二级自动光学检测光源和自动光学检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了二级自动光学检测光源和自动光学检测系统；二级自动光学检测光源包括用于驱动控制器电路工作的串口通信电路、用于控制LED驱动电路的电路块的电流的控制器电路、LED驱动电路，LED驱动电路包括16块电路块，16块电路块中的8块电路块构成内环光源，内环光源划分为8个亮度控制区域，每块电路块对应1个亮度控制区域；16块电路块中的另外8块电路块构成外环光源，外环光源划分为8个亮度控制区域，每块电路块对应1个亮度控制区域；本技术方案的二级自动光学检测光源可以通过控制16个亮度控制区域的亮度突出待测产品的缺陷部分，从而提高检测精确度，提高检测效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学检测系统
，尤其涉及二级自动光学检测光源和自动光学检测系统。
技术介绍
自动光学检测(AOI)技术是当前热门的一个产业趋势，它主要用光源、镜头及CCD 等成像器件匹配后端的计算机采集及图像处理系统来进行一些产品的检查、识别等，此技术可大大减轻人工检测产品的负担，有效地提高工作效率。现有的一种自动光学检测系统，可用于贴片PCB多次图像采集，它包括二级自动光学检测光源、光学镜头、摄像机、图像采集卡、图像数据传输接口、计算机、高精度X-Y移动平台。其中二级自动光学检测光源包括内环光源和外环光源，内环光源用于提供垂直照明，外环光源用于提供水平照明。高精度X-Y移动平台包括用于控制Y轴上的摄像机和光学镜头移动的第一伺服电机和用于控制X轴上的待测产品(贴片PCB)移动的第一伺服电机。二级自动光学检测光源照射到待检测的贴片PCB上的某一检测区域，反射后的光线经光学镜头折射后再摄像机的光电传感器上成像，图像被转换成电信号，电信号经图像采集卡进行模数转换后保存到计算机中；计算机运行监测软件，根据采集的图像数据，得到贴片 PCB的该检测区域是否合格或属于某类缺陷的检测结果。现有技术的二级自动光学检测光源只能统一调整照明亮度，当要突出待测产品的缺陷部分(或待测产品需要突出检测的重点部分)时，需要多次移动高精度X-Y平台，调整待测产品与摄像机、光学镜头的位置关系，高精度X-Y平台的控制过程较为复杂，影响检测的精确度，降低了检测效率。
技术实现思路
本技术的第一个目的是提供一种二级自动光学检测光源，该二级自动光学检测光源可以通过控制16个亮度控制区域的亮度突出待测产品的缺陷部分，以提高检测精确度，提高检测效率。本技术的第二个目的是提供一种自动光学检测系统，该自动光学检测系统的级自动光学检测光源可以通过控制16个亮度控制区域的亮度突出待测产品的缺陷部分， 以提高检测精确度，提高检测效率。—种二级自动光学检测光源，包括用于驱动控制器电路工作的串口通信电路、用于控制LED驱动电路的电路块的电流的控制器电路、LED驱动电路；串口通信电路的输出端与控制器电路的输入端连接，串口通信电路的输出端与LED驱动电路的输入端连接；LED驱动电路包括16块电路块，16块电路块中的8块电路块构成内环光源，内环光源划分为8个亮度控制区域，每块电路块对应1个亮度控制区域；16块电路块中的另外8块电路块构成外环光源，外环光源划分为8个亮度控制区域，每块电路块对应1个亮度控制区域。其中，每块所述电路块均包括非门，第1传导门，第2传导门，NPN型的三极管Q1、Q2，电阻Rl、R2、R3，发光二极管组件；非门的输入端为电路块的输入端，非门的输出端与第 1传导门的输入端、第2传导门的输入端连接，第1传导门的输出端与R2的一端连接，R2的另一端与C2的一端、Cl的一端连接，第2传导门的输出端与Rl的一端连接，Rl的另一端与 C2的另一端、C3的一端、Ql的基极连接，Ql的发射极与Q2的基极连接，Q2的发射极、R3的一端、Cl的另一端、Ql的集电极、Q2的集电极、发光二极管组件的输入端与电源VCC连接， C3的另一端、R3的另一端、发光二极管组件的输出端均连地。