CN112798611A - 一种双工位线路板视觉检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种双工位线路板视觉检测系统，包括机座、左置线路板承载单元、右置线路板承载单元以及上置视觉检测单元。左置线路板承载单元、右置线路板承载单元沿着左右方向相并排而置。左置线路板承载单元包括有左置支撑架、左置线路板装载治具以及第一直线运动元件。右置线路板承载单元包括有右置支撑架、右置线路板装载治具以及第二直线运动元件。第一直线运动元件、第二直线运动元件以分别驱动左置线路板装载治具、右置线路板装载治具沿着前后方向进行位移运动。上置视觉检测系统包括有上置动力驱动部以及上置摄像部。上置摄像部在上置动力驱动部的驱动力作用下进行位移运动，以交替地与左置线路板承载单元或右置线路板承载单元相对位。
Description
技术领域
本发明涉及非标设备制造技术领域，尤其是一种双工位线路板视觉检测系统。
背景技术
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提供者。随着电子工业的迅速发展，印刷线路板也朝着多层化、高密度方向快速发展。
线路板的表面质量对其应用性能有着至关重要的影响。在现有技术中，通常采用人力对线路板进行外观检测，以判定其尺寸以及形态是否符合要求，附带地观察其正面以及背面是否具有漏焊点、杂质以及污渍等。然而，检验的产品的标准有IPC国际通用标准和不同的客户要求，故为了保证流出产品的合格率，往往需要透过教育训练检验人员，使得其熟练掌握标准及检测方法，但是，即便是投入大量的培训，靠人工检验还是存在漏失率很高、效率低下等问题。为此，本公司开发了一款双工位线路板视觉检测系统。
发明内容
故，本发明设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该双工位线路板视觉检测系统的出现。
为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种双工位线路板视觉检测系统，其包括机座、左置线路板承载单元、右置线路板承载单元以及上置视觉检测单元。左置线路板承载单元、右置线路板承载单元沿着左右方向相并排而置。左置线路板承载单元包括有左置支撑架、左置线路板装载治具以及第一直线运动元件。左置支撑架固定于机座的上平面上，且用来支撑左置线路板装载治具。第一直线运动元件亦由左置支撑架进行支撑，以驱动左置线路板装载治具沿着前后方向进行位移运动。右置线路板承载单元包括有右置支撑架、右置线路板装载治具以及第二直线运动元件。右置支撑架固定于机座的上平面上，且用来支撑右置线路板装载治具。第二直线运动元件亦由右置支撑架进行支撑，以驱动右置线路板装载治具沿着前后方向进行位移运动。上置视觉检测系统包括有上置动力驱动部以及上置摄像部。上置摄像部在上置动力驱动部的驱动力作用下进行位移运动，以交替地与左置线路板承载单元或右置线路板承载单元相对位。
作为本发明技术方案的进一步改进，上置视觉检测系统还包括有轮廓度测试部。轮廓度测试部与上置摄像部相并排而置，且同步地进行位移运动。
作为本发明技术方案的进一步改进，上置摄像部包括有上置摄像组件和上置环形光源。上置环形光源布置于上置摄像组件的正下方，且相互间隔设定距离。
作为本发明技术方案的更进一步改进，双工位线路板视觉检测系统还包括有下置视觉检测单元。下置视觉检测系统包括有下置动力驱动部以及下置摄像部。下置摄像部在下置动力驱动部的驱动力作用下进行位移运动，以交替地与左置线路板承载单元或右置线路板承载单元相对位。正对于线路板的预置放区域，在左置线路板装载治具、右置线路板装载治具上分别开设有左置拍照透视孔、右置拍照透视孔。
作为本发明技术方案的更进一步改进，下置摄像部包括有下置摄像组件和下置环形光源。下置环形光源布置于下置摄像组件的正上方，且相互间隔设定距离。
作为本发明技术方案的更进一步改进，左置线路板承载单元还包括有左置滑轨滑块组件。左置滑轨滑块组件布置于左置支撑架和左置线路板装载治具之间。
当然，参照上述左置线路板承载单元的设计形式，右置线路板承载单元亦增设有右置滑轨滑块组件。右置滑轨滑块组件布置于右置支撑架和右置线路板装载治具之间。
作为本发明技术方案的进一步改进，双工位线路板视觉检测系统还包括有左置背光单元、右置背光单元。左置背光单元包括有左置滑移板、第三直线运动元件以及左置背光源。左置滑移板由左置支撑架进行支撑，且在第三直线运动元件的作用下沿着前后方向进行定向位移运动，直至停位于左置线路板装载治具的正上方。左置背光源安装于左置滑移板的底壁上。右置背光单元包括有右置滑移板、第四直线运动元件以及右置背光源。右置滑移板由右置支撑架进行支撑，且在第四直线运动元件的作用下沿着前后方向进行定向位移运动，直至停位于右置线路板装载治具的正上方。右置背光源安装于右置滑移板的底壁上。
