一种PCB贴片加工监测控制系统技术方案

本发明专利技术涉及机器视觉检测技术领域，提出了一种PCB贴片加工监测控制系统，包括照明系统、图像采集系统、运动控制系统以及图像处理系统组成，照明系统、图像采集系统和运动控制系统获取图像，并把PCB图像信号传送给PC机，在PC机上进行图像处理与识别，完成缺陷检测任务，检测结果在监视器上显示，并送给报警单元及执行单元执行相应动作，实现对PCB贴片加工过程的监测和控制；本系统通过采用机器视觉技术，实现PCB贴片加工的自动检测，从而实现实时、无损、高精度和低成本的检测，具有非接触、检测速度快和检测精度高等特点，提高了图像质量，以便后续对PCB光板上的短路、断路、毛刺、缺损等主要缺陷做出有效的检测、定位与识别，提高了PCB贴片加工的精度。PCB贴片加工的精度。PCB贴片加工的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种PCB贴片加工监测控制系统


[0001]本专利技术涉及机器视觉检测
，具体的，涉及一种PCB贴片加工监测控制系统。

技术介绍

[0002]机器视觉检测系统取代人工视觉检测具有的优势在自动化程度越高场合越专利技术显，如在电子行业基础的PCB贴片、焊接的成品、半成品检测上，传统的人工检测需要更多的员工精致细心地检测，在人员安全、产品质量上都随人员的专业程度、受培训程度等不同而有区别。而PCB板上又会存在很多的焊接点和细小精密的元器件，这样人工检测的劳动强度大、检测效率低，还容易受到个人主观因素的影响，极大限制了生产效率和对产品质量的把控。
[0003]随着产业化的发展，制造趋于多功能化、智能化和小型化，PCB上使用的元器件作为电子产品中的重要精密部件，更精细、要求更高。那么，检测对质量的把控就变得尤为重要。在PCB贴片的加工过程中，出现的故障基本都是线路错误，主要可分为：短路、断路、毛刺、缺损四类。如果不及时地将这些质量问题检查出来，势必在PCB板调试和使用过程中留下隐患，造成更大的损失。为了降低生产成本同时提高产品的质量把控，满足企业生产合格率，那么就需要采用机器监测控制系统来代替人工检测。
[0004]例如，现有专利(公告号：CN 115568202 A)公开了一种PCB贴片加工监测控制系统，包括：图像采集机组，其包括多个用于采集图像信息的采集单元；图像处理单元，其包括处理器，用于获取所述采集单元阵列获取的多个所述采集单元采集的画面，通过计算生成3D全息影像。该专利技术提供的PCB贴片加工监测控制系统，利用五个工位的摄像机形成图像采集单元，并对每个图像采集单元采集的图像通道内的图像进行处理，除去图像中的光点，发射等干扰项目，以保证监控画面的高清、完成，保证检测质量，保证了贴片的质量。
[0005]然而在实施相关技术中发现上述存在以下问题：上述技术方案对PCB光板图像的采集、获取、传输过程中，由于输入转换器件及周围环境的影响等，如光强度的波动、光电转换过程中敏感元件灵敏度的不均匀性、数字化过程的量化噪声、机器振动引起固定在支架上的摄像机的抖动、供电电源的波动、PCB上的污物以及CCD器件本身引入的散粒噪声等，使得PCB贴片加工监测控制系统中采集的数字图像不可避免的含有各种各样的噪声和失真，导致不能够对PCB光板上的短路、断路、毛刺、缺损等主要缺陷做出有效的检测、定位与识别，导致PCB贴片加工精度低。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出一种PCB贴片加工监测控制系统，旨在解决现有PCB贴片加工监测系统存在不能够对PCB光板上的短路、断路、毛刺、缺损等主要缺陷做出有效的检测、定位与识别的问题。
[0007]本专利技术的技术方案如下：一种PCB贴片加工监测控制系统，包括照明系统、图像采
集系统、运动控制系统以及图像处理系统组成，其特征在于：所述照明系统、图像采集系统和运动控制系统获取图像，把采集到的PCB图像信号传送给PC机，在PC机上进行图像处理与识别，完成缺陷检测任务，检测结果在监视器上显示，并送给报警单元及执行单元执行相应动作，实现对PCB贴片加工过程的监测和控制；
[0008]所述照明系统由光源、摄像机和图像采集卡组成，所述光源为白色条形光源，且采用正向照明的方式来获取PCB图像，所述摄像机采用CCD摄像机；
[0009]所述图像采集系统由CCD摄像机、图像采集卡组成，用于根据触发信号或计算机的命令完成对图像的采集，即CCD摄像机将摄入的图像模拟信号经图像采集卡数字化后送入计算机；
[0010]所述CCD摄像机采用灰度线阵CCD；
