一種自動光學(xué)檢測裝置及其檢測方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明屬于自動質(zhì)量檢測領(lǐng)域，尤其涉及用于PCB板生產(chǎn)的一種自動光學(xué)檢測裝置及 其檢測方法。
[0002]
【背景技術(shù)】 隨著生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，PCB板或固件越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的在線測試1CT與功能測試正 變得費力和費時。使用針床測試很難適應(yīng)密、細(xì)間距板的測試任務(wù)。對于高密度復(fù)雜的表面 貼裝PCB，人工目檢既不可靠也不經(jīng)濟，而對微小的元件如0402、0201等，人工目檢實際 上已經(jīng)失去了意義。因此需要一種Α0Ι輔助測試方法及裝置，以克服上述問題，作為對ICT 和功能測試有利的補充，可以幫助制造商提高在線測試（ICT)或功能測試的通過率、降低目 檢和ICT的人工成本、避免ICT成為產(chǎn)能瓶頸、縮短新產(chǎn)品周期，提升產(chǎn)能以及通過統(tǒng)計過 程控制改善成品率。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明提供一種Α0Ι輔助測試方法及裝置，以克服上述問題，作為對ICT和功能測試有 利的補充，可以幫助制造商提高在線測試（ICT)或功能測試的通過率、降低目檢和ICT的人 工成本、避免ICT成為產(chǎn)能瓶頸、縮短新產(chǎn)品周期，提升產(chǎn)能以及通過統(tǒng)計過程控制改善成 品率。
[0004] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種自動光學(xué)檢測方法，包括以下步驟： 第一步：拍攝PCB板的整個圖片，并通過確定PCB板邊界上對角的兩點坐標(biāo)或每條邊 界上的一點坐標(biāo)來標(biāo)定PCB板的范圍和/或其坐標(biāo)系,根據(jù)選取的點的坐標(biāo)，倉ij建一個縮略 圖； 第二步，校正點設(shè)定的步驟，設(shè)定PCB板的校正點，用來校正每一次放板的位置可能會 出現(xiàn)的偏差，具體步驟為：在PCB板上找到標(biāo)準(zhǔn)的MARK點，設(shè)定其位置； 每三步：預(yù)設(shè)對應(yīng)PCB板上要檢測的元件，設(shè)定其位置，為后面的檢測做準(zhǔn)備；所述第 二步包括以下步驟： a、 增加元件檢測框，框住要檢測的部分； b、 元件編輯，編輯該檢測框中的元件要檢測的詳細(xì)項目； c、 注冊元件，確認(rèn)當(dāng)前元件已經(jīng)編輯完成； 第四步，所述第二步和第三步之間還進(jìn)行CAD導(dǎo)入步驟，導(dǎo)入PCB板元件數(shù)據(jù)，自動找 元件定位及確認(rèn)；本步驟包括以下步驟： a、 在CAD導(dǎo)入界面中，預(yù)先設(shè)置各需要檢測的元件及要檢測項目的參數(shù)，或調(diào)用以前 已經(jīng)預(yù)設(shè)好的數(shù)據(jù)； b、 導(dǎo)入預(yù)設(shè)好的數(shù)據(jù)； 所述CAD導(dǎo)入步驟，首先準(zhǔn)備要編輯的PCB板的X軸坐標(biāo)、Y軸坐標(biāo)、角度、各元件位置、 各元件類型這五個數(shù)據(jù)，導(dǎo)入這些數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)來自動定位PCB板上的元件； 第五步，在第二步和第三步之間，還進(jìn)行優(yōu)化路徑步驟，根據(jù)整個PCB板上的需要檢測 的元件的坐標(biāo)制定逐一檢測的元件順序，即確定檢測路徑； 第六步：模式學(xué)習(xí)，設(shè)定PCB板上元件的參數(shù)， a、 調(diào)試程序，標(biāo)定需要檢測的元件的焊點、特殊標(biāo)記、元件本休、引腳、短路、字符中的 一個或數(shù)個需要檢測的參數(shù)； b、 學(xué)習(xí)程序，學(xué)習(xí)及記憶該PCB板的各項參數(shù)； 第七步：測試，測試PCB板是否出現(xiàn)缺陷； a、 逐一對需要進(jìn)行測試的點進(jìn)行掃描并標(biāo)定其參數(shù)； b、 將該參數(shù)與預(yù)設(shè)的參數(shù)進(jìn)行比對，如果一致或在誤差范圍內(nèi)則標(biāo)記為0K，如果超出 誤差范圍，則標(biāo)記為NG。
