使用全反射镜的视觉检查设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种使用全反射镜的视觉检查设备和方法。本发明专利技术提供了一种使用全反射镜的视觉检查设备，该设备包括：板位置控制模块，用于固定印刷电路板；独立照明单元，用于主要照明印刷电路板；拍摄位置控制模块，用于对于在印刷电路板上的请求的位置坐标改变反射角；相机，用于获得印刷电路板的图像；控制单元，包括：运动控制器；照明控制器；和图像处理器，用于控制组件；以及视觉处理单元，用于读取通过相机获得的图像，并且判断该图像是好还是坏。本发明专利技术具有可以通过固定直接照明类型的独立照明单元增加进入相机的光的量来获得检查目标的清晰图像的效果和可以通过防止在如在其上贴装不同尺寸的组件的印刷电路板的目标的视觉检查上产生阴影来完成精确检查的效果。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用全反射镜的视觉检查设备和方法。
技术介绍
通常，用于将表面贴装器件(SMD)装配在印刷电路板(PCB)等上的表面贴装技术(SMT)包括将表面贴装器件小型化和集成化的技术；和开发用于精确地装配表面贴装器件的精确的装配设备并操作各种装配设备的技术。就此而论，表面贴装装配线包括如表面贴装机器和视觉检查设备的设备，其中，用于将表面贴装器件贴装在印刷电路板上的表面贴装机器被提供各种以如带、杆和盘的形式从进料器提供的表面贴装器件，将表面贴装器件传送到在印刷电路板上的贴装位置，然后，将该器件安置在印刷电路板上的预定位置上，在该器件的焊接处理完成之前和之后视觉检查设备检查该器件的贴装状态是好还是坏，并且根据通过视觉检查设备获得的结果将印刷电路板传送到下一个处理。此时，当通过传送器传送完成焊接处理的印刷电路板时，使用传统视觉检查设备的视觉检查方法调整位置调整设备的初始位置，并且在该调整的完成之后当将照明元件照射到印刷电路板上时，通过使用相机拍摄各种器件的焊接位置，在视觉检查设备将焊接位置的照明状态输出到监视器，并且计算它们来检查贴装状态是好还是坏。然而，现有技术的视觉检查设备和方法具有问题由于为了拍摄在印刷电路板上的不同焊接部分，相机被固定并且印刷电路板被移动或者印刷电路板被固定并且相机被移动，所以每个组件在其驱动时伴随有大负载和在其停止时伴随有严重的振动，从而当在焊接处理之前检查器件的贴装状态时，由于检查设备自身的振动将器件从原始位置分离。此外，因为相机和印刷电路板应该占据可移动空间，所以由于该设备自身的大尺度导致需要宽的安装空间。此外，现有技术具有问题由于相机和检查目标之间的距离是靠近的，所以在测试期间不能够可视地确认检查位置。另一方面，第340012号韩国登记专利已经提出了“Object inspectionmethod and computer vision system using a movable mirror(使用可移动反射镜的目标检查方法和计算机视觉系统)”。图1是用于示出现有登记专利技术的整体结构图，图2是用于示出现有登记专利技术的操作状态的结构图。参考图1，由高速电机驱动的X-Y轴可移动反射镜400和500、半反射镜600、和光源700安装在检查区域300和相机200之间。因此，视觉系统捕获关于在检查区域300中的小区域的图像并且高速操作可移动反射镜400和500以获得整个区域的图像，从而完成检查。现有登记专利技术的视觉系统100使得机械可移动部分非常小以提高检查速度，并且通过使用可移动反射镜来改变光路，从而将机械机构排除在外并且将噪声和震动的产生最小化。然而，上述的现有登记专利技术具有如下问题。首先，由于检查区域300和光源700之间的距离远，所以从光源700发送到检查区域300的光量和从检查区域300发送到相机200的光量的损失较大，与检查区域300和光源700之间的距离的平方成比例。即，发送到相机200的图像的亮度与该距离的平方成反比而下降。尤其，因为由于通过的照明或图像的光量由于其自身特性而损失大约一半导致检查区域300的图像不能够清晰地发送到相机200，所以为了将图像路径和照明路径一致而安装在光路上的半反射镜600不能够完成精确的检查。其次，如图2所示，由于使用通过使用X-Y轴可移动反射镜400和500来改变光的路径的方法，所以最终照射到检查区域300的光变成倾斜光而非垂直光。尽管当在检查区域300中的目标形成在平面中时，倾斜光没有问题，但当检查在其上贴装了各种具有不同高度的组件的印刷电路板时，由于由每个组件产生的阴影导致不可以获得清晰图像，所以降低了该检查的可靠性。