一种电子器件字符缺陷检测装置和方法

文档序号:613291 发布日期:2021-05-07 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 一种电子器件字符缺陷检测装置和方法 (Character defect detection device and method for electronic device ) 是由 林斌 韩晨思 赵淦 于 2020-12-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种电子器件字符缺陷检测装置和方法,包括:产品输送机构和位于产品输送机构上方的图像采集机构;所述产品输送机构包括:第一皮带模组、用于驱动所述第一皮带模组在Y轴方向运动的第一电机,所述第一皮带模组上固定有用于放置电子器件的载具板;所述图像采集机构包括:第二皮带模组、用于驱动所述第二皮带模组在X轴方向运动的第二电机,所述第二皮带模组上固定有滑板;所述滑板侧边垂直固定有相机底板,所述相机底板上固定有用于采集电子器件图像的相机。本发明效率高与稳定性好。(The invention discloses a character defect detection device and method for an electronic device, which comprises the following steps: the device comprises a product conveying mechanism and an image acquisition mechanism positioned above the product conveying mechanism; the product conveying mechanism includes: the first belt module is used for driving the first belt module to move in the Y-axis direction, and a carrier plate for placing an electronic device is fixed on the first belt module; the image acquisition mechanism includes: the second belt module is used for driving the second belt module to move in the X-axis direction, and a sliding plate is fixed on the second belt module; a camera bottom plate is vertically fixed on the side edge of the sliding plate, and a camera used for collecting images of the electronic device is fixed on the camera bottom plate. The invention has high efficiency and good stability.)

一种电子器件字符缺陷检测装置和方法

技术领域

本发明涉及缺陷检测技术领域,具体涉及一种电子器件字符缺陷检测装置和方法。

背景技术

当今电子信息技术时代中,互联网技术极速发展进而对电子产品的需求也大大提升。其相关零部件作为底层信息传递与处理的最基本元件,一般具有体积小、质量轻、薄型化、批量化等特点,因此在现有自动化批量生产中有着相当高的生产效率。实际制造工艺必然无法达到百分百的成品率,那么电子器件的质量检测便成为了至关重要的一环。

缺陷的种类十分多样,如焊锡脱焊漏焊、二维码条码喷涂错误等等。其中十分典型与常见的即电路板表面字符印刷缺陷。在电路板表面印刷有关日期、产品型号等字符时,常常会出现缺印、漏印、错印等现象的发生。一旦字符缺陷未被发现流入下一道工序,则会对后续的加工工艺及装配产生不可挽回的影响,对加工商口碑也有相当大的打击。

当前产线中的检测技术大多仅依靠肉眼直接观察判别,对于一些过小的字符也仅仅是借助显微镜等光学仪器检测,最终还是由人眼接收图像信息并由大脑处理。在现在如此庞大的市场环境下,亟须一种电子器件字符缺陷自动化检测装置来提高检测效率与准确率。考虑到不同型号的电路板有着不同款式、不同粗细大小的字体,且产线中型号更新换代的频率也非常之高,给缺陷检测装置和相关方法带来挑战。

传统人工方法不仅工作强度大,效率低下,且由于人眼疲劳的缘故,长时间工作情况下准确率难以确保稳定。

发明内容

为解决现有技术中的不足,本发明提供一种电子器件字符缺陷检测装置和方法,解决了现有电子器件缺陷检测依赖人工效率低、准确率低的问题。

为了实现上述目标,本发明采用如下技术方案:一种电子器件字符缺陷检测装置,包括:产品输送机构、位于产品输送机构上方的图像采集机构和工控机;

所述产品输送机构包括:第一皮带模组、用于驱动所述第一皮带模组在Y轴方向运动的第一电机,所述第一皮带模组上固定有用于放置电子器件的载具板;

所述图像采集机构包括:第二皮带模组、用于驱动所述第二皮带模组在X轴方向运动的第二电机,所述第二皮带模组上固定有滑板;所述滑板侧边垂直固定有相机底板,所述相机底板上固定有用于采集电子器件图像的相机;

所述工控机用于控制第一和第二电机启停,以及用于检测缺陷。

进一步的,所述检测装置还包括:真空盖板,所述载具板中部内凹,与覆盖在载具板上的真空盖板形成用于放置电子器件的空腔,所述空腔连接有气管,所述气管与真空发生器连接。

进一步的,所述产品输送机构还包括气管拖链,所述气管位于气管拖链中。

进一步的,所述载具板的侧边设置定位条,所述定位条形成L形挡边。

进一步的,所述图像采集机构还包括:与相机同轴且固定在相机下方的环形光源。

进一步的,所述环形光源为蓝色环形光源。

进一步的,所述检测装置还包括机架罩壳,机架罩壳的一侧边为翻盖,机架罩壳的内侧底部固定有所述产品输送机构,机架罩壳的内侧上方固定有所述图像采集机构。

进一步的,所述翻盖上固定有显示器。

一种电子器件字符缺陷检测方法,包括步骤:

工控机获取采集的电子器件的图片;

工控机将采集的图片进行灰度处理,形态学处理,与图片模板做差值计算,若差值大于设定的阈值,则认为检测到缺陷产品;

工控机将缺陷产品图及缺陷的位置发送给显示器显示。

进一步的,采集电子器件的图片,包括:

