为训练样本训练服务器1中的深度学习模型，然后利用深度学习模型，检测PCB板是否具有缺陷，针对不同类型和生产批次的PCB板分别单独建立深度学习模型，实现较高的检测精度。

本实施例的PCB板多视图检测分拣装置采用多个检测摄像头3对PCB板拍摄图像，并且多个摄像头的拍摄角度不同，能够发现焊点三维形态的缺陷，减少了检测过程中的误检和漏检的情况，提高检测准确率降低PCB板的故障率，并且摄像头和机械臂6沿传送带2传送方向排布设置，避免将机械臂6设置在摄像头之间产生的遮挡视野影响机械臂6运转的情况，布局更加合理，不会因为机械臂6无法运转影响分拣效率以及机械臂6遮挡视野影响检测准确度。

Claims (10)

1.一种PCB板多视图检测分拣装置，其特征在于，包括：检测摄像头（3）、机械臂（6）、传送带（2）、服务器（1）；

所述传送带（2）水平设置，传送带（2）、检测摄像头（3）和机械臂（6）的控制端均与服务器（1）连接，检测摄像头（3）的信号输出端与服务器（1）连接，检测摄像头（3）和机械臂（6）设置在传送带（2）上方，所述检测摄像头（3）的数量至少为两个，其中一个检测摄像头（3）竖直向下设置，其余检测摄像头（3）的镜头倾斜设置在竖直检测摄像头（3）的侧面，机械臂（6）沿传送带（2）传送方向设置在检测摄像头（3）的后方，机械臂（6）末端设有拿取机构（61）。

2.根据权利要求1所述的一种PCB板多视图检测分拣装置，其特征在于，所述拿取机构（61）为吸取式。

3.根据权利要求1所述的一种PCB板多视图检测分拣装置，其特征在于，所述拿取机构（61）为夹取式，所述机械臂（6）为关节式机械臂（6），拿取机构（61）上设有压力传感器，压力传感器的信号输出端和控制端均与服务器（1）连接。

4.根据权利要求1所述的一种PCB板多视图检测分拣装置，其特征在于，所述倾斜设置的检测摄像头（3）与水平方向夹角为30度到60度。

5.根据权利要求1所述的一种PCB板多视图检测分拣装置，其特征在于，还包括一个定位摄像头（5），所述定位摄像头（5）的镜头竖直向下设置在机械臂（6）底部的侧面，定位摄像头（5）与服务器（1）连接。

6.根据权利要求1所述的一种PCB板多视图检测分拣装置，其特征在于，检测摄像头（3）的数量为三个，其中一个检测摄像头（3）的镜头竖直向下设置，另外两个检测摄像头（3）的镜头倾斜设置在竖直检测摄像头（3）的两侧，竖直检测摄像头（3）和两个倾斜检测摄像头（3）的主光轴相交于同一点，且该点位于传送带（2）表面上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种PCB板多视图检测分拣装置，其特征在于，还包括照明灯（4），所述照明灯（4）的控制端与服务器（1）连接，照明灯（4）设置在检测摄像头（3）侧面，照明灯（4）的照射方向为斜向下照射传送带（2），照明灯（4）采用同轴光源。

8.根据权利要求7所述的一种PCB板多视图检测分拣装置，其特征在于，所述检测摄像头（3）感光的波段包括1550nm波长，所述照明灯（4）的波长范围包括1550nm波长。

9.根据权利要求7所述的一种PCB板多视图检测分拣装置，其特征在于，所述照明灯（4）的数量为两个，两个照明灯（4）分别倾斜设置在竖直检测摄像头（3）两侧，照明灯（4）与水平面的夹角为30度到60度。

10.根据权利要求1所述的一种PCB板多视图检测分拣装置，其特征在于，还包括滑槽（7），所述滑槽（7）数量至少为两个，一个滑槽（7）设置在传送带（2）末端，其余滑槽（7）设置在机械臂（6）下方的传送带（2）侧面。

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