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的在于提供一种使用全反射镜的视觉检查设备和方法，其可以期待视觉操作效率的效果的改进，如不仅快速地执行拍摄位置的变化操作，还通过旋转X轴全反射镜和Y轴全反射镜来改变拍摄位置以将驱动扭矩和振动最小化。此外，本专利技术的另一目的在于提供一种使用全反射镜的视觉检查设备和方法，该设备设置有固定直接照明类型照明元件，并且可以通过增加进入相机的光的量来获得检查目标的清晰图像。此外，本专利技术的另一目的在于提供一种使用全反射镜的视觉检查设备和方法，其可以通过将直接照明方法应用到检查目标以防止在如在其上贴装不同尺寸的组件的印刷电路板的目标的检查上产生阴影来完成精确检查。为了完成上述目标，本专利技术提供了一种使用全反射镜的视觉检查设备，该设备包括板位置控制模块，用于将在其上贴装组件的印刷电路板固定在合适的检查位置上；独立照明单元，安装在板位置控制模块的正上部，并且设置有用于主要照明印刷电路板的主要照明元件；拍摄位置控制模块，安装在独立照明单元的正上部，用于对于在印刷电路板上的请求的位置坐标通过将全反射镜安到X-Y轴电机的轴上来改变反射角；相机，用于获得从拍摄位置控制模块反射的印刷电路板的图像；控制单元，包括运动控制器，用于控制拍摄位置控制模块和板位置控制模块；照明控制器，用于控制独立照明单元的操作；和图像处理器，用于控制相机的操作并且将进入相机的图像转换成数字数据；以及视觉处理单元，用于读取通过相机获得的图像，并且判断该图像是好还是坏。此外，本专利技术提供了一种使用全反射镜的视觉检查方法，该方法包括如下步骤通过板位置控制模块将印刷电路板固定在合适的检查位置上；使用独立照明单元来照明印刷电路板；使用安在X-Y轴电机的轴上的全反射镜调整入射角和反射角以将印刷电路板的图像发送到相机；将进入相机的图像转换成数字数据；和读取通过相机获得的图像，并且判断贴装的组件是好还是坏。附图说明以下将结合附图来更加全面地描述本专利技术优选实施例的这些和其它特点、方面和优点。在这些附图中图1是用于示出现有登记专利技术的整个结构图；图2是用于示出现有登记专利技术的操作状态的结构图；图3A是用于示出根据本专利技术的使用全反射镜的视觉检查设备的整个结构的示意图；图3B是用于示出根据本专利技术的使用全反射镜的视觉检查设备的图像获得操作的结构图；图4是用于示出在根据本专利技术的使用全反射镜的视觉检查设备中的独立照明单元的平面图；图5是用于示出根据本专利技术的使用全反射镜的视觉检查设备的概图；图6是用于示出根据本专利技术的使用全反射镜的视觉检查方法的流程图；图7A是用于示出根据本专利技术的使用全反射镜的视觉检查设备的另一个 具体实施例方式以下，结合附图，本专利技术的优选实施方式的详细描述将是清楚的。参考图3A，根据本专利技术的视觉检查设备1被安装，从而在移动到下一个处理之前，通过前序设备的传送器在表面贴装装配线中完成表面贴装操作的印刷电路板可以完成视觉检查。作为优选实施例，在表面贴装装配线中，在设置有传送器的表面贴装机器和再流焊机器之间或在高速贴装机器和异形贴装(heteromorghy-mounting)机器之间安装该视觉检查设备。由于在现有技术表面贴装装配线中的视觉检查设备被安置在形成于前序/后序设备的传送器之间的死区(dead-space)，所以该视觉检查设备不需要改变其位置，并且可以被使用在独立工作台型中，而不需与前序/后序设备的任何连接。另一方面，如图3A所示，用于控制印刷电路板在前序/后序设备之间移动的板位置控制模块2是用于将沿着前序设备的传送器移动的印刷电路板固定在合适的检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用全反射镜的视觉检查设备，包括：板位置控制模块，用于将在其上贴装组件的印刷电路板固定在合适的检查位置上；独立照明单元，安装在板位置控制模块的正上部，并且设置有用于主要照明印刷电路板的主要照明元件；拍摄位置控制模 块，安装在独立照明单元的正上部，用于对于在印刷电路板上的请求的位置坐标通过将全反射镜安到Ｘ－Ｙ轴电机的轴上来改变反射角；相机，用于获得从拍摄位置控制模块反射的印刷电路板的图像；控制单元，包括：运动控制器，用于控制拍摄位置控制 模块和板位置控制模块；照明控制器，用于控制独立照明单元的操作；和图像处理器，用于控制相机的操作并且将进入相机的图像转换成数字数据；和视觉处理单元，用于读取通过相机获得的图像，并且判断该图像是好还是坏。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丁俊荣，
申请(专利权)人：美陆技术株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]