其中，控制器电路包括单片机微控制器芯片U2，电阻R21，电容C21、C22、C23、C24， 晶振Y21，轻触式按钮Sff21 ；U2的型号为STC12C5A60S2, U2的第21管脚至第28管脚分别连接第1块电路块至第8块电路块的输入端，U2的第32管脚至第39管脚分别连接第9块电路块至第16块电路块的输入端，Y21连接在U2的第18管脚和第19管脚之间，C21的一端连接U2的第18管脚，C22的一端连接U2的第19管脚，C23的一端连接电源VCC，C23的另一端连接U2的第9管脚，Sff21的两端分别连接C23的两端，R21的一端连接U2的第9管脚，CM的一端连接电源VCC，U2的第20管脚、C21的另一端、C22的另一端、CM的另一端、 R21的另一端均接地。其中，串口通信电路包括电平转换芯片U1，串口公插J41，电容C41、C42、C43、C44、 C45 ；Ul的型号为MAX232CPE，J41的第2管脚与Ul的第14管脚连接，J41的第3管脚与Ul 的第13管脚连接，Ul的第12管脚与U2的第10管脚连接，Ul的第11管脚与U2的第11管脚连接，C41的一端与Ul的第15管脚连接，C41的另一端与电源VCC连接，C42的一端与Ul 的第2管脚连接，C42的另一端与电源VCC连接，C45的一端与Ul的第6管脚连接，C45的另一端接地，C43连接在Ul的第1管脚和Ul的第3管脚之间，C44连接在Ul的第4管脚和 Ul的第5管脚之间。其中，发光二极管组件包括至少2组发光二极管电路，每组发光二极管电路均包括一个发光二极管和一个电阻，该发光二极管的负极与发光二极管组件的输出端连接，发光二极管的正极与该电阻的一端连接，该电阻的另一端与发光二极管组件的输入端连接。其中，发光二极管组件包括8组、16组或32组发光二极管电路。其中，内环光源呈环状，内环光源的8个亮度控制区域均勻分布，外环光源呈环状，外环光源的8个亮度控制区域均勻分布。其中，还包括电源稳压电路，电源稳压电路与串口通信电路的电源输入端、控制器电路的电源输入端、LED驱动电路的电源输入端连接。其中，电源稳压电路包括稳压芯片U3，电容Cll、C12、C13、C14 ；U3的型号为 L7805CV, Cll的一端、C12的一端、+12V电源与U3的第1管脚连接，C13的一端、C14的一端、电源VCC与U3的第3管脚连接，Cll的另一端、C12的另一端、C13的另一端、C14的另一端、U3的第2管脚均接地。一种应用上述一种二级自动光学检测光源的自动光学检测系统。本技术有益效果本技术的一种二级自动光学检测光源，包括用于驱动控制器电路工作的串口通信电路、用于控制LED驱动电路的电路块的电流的控制器电路、LED驱动电路；串口通信电路的输出端与控制器电路的输入端连接，串口通信电路的输出端与LED驱动电路的输入端连接；LED驱动电路包括16块电路块，16块电路块中的8块电路块构成内环光源，内环光源划分为8个亮度控制区域，每块电路块对应1个亮度控制区域；16块电路块中的另外8块电路块构成外环光源，外环光源划分为8个亮度控制区域，每块电路块对应1个亮度控制区域。控制器电路可以控制16块电路块的电流，控制每块电路块照明亮度，产生16个照明亮度可控的亮度控制区域，本技术可以通过控制16个亮度控制区域的亮度突出待测产品的缺陷部分，无需移动高精度X-Y平台，从而提高检测精确度，提高检测效率。进一步，本技术的电路块提出了一种创新的反相抵消式的D/AC转换电路; PWM方波通过非门取反后，得到两个PWM方波信号，这两个PWM方波信号分别经过一个传导门，得到两个电气特性相同的正反相PWM方波信号，然后经过电容耦合将交流成分较大程度地抵消掉，得到较稳定的直流信号；其滤波效果较好，适于多路并用。本技术的自动光学检测系统包括二级自动光学检测光源，二级自动光学检测光源可以通过控制16个亮度控制区域的亮度突出待测产品的缺陷部分，无本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种二级自动光学检测光源，其特征在于：包括用于驱动控制器电路工作的串口通信电路、用于控制ＬＥＤ驱动电路的电路块的电流的控制器电路、ＬＥＤ驱动电路；串口通信电路的输出端与控制器电路的输入端连接，串口通信电路的输出端与ＬＥＤ驱动电路的输入端连接；ＬＥＤ驱动电路包括１６块电路块，１６块电路块中的８块电路块构成内环光源，内环光源划分为８个亮度控制区域，每块电路块对应１个亮度控制区域；１６块电路块中的另外８块电路块构成外环光源，外环光源划分为８个亮度控制区域，每块电路块对应１个亮度控制区域。２．