一种基于计算机视觉的在PCB层压热熔中防止层错的系统技术方案

本发明专利技术属于计算机视觉、软件工程、视频图像处理，能通过摄像机获取的视频图像，可以自动识别PCB层压热熔中板材的编号，保证按照设置顺序叠放，防止层错。一种在PCB层压热熔中防止层错的系统，其特征在于：所述系统包括视频图像采集系统、数据处理系统及检测报警系统；所述视频图像采集系统包括一台CCD数字摄像机，并通过总线从摄像机里实时获取PCB层压热熔中放置板材动态的视频图像，并将视频图像传输给数据处理系统；所述数据处理系统负责视频数据的处理，识别的结果与设置的板材叠放顺序作对比,可以识别重复放板，错误放板，少放/多放等错误，并将对比结果给检测报警系统；所述检测报警系统，在发生叠放错误的时候发出报警声响并阻断设备加工命令，在正确的时候保证加工设备正常运行；创造性地使用机器视觉运动检测方法识别人工放板过程，对普通传感器不宜检测的放板过程提出了新的解决途径。测的放板过程提出了新的解决途径。测的放板过程提出了新的解决途径。

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机视觉的在PCB层压热熔中防止层错的系统


[0001]本专利技术属于计算机视觉、软件工程、视频图像处理，能通过摄像机获取的视频图像，可以自动识别PCB层压热熔中板材的编号，保证按照设置顺序叠放，可以识别重复放板，错误放板，少放/多放等错误，防止线路板生产工艺中的层错。本专利技术涉及一种防错系统，尤其是涉及基于计算机视觉的在PCB层压热熔中防止层错的系统。

