專利名稱：一種掃描式自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)化測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種掃描式自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(Automatic Optic Inspection, AOI)系統(tǒng)是利用光學(xué)和數(shù)字成像技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行分析處理來(lái)完成自動(dòng)檢測(cè)的一種技術(shù)。其主要應(yīng)用于PCB板貼裝檢測(cè)、文字印刷檢測(cè)、金屬表面檢測(cè)、零件幾何形狀檢測(cè)等技術(shù)領(lǐng)域。
隨著技術(shù)的發(fā)展，PCB板上的電子元件尺寸越來(lái)越小，靠傳統(tǒng)的人工目視檢測(cè)已不能滿足批量生產(chǎn)的要求。因此自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)在SMT行業(yè)起著越來(lái)越大的作用。其可對(duì) SMT生產(chǎn)過(guò)程中錫膏印刷、貼片機(jī)貼片、回流焊接、波峰焊接等相關(guān)工藝進(jìn)行品質(zhì)監(jiān)控與檢測(cè)。
然而，現(xiàn)有技術(shù)中的自動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)普遍存在著編程周期長(zhǎng)、檢測(cè)方法單一、漏檢率高、誤報(bào)率高等不足。因此，急需提供一種新的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，以克服上述技術(shù)缺陷。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，用以縮短編程周期、 降低漏檢率及誤報(bào)率，以提高對(duì)高密度PCB板檢測(cè)的適應(yīng)性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，控制PCB板自動(dòng)上料并定位至掃描區(qū)域；圖像采集系統(tǒng)，獲取PCB板的編程圖像；檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)定義系統(tǒng)，將PCB板信息自動(dòng)導(dǎo)入至編程圖像，并對(duì)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行位置定義和參數(shù)設(shè)置；調(diào)試系統(tǒng)，選擇同一型號(hào)的PCB板的不同樣品板對(duì)編程圖像進(jìn)行調(diào)試；在線檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)在線待檢測(cè)PCB板進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果于上位機(jī)中顯示并以文件和/或數(shù)據(jù)庫(kù)形式保存至存儲(chǔ)裝置；SPC系統(tǒng)，用以對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)及展現(xiàn)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制模塊、圖像掃描控制模塊及信號(hào)邏輯控制模塊。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)定義系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊、模件定義模塊及檢測(cè)算法模塊。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊對(duì)PCB板的BOM數(shù)據(jù)進(jìn)行格式解析及數(shù)據(jù)校正后發(fā)送至模件定義模塊，所述模件定義模塊將PCB板上電子元件對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)并根據(jù)待檢測(cè)PCB板所屬的PCB板信息及檢測(cè)要求，從檢測(cè)算法模塊中選擇一種檢測(cè)算法，用以轉(zhuǎn)換為檢測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)參數(shù)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，圖像檢索算法、統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)算法、灰度比例算法、顏色距離算法、圖像相似度算法、IC橋接算法、字符識(shí)別算法、灰度平圾值算法、Max_Min算法、RGBCN 102928441 A書(shū)明說(shuō)2/3頁(yè)三色比算法、圖像匹配算法。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述存儲(chǔ)裝置包括服務(wù)器、移動(dòng)存儲(chǔ)裝置。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述PCB板信息包括PCB板上的電子元件的位置信息、 角度信息、尺寸信息、顏色信息、型號(hào)種類信息。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述圖像采集系統(tǒng)包括雙排雙向掃描式CCD成像系統(tǒng)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述調(diào)試系統(tǒng)還包括對(duì)編程圖像進(jìn)行自動(dòng)和/或手動(dòng)調(diào)試。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述文件包括Excel、XML、CSV ;所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括SQL、 MySQL、Access、FoxPro。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是通過(guò)本發(fā)明可使自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì) PCB板進(jìn)行檢測(cè)時(shí)顯著地縮短編程周期，并降低漏檢率及誤報(bào)率，同時(shí)也可根據(jù)PCB板的不同規(guī)格靈活地選擇檢測(cè)算法，提高了自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)不同PCB板的適應(yīng)性。