[0005] 進(jìn)一步的，預(yù)先設(shè)定的參數(shù)包括各元件焊點面積參數(shù)范圍、特殊標(biāo)記的坐標(biāo)范圍、 元件本體的坐標(biāo)范圍、引腳位置及面積參數(shù)范圍、引腳短路預(yù)警參數(shù)、字符位置坐標(biāo)范圍中 的一項或數(shù)項的二值化參數(shù)；然后根據(jù)以下規(guī)則進(jìn)行0K或NG判定： 焊點檢測：通過計算其焊點位置的藍(lán)色面積及設(shè)定的二值化參數(shù)，軟件會自動給出一 個相應(yīng)該的值，如果這個值在設(shè)定范圍內(nèi)，其判定為0K，如不在其范圍為NG ; 特殊標(biāo)記：通過計算其特殊標(biāo)記位置的紅色面積及設(shè)定的二值化參數(shù)，軟件會自動給 出一個相應(yīng)該的值，如果這個值在設(shè)定范圍內(nèi)，其判定為0K，如不在其范圍為NG ; 元件本體：通過計算其檢測圖片與標(biāo)準(zhǔn)圖片的差值，軟件會自動給出一個相應(yīng)該的值， 如果這個值在設(shè)定范圍內(nèi)，其判定為0K，如不在其范圍為NG ; 引腳檢測：通過計算其引腳檢測位置的藍(lán)色面積及設(shè)定的二值化參數(shù)，軟件會自動給 出一個相應(yīng)該的值，如果這個值在設(shè)定范圍內(nèi)，其判定為0K，如不在其范圍為NG ; 短路檢測：通過計算其引腳檢測位置的綠色面積及設(shè)定的二值化參數(shù)，軟件會自動給 出一個相應(yīng)該的值，如果這個值在設(shè)定范圍內(nèi)，其判定為0K，如不在其范圍為NG ; 字符檢測：能過計算其字符檢測位置，軟件自動識別字符，與設(shè)定的字符是否一樣，如 一樣為0K，不一樣為NG。
[0006] 進(jìn)一步的，在所述第三步中，好的元件學(xué)習(xí)及調(diào)整參數(shù)，錯誤的元件直接跳過不 學(xué)習(xí)。
[0007] 本發(fā)明還提供一種自動光學(xué)檢測裝置，其特征在于，包括以下部件： 圖像采集模塊，用于拍攝PCB板的整個圖片； 圖像處理模塊，接收所述圖像采集裝置傳送過來的圖像，并通過選取PCB板邊界上對 角的兩點或每條邊界上的任一點，由這些點畫出4條相互垂直的直線，這四條直線相交圈 定的區(qū)域即所拍攝的PCB板的范圍，和/或確定該范圍內(nèi)的坐標(biāo)系； 參數(shù)預(yù)設(shè)模塊，預(yù)設(shè)對應(yīng)PCB板上要檢測的元件，設(shè)定其位置，為后面的檢測做準(zhǔn)備； 數(shù)據(jù)預(yù)設(shè)模塊，用于預(yù)設(shè)對應(yīng)PCB板上要檢測的元件，設(shè)定其位置及檢測的屬性，為后面的 檢測做準(zhǔn)備；執(zhí)行以下步驟： a、 增加元件檢測框，框住要檢測的部分； b、 元件編輯，編輯該檢測框中的元件要檢測的詳細(xì)項目； c、 注冊元件，確認(rèn)當(dāng)前元件已經(jīng)編輯完成； 學(xué)習(xí)模塊，模式學(xué)習(xí)，設(shè)定PCB板上元件的參數(shù)，包括以下部件：調(diào)試模塊，標(biāo)定需要檢 測的元件的焊點、特殊標(biāo)記、元件本休、引腳、短路、字符中的一個或數(shù)個需要檢測的參數(shù)； 學(xué)習(xí)模塊，學(xué)習(xí)及記憶該PCB板的各項參數(shù)； 測試模塊，測試PCB板是否出現(xiàn)缺陷；根據(jù)學(xué)習(xí)模塊中的預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)，逐一對需要進(jìn)行 測試的點進(jìn)行掃描并標(biāo)定其參數(shù)；將該參數(shù)與預(yù)設(shè)的參數(shù)進(jìn)行比對，如果一致或在誤差范 圍內(nèi)則標(biāo)記為0K,如果超出誤差范圍，則標(biāo)記為NG。
[0008] 進(jìn)一步的，在所述圖像處理模塊中還設(shè)有縮略圖創(chuàng)建模塊，根據(jù)所選取的點的坐 標(biāo)，倉il建一個縮略圖； 在圖形采集模塊和圖像處理模塊之間，還設(shè)有校正模塊，根據(jù)預(yù)先設(shè)定PCB板的校正 點，用來校正每一次放板的位置可能會出現(xiàn)的偏差。