技术介绍

[0002]PCB线路板，又称印刷电路板，是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,也是电子元器件电气相互连接的载体，它的设计主要是版图设计。采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率，按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其他多层线路板。
[0003]在常规的热熔制板工艺流程中，使用高热使半固化片熔化而将所有内层芯板及半固化片粘结在一起，由于所有内层芯板柔软易变形的特点，通常是人工进行叠放的操作，叠放过程将设置有不同层数数字的PCB板及PP板交替叠放以形成组合层，并保证各PCB板及PP板的板边对齐，层别顺序正确。由于人为因素，会发生PCB板叠放顺序不正确而导致电路板报废。多层线路板在制造过程中，在制造设备上需要对多层线路板的层数进行检测，保证出货产品的质量。
[0004]除了在生产过程中会产生人为的叠放错误外，由于PCB上设置的数字较小，生产中人工通过肉眼观察数字时，也会容易产生视觉疲劳。
[0005]目前还没有在市面上见到有相关解决方案。本文的研究是在数字图像视频处理和识别技术的基础上，为线路板生产工艺提供一种自动化程度更高、速度更快、更准确可靠的识别与检测方法。本系统对线路板生产工艺中的视觉信号进行处理，完成图像采集、图像转换、结果显示、叠放顺序对比和错误报警等操作，实现线路板生产常规热熔制板工艺过程的自动化。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种常规的热熔制板过程中识别检测PCB板叠放顺序的系统。其具有方便检测PCB线路板叠板过程，保证出货产品质量的效果。
[0007]本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：在基于数字图像视频处理和识别技术的基础上，我们为常规的热熔制板过程中识别检测PCB板叠放顺序搭建了一个系统。本系统对生产工艺中视觉信号进行处理，完成图像采集、图像转换、结果显示和错误报警等操作，可以识别重复放板，错误放板，少放/多放等错误，实现了线路板生产常规热熔制板工艺过程的自动化。
[0008]一种在PCB层压热熔中防止层错的系统，其特征在于：所述系统包括视频图像采集系统、数据处理系统及检测报警系统；所述视频图像采集系统包括一个CCD 数字摄像机，并
通过总线从摄像机里实时获取PCB层压热熔中放置板材动态的视频图像，并将视频图像传输给数据处理系统；所述数据处理系统负责视频数据的处理，识别的结果与设置的板材叠放顺序作对比, 可以识别重复放板，错误放板，少放/多放等错误，并将对比结果给检测报警系统；所述检测报警系统，在叠放错误的时候发出报警声响并阻断设备加工命令，在正确的时候保证加工设备正常运行。
[0009]我们的基于计算机视觉的在PCB层压热熔中防止层错的系统由以下三个部分构成：硬件系统、软件系统、报警系统。软件系统主要功能是对生产工艺中的视频图像进行分析，并且给出识别结果。硬件系统是为了采集生产工艺的图像视频数据并给软件系统提供运行支撑。报警系统部分是当有错误发生时提供图像和声音的提示。
[0010]识别检测PCB板叠放顺序的系统硬件方面由图像采集的数字摄像头、处理图像及IO逻辑的工控机、控制摄像头升降的气缸、与设备PLC和气缸电磁阀信号交互的远程IO模块和电磁阀、物料检测及工作位置检测的传感器及相关的机械固定和调整部件组成。
[0011]数字摄像头采用普通工业相机，其区别于工业智能相机，只进行图像的采集而不处理，处理工作由软件完成，可以实现更加灵活复杂的运算处理，其安装在由气缸带动的机械工装上，与工控机通过Rj45以太网电缆链接传输视频图像数据。
[0012]远程IO模块用于扩展工控机的输入输出接口，与工控机物理上用Rj45以太网电缆连接，通过工业以太网Modbus tcp协议进行按钮开关和传感器的输入的采集、输出电磁阀和继电器信号控制相应的执行机构。与按钮开关、传感器、气缸电磁阀和继电器用物理接线实现电气连接。
[0013]由于设备有两层工作位置，工业摄像头是定焦距摄像头，需要一个执行机构移动摄像头到不同的检测位置。气缸安装在设备本体上，用于摄像头到达设备上下层物料检测位置，气缸行程通过气缸限位调整，与台面高度一致。与电磁阀通过气管连接，实现动力来源。
[0014]物料检测传感器安装在放板平台上，用于检测工作台上是否有物料；工作台位置检测传感器安装在原设备工作台侧面，用于指示当前放板过程的工作台面，该传感器直接影响气缸的位置；传感器与远程IO模块通过电气连接。
[0015]软件采用微软公司的C++开发工具Visual C++开发，其具有集成开发环境，软件方面有显示当前采集图像的图像窗口，多种电路板检测的参数设置，有当前加工PCB的层数选择区域，检测过程中图像处理的参数设置，检测成功与否的标志和下张板号指示等信息。软件分工作线程和图像处理线程。
[0016]软件中当前采集图像的图像窗口，可以较大的显示PCB上设置的数字，生产中人工通过肉眼观察数字时，不易产生视觉疲劳。
[0017]图像处理线程用于图像的处理，通过以太网从工业摄像头获取到当前图像，首先进行运动检测判断是否是放板过程，如果是则发送运动消息。否则通过物料检测传感器发送是否有物料消息。获取的图像经过前期的图像处理，判断感兴趣区域ROI（region of interest）中是否有板号信息，如果有则发送板号消息，否则发送识别错误消息。
[0018]工作线程在收到图像处理线程的消息后，经过滤波确定多次的检测结果是否一致，如果不一致只更新UI。每张板的检测都需要由放板过程开始，然后与设置中的板号作对比，如果错误则触发报警，否则进行下张板的检测。当设置中所有的板子都检测完成了，可
以触发远程IO使继电器动作，原设备“开始”按钮的回路接通使设备可以正常工作；否则当有重复放板，错误放板，少放/多放等错误时继电器不动作，原设备“开始”按钮回路断开，设备不能正常工作。
[0019]综上所述，本专利技术的有益技术效果为：1 . 在基于数字图像视频处理和识别技术的基础上，提供了在常规的热熔制板过程中识别检测PCB板叠放顺序的系统，可以识别重复放板，错误放板，少放/多放等错误，保证出货产品的质量。
[0020]2 . 降低生产中人工通过肉眼观察PCB上的板号数字产生的视觉疲劳。
附图说明
[0021]下面对本专利技术实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本专利技术的进一步理解，与说明书一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限制。
[0022本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机视觉的在PCB层压热熔中防止层错的系统，其特征在于：所述系统包括视频图像采集系统、数据处理系统及检测报警系统；所述视频图像采集系统包括一个CCD 数字摄像机，并通过总线从摄像机里实时获取PCB层压热熔中放置板材动态的视频图像，并将视频图像传输给数据处理系统；所述数据处理系统负责视频数据的处理，识别的结果与设置的板材叠放顺序作对比, 可以识别重复放板，错误放板，少放/多放等错误，并将对比结果给检测报警系统；所述检测报...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClH零五K三四六，
申请(专利权)人：陕西开普欣信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：