圖I為本發(fā)明一種掃描式自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)一具體實(shí)施方式
中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖I中SPC系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖所示的各實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，這些實(shí)施方式并非對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所作的功能、方法、 或者結(jié)構(gòu)上的等效變換或替代，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
請(qǐng)參圖I所示，圖I為本發(fā)明一種掃描式自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)一具體實(shí)施方式
中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施方式中，一種掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)1，控制PCB板自動(dòng)上料并定位至掃描區(qū)域；圖像采集系統(tǒng)2，獲取PCB板的編程圖像；檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)定義系統(tǒng)3，將PCB板信息自動(dòng)導(dǎo)入至編程圖像，并對(duì)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行位置定義和參數(shù)設(shè)置；調(diào)試系統(tǒng)4，選擇同一型號(hào)的PCB板的不同樣品板對(duì)編程圖像進(jìn)行調(diào)試；在線檢測(cè)系統(tǒng)5，對(duì)在線待檢測(cè)PCB板進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果于上位機(jī)中顯示并以文件和/或數(shù)據(jù)庫(kù)形式保存至存儲(chǔ)裝置；SPC系統(tǒng)6，用以對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)及展現(xiàn)。
在本實(shí)施方式中，該運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)I包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制模塊11、圖像掃描控制模塊12及信號(hào)邏輯控制模塊13。其中，機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制模塊11用以將PCB板實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料，并傳送至掃描區(qū)域；該圖像掃描控制模塊12用以控制圖像采集系統(tǒng)2采集PCB圖像；該信號(hào)邏輯控制模塊13用以協(xié)調(diào)整個(gè)掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)中信號(hào)的接收與發(fā)送。
具體的，該檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)定義系統(tǒng)3包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊31、模件定義模塊32及檢測(cè)算法模塊33。
其中，數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊31對(duì)PCB板的BOM數(shù)據(jù)進(jìn)行格式解析及數(shù)據(jù)校正后發(fā)送至模4件定義模塊32，所述模件定義模塊32將PCB板上電子元件對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)并根據(jù)待檢測(cè)PCB板所屬的PCB板信息及檢測(cè)要求，從檢測(cè)算法模塊33中選擇一種檢測(cè)算法，用以轉(zhuǎn)換為檢測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)參數(shù)。
優(yōu)選的，檢測(cè)算法包括圖像檢索算法、統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)算法、灰度比例算法、顏色距離算法、圖像相似度算法、IC橋接算法、字符識(shí)別算法、灰度平圾值算法、Max_Min算法、RGB 二色比算法、圖像匹配算法。
在本實(shí)施方式中，該存儲(chǔ)裝置為服務(wù)器，當(dāng)然也可為移動(dòng)存儲(chǔ)裝置。
所述PCB板信息包括PCB板上的電子元件的位置信息、角度信息、尺寸信息、顏色信息、型號(hào)種類信息。
優(yōu)選的，該圖像采集系統(tǒng)2為雙排雙向掃描式CCD成像系統(tǒng)，當(dāng)然也可為照相機(jī)或者其他具有圖像獲取功能的裝置。
在本實(shí)施方式中，該調(diào)試系統(tǒng)4還包括對(duì)編程圖像進(jìn)行自動(dòng)和/或手動(dòng)調(diào)試，以將編程圖像中的因圖像采集系統(tǒng)2所采集的PCB板的編程圖像中的各種缺陷，例如PCB板上電子元件位置偏移、色差、電子元件安裝錯(cuò)誤等各種缺陷。
具體的，所述文件包括Excel、XML、CSV ;所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括SQL、MySQL、Access、 FoxPro。
參圖2所示，其中圖2為圖I中SPC系統(tǒng)的工作流程圖。所謂SPC系統(tǒng)是指統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制系統(tǒng)(Statistical Process Control System)。它是一種借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的過(guò)程控制工具。它對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，根據(jù)反饋信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆，并采取措施消除其影響，使過(guò)程維持在僅受隨機(jī)性因素影響的受控狀態(tài)，以達(dá)到控制質(zhì)量的目的的一種系統(tǒng)。