根据权利要求１所述的一种二级自动光学检测光源，其特征在于：每块所述电路块均包括非门，第１传导门，第２传导门，ＮＰＮ型的三极管Ｑ１、Ｑ２，电阻Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３，发光二极管组件；非门的输入端为电路块的输入端，非门的输出端与第１传导门的输入端、第２传导门的输入端连接，第１传导门的输出端与Ｒ２的一端连接，Ｒ２的另一端与Ｃ２的一端、Ｃ１的一端连接，第２传导门的输出端与Ｒ１的一端连接，Ｒ１的另一端与Ｃ２的另一端、Ｃ３的一端、Ｑ１的基极连接，Ｑ１的发射极与Ｑ２的基极连接，Ｑ２的发射极、Ｒ３的一端、Ｃ１的另一端、Ｑ１的集电极、Ｑ２的集电极、发光二极管组件的输入端与电源ＶＣＣ连接，Ｃ３的另一端、Ｒ３的另一端、发光二极管组件的输出端均连地。３．根据权利要求２所述的一种二级自动光学检测光源，其特征在于：所述控制器电路包括单片机微控制器芯片Ｕ２，电阻Ｒ２１，电容Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４，晶振Ｙ２１，轻触式按钮ＳＷ２１；Ｕ２的型号为ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２，Ｕ２的第２１管脚至第２８管脚分别连接第１块电路块至第８块电路块的输入端，Ｕ２的第３２管脚至第３９管脚分别连接第９块电路块至第１６块电路块的输入端，Ｙ２１连接在Ｕ２的第１８管脚和第１９管脚之间，Ｃ２１的一端连接Ｕ２的第１８管脚，Ｃ２２的一端连接Ｕ２的第１９管脚，Ｃ２３的一端连接电源ＶＣＣ，Ｃ２３的另一端连接Ｕ２的第９管脚，ＳＷ２１的两端分别连接Ｃ２３的两端，Ｒ２１的一端连接Ｕ２的第９管脚，Ｃ２４的一端连接电源ＶＣＣ，Ｕ２的第２０管脚、Ｃ２１的另一端、Ｃ２２的另一端、Ｃ２４的另一端、Ｒ２１的另一端均接地。４．根据权利要求３所述的一种二级自动光学检测光源，其特征在于：所述串口通信电路包括电平转换芯片Ｕ１，串口公插Ｊ４１，电容Ｃ４１、Ｃ４２、Ｃ４３、Ｃ４４、Ｃ４５；Ｕ１的型号为ＭＡＸ２３２ＣＰＥ，Ｊ４１的第２管脚与Ｕ１的第１４管脚连接，Ｊ４１的第３管脚与Ｕ１的第１３管脚连接，Ｕ１的第１２管脚与Ｕ２的第１０管脚连接，Ｕ１的第１１管脚与Ｕ２的第１１管脚连接，Ｃ４１的一端与Ｕ１的第１５管脚连接，Ｃ４１的另一端与电源ＶＣＣ连接，Ｃ４２的一端与Ｕ１的第２管脚连接，Ｃ４２的另一端与电源ＶＣＣ连接，Ｃ４５的一端与Ｕ１的第６管脚连接，Ｃ４５的另一端接地，Ｃ４３连接在Ｕ１的第１管脚和Ｕ１的第３管脚之间，Ｃ４４连接在Ｕ１的第４管脚和Ｕ１的第５管脚之间。５．根据权利要求２所述的一种二级自动光学检测光源，其特征在于：所述发光二极管组件包括至少２组发光二极管电路，每组发光二极管电路均包括一个发光二极管和一个电阻，该发光二极管的负极与发光二极管组件的输出端连接，发光二极管的正极与该电阻的一端连接，该电阻的另一端与发光二极管组件的输入端连接。６．根据权利要求５所述的一种二级自动光学检测光源，其特征在于：所述发光二极管组件包括８组、１６组或３２组发光二极管电路。７．根据权利要求１所述的一种二级自动光学检测光源，其特征在于：所述内环光源呈环状，内环光源的８个亮度控制区域均匀分布，所述外环光源呈环状，外环光源的８个亮度控制区域均匀分布。８．根据权利要求１所述的一种二级自动光学检测光源，其特征在于：还包括电源稳压电路，电源稳压电路与串口通信电路的电源输入端、控制器电路的电源输入端、ＬＥＤ驱动电路的电源输入端连接。９．根据权利要求８所述的一种二级自动光学检测光源，其特征在于：所述电源稳压电路包括稳压芯片Ｕ３，电容Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４；Ｕ３的型号为Ｌ７８０５ＣＶ，Ｃ１１的一端、Ｃ１２的一端、＋１２Ｖ电源与Ｕ３的第１管脚连接，Ｃ１３的一端、Ｃ１４的一端、电源ＶＣＣ与Ｕ３的第３管脚连接，Ｃ１１的另一端、Ｃ１２的另一端、Ｃ１３的另一端、Ｃ１４的另一端、Ｕ３的第２管脚均接地。１０．一种自动光学检测系统，其特征在于：所述自动光学检测系统包括权利要求１至９任意一项所述的一种二级自动光学检测光源。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任斌，赖树明，罗炳柱，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：实用新型
国别省市：44