在本发明所公开的技术方案中，线路板视觉检测系统包含有左置线路板承载单元、右置线路板承载单元，且相并排而置。左置线路板承载单元、右置线路板承载单元在各自驱动力的作用下分别沿着前后方向独立地进行运行，而上置摄像部在上置动力驱动部的驱动力作用下进行位移运动，以交替地与左置线路板承载单元或右置线路板承载单元相对位，进而完成对其上所承载线路板的取像操作。例如，当上置摄像部对左置线路板承载单元所承载的线路板完成取像操作后，左置线路板承载单元回退至原位，以便于工作人员对线路板进行换新操作；与此同时，右置线路板承载单元在驱动力的作用下平移至检测区域，而上置摄像部进行横移运动直至与右置线路板承载单元所承载的线路板相正对位，随后完成取像操作。这样一来，可使得线路板的上料工序和取像工序同步进行，从而有效地缩短了上置摄像部的待机时长，即直接地延长了线路板视觉检测系统的有效运行工时，最终提高了线路板的检测效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中双工位线路板视觉检测系统的立体示意图。
图2是图1的侧视图。
图3是本发明中双工位线路板视觉检测系统的局部立体示意图。
图4是图3的俯视图。
图5是本发明双工位线路板视觉检测系统中上置视觉检测单元的立体示意图。
图6是本发明双工位线路板视觉检测系统中上置摄像部的立体示意图。
图7是本发明双工位线路板视觉检测系统中下置视觉检测单元的立体示意图。
图8是本发明双工位线路板视觉检测系统中下置摄像部的立体示意图。
1-机座；2-左置线路板承载单元；21-左置支撑架；22-左置线路板装载治具；221-左置拍照透视孔；23-第一直线运动元件；24-左置滑轨滑块组件；3-右置线路板承载单元；31-右置支撑架；32-右置线路板装载治具；321-右置拍照透视孔；33-第二直线运动元件；34-右置滑轨滑块组件；4-上置视觉检测单元；41-上置动力驱动部；42-上置摄像部；421-上置摄像组件；422-上置环形光源；43-轮廓度测试部；5-左置背光单元；51-左置滑移板；52-第三直线运动元件；53-左置背光源；6-右置背光单元；61-右置滑移板；62-第四直线运动元件；63-右置背光源；7-下置视觉检测单元；71-下置动力驱动部；72-下置摄像部；721-下置摄像组件；722-下置环形光源。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”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。
为了便于本领域技术人员充分理解本发明所公开的技术方案，下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明，图1、图2分别示出了本发明中双工位线路板视觉检测系统的立体示意图及其侧视图，可知，其主要由机座1、左置线路板承载单元2、右置线路板承载单元3以及上置视觉检测单元4等几部分构成。其中，左置线路板承载单元2、右置线路板承载单元3沿着左右方向相并排而置。左置线路板承载单元2包括有左置支撑架21、左置线路板装载治具22以及第一直线运动元件23。左置支撑架21固定于机座1的上平面上，且用来支撑左置线路板装载治具22。第一直线运动元件23亦由左置支撑架21进行支撑，以驱动左置线路板装载治具22沿着前后方向进行位移运动。右置线路板承载单元3包括有右置支撑架31、右置线路板装载治具32以及第二直线运动元件33。右置支撑架31固定于机座1的上平面上，且用来支撑右置线路板装载治具32。第二直线运动元件33亦由右置支撑架31进行支撑，以驱动右置线路板装载治具32沿着前后方向进行位移运动。上置视觉检测系统4包括有上置动力驱动部41以及上置摄像部42。上置摄像部42在上置动力驱动部41的驱动力作用下进行位移运动，以交替地与左置线路板承载单元22或右置线路板承载单元32相对位(如图3、4、5中所示)。
在本发明所公开的技术方案中，线路板视觉检测系统同时包含有左置线路板承载单元2、右置线路板承载单元3，且相并排而置。左置线路板承载单元2、右置线路板承载单元3在各自驱动力的作用下分别沿着前后方向独立地进行运行，而上置摄像部42在上置动力驱动部41的驱动力作用下进行位移运动，以交替地与左置线路板承载单元2或右置线路板承载单元3相对位，进而完成对其上所承载线路板的取像操作。这样一来，可使得线路板的上料工序和取像工序同步进行，从而有效地缩短了上置摄像部的待机时长，即直接地延长了线路板视觉检测系统的有效运行工时，最终提高了线路板的检测效率。