在本實(shí)施方式中，可通過(guò)SPC系統(tǒng)對(duì)在線檢測(cè)系統(tǒng)5所獲取的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)與展現(xiàn)，以便于作業(yè)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)待檢測(cè)PCB板中有缺陷的PCB板。
上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)(I)，控制PCB板自動(dòng)上料并定位至掃描區(qū)域；圖像采集系統(tǒng)(2)，獲取PCB板的編程圖像；檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)定義系統(tǒng)(3)，將PCB板信息自動(dòng)導(dǎo)入至編程圖像，并對(duì)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行位置定義和參數(shù)設(shè)置；調(diào)試系統(tǒng)(4)，選擇同一型號(hào)的PCB板的不同樣品板對(duì)編程圖像進(jìn)行調(diào)試；在線檢測(cè)系統(tǒng)(5)，對(duì)在線待檢測(cè)PCB板進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果于上位機(jī)中顯示并以文件和/或數(shù)據(jù)庫(kù)形式保存至存儲(chǔ)裝置；SPC系統(tǒng)(6)，用以對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)及展現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)(I)包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制模塊(11 )、圖像掃描控制模塊(12 )及信號(hào)邏輯控制模塊(13 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)定義系統(tǒng)(3)包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊(31)、模件定義模塊(32)及檢測(cè)算法模塊(33)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊(31)對(duì)PCB板的BOM數(shù)據(jù)進(jìn)行格式解析及數(shù)據(jù)校正后發(fā)送至模件定義模塊(32)，所述模件定義模塊(32)將PCB板上電子元件對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)并根據(jù)待檢測(cè)PCB板所屬的PCB板信息及檢測(cè)要求，從檢測(cè)算法模塊(33)中選擇一種檢測(cè)算法，用以轉(zhuǎn)換為檢測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)算法包括圖像檢索算法、統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)算法、灰度比例算法、顏色距離算法、圖像相似度算法、IC橋接算法、字符識(shí)別算法、灰度平圾值算法、Max_Min算法、RGB三色比算法、圖像匹配算法。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)裝置包括服務(wù)器、移動(dòng)存儲(chǔ)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述PCB板信息包括PCB板上的電子元件的位置信息、角度信息、尺寸信息、顏色信息、型號(hào)種類信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集系統(tǒng)(2)包括雙排雙向掃描式CXD成像系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)試系統(tǒng)(4)還包括對(duì)編程圖像進(jìn)行自動(dòng)和/或手動(dòng)調(diào)試。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述文件包括Excel、XML、CSV ;所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括 SQL、MySQL、Access、FoxPro。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種掃描式在線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，控制PCB板自動(dòng)上料并定位至掃描區(qū)域；圖像采集系統(tǒng)，獲取PCB板的編程圖像；檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)定義系統(tǒng)，將PCB板信息自動(dòng)導(dǎo)入至編程圖像，并對(duì)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行位置定義和參數(shù)設(shè)置；調(diào)試系統(tǒng)，選擇同一型號(hào)的PCB板的不同樣品板對(duì)編程圖像進(jìn)行調(diào)試；在線檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)在線待檢測(cè)PCB板進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果于上位機(jī)中顯示并以文件和/或數(shù)據(jù)庫(kù)形式保存至存儲(chǔ)裝置；SPC系統(tǒng)，用以對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)及展現(xiàn)。本發(fā)明可使自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)PCB板進(jìn)行檢測(cè)時(shí)顯著地縮短編程周期，并降低漏檢率及誤報(bào)率，同時(shí)也可根據(jù)PCB板的不同規(guī)格靈活地選擇檢測(cè)算法，提高了自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)不同PCB板的適應(yīng)性。
文檔編號(hào)G01N21/956GK102928441SQ20121041229
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者葛春平, 何冰, 王菊霞, 李國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:渭南師范學(xué)院