[0011]所述图像采集卡包括：输入单元、帧缓存单元、数字信号处理单元和输出单元；
[0012]所述运动控制系统包括上位机、下位机、工作台和位置传感器。
[0013]进一步的，所述输入单元用于输入信号，输入信号是从摄像机输出的各种制式的视频信号，所述视频信号经输入选择模块处理后形成能被图像采集卡识别的模拟视频信号，所述模拟视频信号经过A/D转换后，变成一幅数字图像，存储在采集卡上的帧缓存存储器内。
[0014]进一步的，所述模拟视频信号分成两路，一路用于实时显示视频图像，另一路用于图像的采集和存储，最终图像存储在计算机的内存或硬盘，用于图像处理，其两路信号的处理均需要计算机CPU通过计算机总线和采集卡的图像采集控制模块来控制具体的信息传递。
[0015]进一步的，所述上位机用于根据PLC信号来对工作台和图像采集系统进行控制，当PCB板进入拍摄区域时，触发信号通知PLC控制摄像机开始拍摄，同时信号传到上位机，上位机运行图像采集、处理和分析程序，完毕后向下位机发出信号，PCB板继续向前移动，当下一个目标向前移动到拍摄区域时，由位置传感器返回一个信号，摄像机再次触发。
[0016]进一步的，其特征在于：所述工作台是PCB板传送和承载的主要部分，且工作台的运行由上位机与下位机之间的通信来完成。
[0017]本专利技术的工作原理及有益效果为：
[0018]1、本专利技术中；根据照明系统设计基本原则以及本系统要求的线扫描CCD摄像机，本系统选用白色条形光源，采用正向照明的方式来获取PCB图像，并且在调整光源位置和亮度时不会引起PCB板上线路和点的明显反光，这样就可以在物体的移动过程中保证光比较均匀的照射在PCB板上，通过PCB板与CCD摄像机的相对运动，获得均匀亮度且高精度的PCB图像，从而提高了图像质量以便后续对PCB光板上的短路、断路、毛刺、缺损等主要缺陷做出有效的检测、定位与识别，提高了PCB贴片加工的精度。
[0019]2、本专利技术中，通过图像采集系统的设计，采集的图像序列采用压缩过的动态图像存储格式，节省了大量的存储空间，且计算机识别速度快、易于处理，且图像处理前不需再进行图像转换，极大的提高了监测效率。
[0020]3、本专利技术中，通过运动控制系统的设计，极大的提高了监测过程中的稳定性，具有高精度、高速度和可靠性高等特点。
[0021]4、本专利技术中，基于机器视觉的检测方法具有非接触、检测速度快和检测精度高等
特点，可被被广泛的应用于生产线上产品的机械位置、几何尺寸、表面状态等参数的在线检测，通过采用机器视觉技术，实现印刷线路板光板的自动检测，从而实现实时、无损、高精度和低成本的检测。
附图说明
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0023]图1为本专利技术提出的系统整体结构框架图；
[0024]图2为本专利技术提出的灰度图采集过程框架图；
[0025]图3为本专利技术提出的图像采集卡的工作原理图；
[0026]图4为本专利技术提出的工作台的基本结构框架图；
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PCB贴片加工监测控制系统，包括照明系统、图像采集系统、运动控制系统以及图像处理系统组成，其特征在于：所述照明系统、图像采集系统和运动控制系统获取图像，把采集到的PCB图像信号传送给PC机，在PC机上进行图像处理与识别，完成缺陷检测任务，检测结果在监视器上显示，并送给报警单元及执行单元执行相应动作，实现对PCB贴片加工过程的监测和控制；所述照明系统由光源、摄像机和图像采集卡组成，所述光源为白色条形光源，且采用正向照明的方式来获取PCB图像，所述摄像机采用CCD摄像机；所述图像采集系统由CCD摄像机、图像采集卡组成，用于根据触发信号或计算机的命令完成对图像的采集，即CCD摄像机将摄入的图像模拟信号经图像采集卡数字化后送入计算机；所述CCD摄像机采用灰度线阵CCD；所述图像采集卡包括：输入单元、帧缓存单元、数字信号处理单元和输出单元；所述运动控制系统包括上位机、下位机、工作台和位置传感器。2.根据权利要求1所述的一种PCB贴片加工监测控制系统，其特征在于：所述输入单元用于输入信号，输入信号是从摄像机输出的各种制式的视频信号，所述视频信号经输入选择模...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙，
申请(专利权)人：科汉同盛武汉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：