[0009] 進(jìn)一步的，還設(shè)有CAD導(dǎo)入模塊，用于將所述數(shù)據(jù)預(yù)設(shè)模塊中輸入的參數(shù)導(dǎo)入測 試模塊，或?qū)㈩A(yù)存在數(shù)據(jù)存儲器中的對應(yīng)的PCB板及其元件參數(shù)提出出來，供測試模塊讀 取使用；所述CAD導(dǎo)入模塊，調(diào)用準(zhǔn)備要編輯的PCB板的X軸坐標(biāo)、Y軸坐標(biāo)、角度、各元件位 置、各元件類型這五個數(shù)據(jù)，導(dǎo)入這些數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)來自動定位PCB板上的元件； 具體執(zhí)行以下步驟： a、 在CAD導(dǎo)入界面中，預(yù)先設(shè)置各需要檢測的元件及要檢測項目的參數(shù)，或調(diào)用以前 已經(jīng)預(yù)設(shè)好的數(shù)據(jù)； b、 導(dǎo)入預(yù)設(shè)好的數(shù)據(jù)，開始導(dǎo)入時CAD導(dǎo)入模塊會自動跳到當(dāng)前要編輯的元件位置， 如當(dāng)前類型已經(jīng)編輯過的，則自動調(diào)用其參數(shù)，如當(dāng)前元件類型沒有編輯過，則請求編輯當(dāng) 前類型的每一個元件，當(dāng)?shù)谝粋€元件編輯完成后，軟件會自動確認(rèn)其同類型的元件。
[0010] 進(jìn)一步的，所述自動光學(xué)檢測裝置還設(shè)有優(yōu)化路徑模塊，根據(jù)整個PCB板上的需 要檢測的元件的坐標(biāo)制定逐一檢測的元件順序，即確定檢測順序，該檢測順序供測試模塊 調(diào)用，并按照該順序逐一檢測；在所述學(xué)習(xí)模塊中還設(shè)有自動篩選模塊，全部測試為〇k的 元件則學(xué)習(xí)及調(diào)整參數(shù)，有NG的元件直接跳過不學(xué)習(xí)。
[0011] 進(jìn)一步的，所述預(yù)設(shè)模塊預(yù)先設(shè)定的參數(shù)包括各元件焊點面積參數(shù)范圍、特殊標(biāo) 記的坐標(biāo)范圍、元件本體的坐標(biāo)范圍、引腳位置及面積參數(shù)范圍、引腳短路預(yù)警參數(shù)、字符 位置坐標(biāo)范圍中的一項或數(shù)項的二值化參數(shù)；所述測試模塊根據(jù)以下規(guī)則進(jìn)行0K或NG判 定： 焊點檢測：通過計算其焊點位置的藍(lán)色面積及設(shè)定的二值化參數(shù)，軟件會自動給出一 個相應(yīng)該的值，如果這個值在設(shè)定范圍內(nèi)，其判定為0K，如不在其范圍為NG ; 特殊標(biāo)記：通過計算其特殊標(biāo)記位置的紅色面積及設(shè)定的二值化參數(shù)，軟件會自動給 出一個相應(yīng)該的值，如果這個值在設(shè)定范圍內(nèi)，其判定為0K，如不在其范圍為NG ; 元件本體：通過計算其檢測圖片與標(biāo)準(zhǔn)圖片的差值，軟件會自動給出一個相應(yīng)該的值， 如果這個值在設(shè)定范圍內(nèi)，其判定為0K，如不在其范圍為NG ; 引腳檢測：通過計算其引腳檢測位置的藍(lán)色面積及設(shè)定的二值化參數(shù)，軟件會自動給 出一個相應(yīng)該的值，如果這個值在設(shè)定范圍內(nèi)，其判定為0K，如不在其范圍為NG ; 短路檢測：通過計算其引腳檢測位置的綠色面積及設(shè)定的二值化參數(shù)，軟件會自動給 出一個相應(yīng)該的值，如果這個值在設(shè)定范圍內(nèi)，其判定為0K，如不在其范圍為NG ; 字符檢測：能過計算其字符檢測位置，軟件自動識別字符，與設(shè)定的字符是否一樣，如 一樣為0K，不一樣為NG。
[0012] 進(jìn)一步的，所述自動光學(xué)檢測裝置還設(shè)有自動糾偏裝置，所述自動糾偏裝置包 括： XYZ三維伺服裝置，用于將位置出現(xiàn)偏差的產(chǎn)品移動到正確的位置； 旋轉(zhuǎn)校正裝置，包括一個伺服電機和一個吸盤，安裝于所述ΧΥΖ三維伺服裝置上，并可 跟隨其做三維移動，用于將位置出現(xiàn)偏差的產(chǎn)品吸起，通過選擇產(chǎn)品以調(diào)整其角度偏差； 所述自動糾偏裝置與所述校正模塊連接，校正模塊最后驗證產(chǎn)品位置是否吻合預(yù)設(shè)的 位置。