将电子器件整片放置在载具板上,通过控制XY轴方向的电机采集电子器件的图片。

本发明所达到的有益效果:本发明适合在电路板产线中快速检测与标记表面缺陷字符,通过控制产品输送机构与图像采集机构中的电机运动,实现于xy平面内全部待检品图片的拍摄,并通过简明、高效的图像处理技术对图片进行处理并标记缺陷,具有人工不具备的高效率与稳定性。本发明方法也适用于电子元器件表面的条码、商标logo等缺陷检测。

附图说明

图1是本发明实施例中的图像采集机构示意图;

图2是本发明实施例中的产品输送机构示意图。

图3是本发明实施例中的检测装置正面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1:

如图1~3所示,一种电子器件字符缺陷检测装置,包括:产品输送机构和位于产品输送机构上方的图像采集机构和工控机;

产品输送机构18包括:第一皮带模组15、用于驱动所述第一皮带模组15在Y轴方向运动的第一电机12,所述第一皮带模组15上固定有用于放置电子器件的载具板14;

所述产品输送机构放置在固定台7上;

待检电路板样品由各自的容器装取,由操作人员放置在载具板14上;

进一步的,对于塑封电子器件产品,其质量轻薄且容易弯曲,为避免影响拍照效果进而对检测造成干扰,可采取载具板14“L”形挡边(短边定位条10和长边定位条11组成L形)定位以及负压吸附的方式完成工件定位及固定,具体结构为:检测装置还包括真空盖板13,所述载具板14中部内凹,与覆盖在载具板14上的真空盖板13共同构成空腔;所述载具板14连接气管,所述气管与真空发生器连接,通过真空发生器抽取空腔内气体形成负压以吸附工件;

所述产品输送机构还包括气管拖链8,所述气管位于气管拖链8中;

所述载具板14的侧边设置定位条;更具体的,所述载具板14为矩形,定位条包括至少一个短边定位条10和一个长边定位条11,形成L形挡边;

进一步的,所述固定台7上设置有若干个可供线路穿过的线路孔9;

通过工控机6控制第一电机的运动;

图像采集机构包括:第二皮带模组3、用于驱动所述第二皮带模组3在X轴方向运动的第二电机1,所述第二皮带模组3上固定有滑板2;所述滑板2侧边垂直固定有相机底板6,所述相机底板6上固定有用于采集电子器件图像的相机5;

进一步的,还包括:与相机5同轴固定在相机5下方的环形光源4,相机5的镜头穿过环形光源4;相机拍摄的图片数据通过网线发送给工控机6。

环形光源4为蓝色环形光源,因电路板大多整体呈棕黄色,印有深棕色线条与待检测的白色字符。若选用白色面光源照明,目标字符与背景极易混淆。经实际测试与图像RGB通道分析,蓝色环形光源能够得到最佳图像效果。

通过工控机6控制第二电机的运动;

所述检测装置还包括机架罩壳,通过钣金焊接,机架罩壳的一侧边为翻盖16,翻盖16可翻转角度为130°,机架罩壳的内侧底部固定有所述产品输送机构,机架罩壳的内侧上方固定有所述图像采集机构,所述翻盖16上固定有显示器17,用于显示图像采集内容和字符缺陷位置;

本发明中检测产品多为一整面电路板阵列,尺寸跨度较大。为涵盖多种类检测需求,相机需要多次移动并拍照以覆盖检测范围,而字符检测无景深要求,运动机构只需两个方向的自由度。经设计,可分别分配给产品输送机构y方向自由度,图像采集机构x方向自由度。

由于电路板器件大多采用塑封包材来存放,若仅依靠重力或机械夹具等固定在载具板上,极易产生翘边、气泡进而产生反光等现象干扰图像及处理。作为改进,对于产品输送机构采用真空吸附的定位方式。

所述工控机用于控制第一和第二电机启停,以及用于检测缺陷。

实施例2:

一种电子器件字符缺陷检测方法,包括步骤:

步骤1,工控机获取采集的电子器件的图片;包括:

控制第一电机和第二电机的运动,使得各部件位于初始位置,将电子器件整片放置在载具板14上,并通过L形挡边定位;通过控制第一电机和第二电机采集电子器件的图片;

若是塑封产品,则通过L形挡边定位后,将真空盖板放置到塑封产品上,通过真空发生器将空腔抽真空,起到吸附固定作用。

步骤2,将采集的图片进行灰度处理与形态学处理,与图片库中的图片模板做差值计算,若差值大于设定的阈值,则认为检测到缺陷产品;

图片模板的采集方法为:采集无缺陷产品图片,由操作人员手动框选需检测区域以生成模板用于匹配,涂抹掉不感兴趣区域以免将不必要的信息;

步骤3,将缺陷产品的位置信息发送到显示器中显示。

若当前检测样品中有缺陷存在,当前采集的图片在显示器中会有NG提示符,并在实时图像中标记具体位置,方便操作人员观察复检并取下。

本发明适合在电路板产线中快速检测与标记表面缺陷字符。通过工控机发出信号控制产品输送机构与图像采集机构中的模组移动,实现于xy平面内全部待检品图片的拍摄,并通过简明、高效的图像处理技术对图片进行处理并标记缺陷,具有人工不具备的高效率与稳定性。本发明方法也适用于电子元器件表面的条码、商标logo等缺陷检测。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

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