上述双工位线路板视觉检测系统的工作原理大致如下：当上置摄像部42对左置线路板承载单元2所承载的线路板完成取像操作后，左置线路板承载单元2回退至原位，以便于工作人员对其上线路板进行换新操作；与此同时，右置线路板承载单元3在驱动力的作用下平移至检测区域，而上置摄像部42进行横移运动直至与右置线路板承载单元3所承载的线路板相正对位，随后完成对右置线路板的取像操作。当上置摄像部42对右置线路板承载单元3所承载的线路板完成取像操作后，右置线路板承载单元3回退至原位，工作人员重新对其上线路板进行换新操作；与此同时，装料完成后的左置线路板承载单元2在驱动力的作用下平移至检测区域，而上置摄像部42进行横移运动直至与左置线路板承载单元2所承载的线路板相正对位，随后完成对左置线路板取像操作。
如图5、6中所示，上置视觉检测系统4还包括有轮廓度测试部43。轮廓度测试部43与上置摄像部42相并排而置，且同步地进行位移运动。一般来说，轮廓度测试部43优选为高速轮廓测试仪。如此一来，在对线路板正面进行图像抓取的过程中，借由高速轮廓测试仪以对线路板上胶层进行厚度检测，以确认胶层成型厚度是否满足检验标准。
如图6中所示，上置摄像部42包括有上置摄像组件421和上置环形光源422。上置环形光源422布置于上置摄像组件421的正下方，且相互间隔设定距离。上置环形光源422包括有多个阵列成圆锥状的LED灯。各LED灯以斜角照射在被侧线路板表面上，通过漫反射方式照亮一小片区域，当工作距离控制在10-15mm时，可以突出显示被测线路板边缘和高度的变化，突出原本难以看清的部分，从而有效地确保了取像的清晰度，利于后续进行线路板表面缺陷的判定。
如图1、2中所示，双工位线路板视觉检测系统根据实际情况还可以增设有下置视觉检测单元7。如图7中所示，下置视觉检测系统7包括有下置动力驱动部71以及下置摄像部72。下置摄像部72在下置动力驱动部71的驱动力作用下进行位移运动，以交替地与左置线路板承载单元2或右置线路板承载单元3相对位。正对于线路板的预置放区域，在左置线路板装载治具22、右置线路板装载治具32上分别开设有左置拍照透视孔221、右置拍照透视孔321(如图4中所示)。如此一来，下置摄像部72可以直接透过左置拍照透视孔221或右置拍照透视孔321来实现对线路板背面图像的抓取，而无需手工或额外设置翻面机构以对其进行翻面处理，协同上置摄像部42以同时实现对线路板背面、正面图像的抓取，有效地缩短的总取像用时。如此一来，不但有效地降低了操作人员的劳动强度，简化了线路板视觉检测系统的整体结构，而且还极大提高了线路板的检测效率。
出于相同目的，类比于上述的上置摄像部42的设计方式，如图8中所示，下置摄像部72包括有下置摄像组件721和下置环形光源722。下置环形光源722布置于下置摄像组件721的正上方，且相互间隔设定距离(如图8中所示)。
出于保证左置线路板装载治具22在滑移的进程中具有良好的定向性，进而确保上置摄像部42、下置摄像部72与待检测线路板检测的对位精准性方面考虑，作为上述左置线路板承载单元2结构的进一步优化，其还增设有左置滑轨滑块组件24。左置滑轨滑块组件24布置于左置支撑架21和左置线路板装载治具22之间(如图3、4中所示)。
当然，参照上述左置线路板承载单元2的设计形式，右置线路板承载单元3亦可增设有右置滑轨滑块组件34。右置滑轨滑块组件34布置于右置支撑架31和右置线路板装载治具32之间(如图3、4中所示)。
最后，需要说明的是，已知，线路板的表面上涂覆有绝缘漆层，由此导致下置摄像部72在抓取图像的进程中极易因受到线路板背面反光因素的作用而导致成像图像模糊，进而影响后续的外观判定。鉴于此，如图1中所示，作为上述双工位线路板视觉检测系统结构的进一步优化，其根据实际情况增设有左置背光单元5、右置背光单元6。如图3、4中所示，左置背光单元5包括有左置滑移板51、第三直线运动元件52以及左置背光源53。左置滑移板51由左置支撑架21进行支撑，且在第三直线运动元件52的作用下沿着前后方向进行定向位移运动，直至停位于左置线路板装载治具22的正上方。左置背光源53安装于左置滑移板51的底壁上。右置背光单元6包括有右置滑移板61、第四直线运动元件62以及右置背光源63。右置滑移板61由右置支撑架31进行支撑，且在第四直线运动元件62的作用下沿着前后方向进行定向位移运动，直至停位于右置线路板装载治具32的正上方。右置背光源63安装于右置滑移板61的底壁上。如此一来，在下置摄像部72执行图像抓取的进程中，一方面，左置背光单元5、右置背光单元6消除了线路板背面的反光现象，从而防止了下置摄像部72所采集图像中显现有镜头倒影；另一方面，线路板所呈现出明晰的图像，并被下置摄像部72所捕获，为进一步图像处理、分析作良好的铺垫。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种双工位线路板视觉检测系统，其特征在于，包括机座、左置线路板承载单元、右置线路板承载单元以及上置视觉检测单元；所述左置线路板承载单元、所述右置线路板承载单元沿着左右方向相并排而置；所述左置线路板承载单元包括有左置支撑架、左置线路板装载治具以及第一直线运动元件；所述左置支撑架固定于所述机座的上平面上，且用来支撑所述左置线路板装载治具；所述第一直线运动元件亦由所述左置支撑架进行支撑，以驱动所述左置线路板装载治具沿着前后方向进行位移运动；所述右置线路板承载单元包括有右置支撑架、右置线路板装载治具以及第二直线运动元件；所述右置支撑架固定于所述机座的上平面上，且用来支撑所述右置线路板装载治具；所述第二直线运动元件亦由所述右置支撑架进行支撑，以驱动所述右置线路板装载治具沿着前后方向进行位移运动；所述上置视觉检测系统包括有上置动力驱动部以及上置摄像部；所述上置摄像部在所述上置动力驱动部的驱动力作用下进行位移运动，以交替地与所述左置线路板承载单元或所述右置线路板承载单元相对位。
2.根据权利要求1所述的双工位线路板视觉检测系统，其特征在于，所述上置视觉检测系统还包括有轮廓度测试部；所述轮廓度测试部与所述上置摄像部相并排而置，且同步地进行位移运动。
3.根据权利要求1所述的双工位线路板视觉检测系统，其特征在于，所述上置摄像部包括有上置摄像组件和上置环形光源；所述上置环形光源布置于所述上置摄像组件的正下方，且相互间隔设定距离。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的双工位线路板视觉检测系统，其特征在于，还包括有下置视觉检测单元；所述下置视觉检测系统包括有下置动力驱动部以及下置摄像部；所述下置摄像部在所述下置动力驱动部的驱动力作用下进行位移运动，以交替地与所述左置线路板承载单元或所述右置线路板承载单元相对位；正对于线路板的预置放区域，在所述左置线路板装载治具、所述右置线路板装载治具上分别开设有左置拍照透视孔、右置拍照透视孔。
5.根据权利要求4所述的双工位线路板视觉检测系统，其特征在于，所述下置摄像部包括有下置摄像组件和下置环形光源；所述下置环形光源布置于所述下置摄像组件的正上方，且相互间隔设定距离。
6.根据权利要求4所述的双工位线路板视觉检测系统，其特征在于，所述左置线路板承载单元还包括有左置滑轨滑块组件；所述左置滑轨滑块组件布置于所述左置支撑架和所述左置线路板装载治具之间。
7.根据权利要求4所述的双工位线路板视觉检测系统，其特征在于，所述右置线路板承载单元还包括有右置滑轨滑块组件；所述右置滑轨滑块组件布置于所述右置支撑架和所述右置线路板装载治具之间。
8.根据权利要求4所述的双工位线路板视觉检测系统，其特征在于，还包括有左置背光单元、右置背光单元；所述左置背光单元包括有左置滑移板、第三直线运动元件以及左置背光源；所述左置滑移板由所述左置支撑架进行支撑，且在所述第三直线运动元件的作用下沿着前后方向进行定向位移运动，直至停位于所述左置线路板装载治具的正上方；所述左置背光源安装于所述左置滑移板的底壁上；所述右置背光单元包括有右置滑移板、第四直线运动元件以及右置背光源；所述右置滑移板由所述右置支撑架进行支撑，且在所述第四直线运动元件的作用下沿着前后方向进行定向位移运动，直至停位于所述右置线路板装载治具的正上方；所述右置背光源安装于所述右置滑移板的底壁上。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113820332A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-21 | 深圳格兰达智能装备股份有限公司 | 一种缺陷检测系统 |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| US20080002195A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Hitachi High-Technologies Corporation | Optical apparatus for defect inspection |
| CN109557100A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-02 | 海宁正泰新能源科技有限公司 | 一种光伏半成品不良组件全自动ai智能检测设备 |
| CN110370789A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-10-25 | 广东拓斯达科技股份有限公司 | 一种直线式网印机 |
| CN110579183A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-17 | 苏州富强科技有限公司 | 一种下光源视觉检测设备 |
-
2021
- 2021-02-02 CN CN202110142320.0A patent/CN112798611B/zh active Active
Patent Citations (4)
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