一種smt模版質(zhì)量的檢測設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及SMT模版質(zhì)量的檢測設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括CCD相機、X向和Y向伺服電機、X向和Y向?qū)к?、X向和Y向光柵尺、SMT模版固定裝置、平面背光光源、工控機、運動控制卡、數(shù)據(jù)采集卡和繼電器；SMT模版固定在檢測平面上，X、Y向伺服電機分別通過X、Y向?qū)к墡覥CD相機及平面背光光源分別在檢測平面的上、下方移動；由X、Y向光柵尺對CCD相機的位置進行反饋；CCD相機移動并采集SMT模版局部圖像；工控機通信控制X、Y向伺服電機移動，PCI接口與數(shù)據(jù)采集卡通信獲取X、Y向光柵尺的位置數(shù)據(jù)，通過GigE接口與CCD相機通信獲取采集圖像，繼電器控制平面背光光源。
【專利說明】
一種SMT模版質(zhì)量的檢測設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及機器視覺及圖像處理技術(shù)，具體為一種SMT模版質(zhì)量的檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著表面貼片技術(shù)(SMT)得到廣泛應(yīng)用，PCB電路板的集成度和復(fù)雜度越來越高，貼片與SMT產(chǎn)品組件間的間隔越來越小，人工難以檢測。PCB上所出現(xiàn)的缺陷主要源于錫膏印刷，錫膏印刷是SMT工藝中最重要的環(huán)節(jié)。而SMT模版的質(zhì)量是決定錫膏印刷質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素。隨著SMT模版上開孔尺寸不斷減小、數(shù)量不斷增多，應(yīng)用自動光學(xué)檢測技術(shù)(AOI)成為一種必然選擇。傳統(tǒng)的人工檢測方法存在主觀誤差，耗時長等缺點，且只能對SMT模版進行抽樣檢測;而使用基于數(shù)字圖像處理的計算機視覺檢測則具有非接觸性、檢測精度高、速度快等優(yōu)點，機器視覺檢測代替人工檢測已經(jīng)成為了一種必然選擇。
[0003]現(xiàn)有的SMT模版的自動測量方法采用Gerber文件生成的SMT模版標(biāo)準(zhǔn)圖像后，由CCD相機或掃描儀采集SMT模版圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像進行對比從而確定SMT模版缺陷。由于CCD相機分辨率以及計算機硬件的限制只能對小尺寸的SMT模版進行檢測，因為圖像分辨率的限制對大尺寸的SMT模版則導(dǎo)致細節(jié)的丟失。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型擬解決的技術(shù)問題是，提供一種SMT模版的質(zhì)量檢測設(shè)備。該設(shè)備適用于SMT模版的質(zhì)量檢測，具有結(jié)構(gòu)簡單，檢測精度高，全自動檢測，縮短檢測時間，且適用范圍廣等特點。
[0005]本實用新型解決所述檢測設(shè)備所采用的技術(shù)方案是，設(shè)計一種SMT模版質(zhì)量的檢測設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括有:CCD相機、X向伺服電機、X向?qū)к?、X向光柵尺、Y向伺服電機、Y向?qū)к墶ⅲは蚬鈻懦?、SMT模版固定裝置、平面背光光源、待檢測SMT模版、工控機、運動控制卡、數(shù)據(jù)采集卡和繼電器;所述SMT模版由SMT模版固定裝置固定在檢測平面上，X、Y向伺服電機分別通過Χ、Υ向?qū)к墡覥CD相機及平面背光光源分別在檢測平面的上、下方移動；由Χ、Υ向光柵尺對CCD相機的位置進行反饋;CCD相機在檢測平面上方移動并采集SMT模版局部圖像;所述工控機通過PCI接口與運動控制卡通信控制Χ、Υ向伺服電機移動，通過PCI接口與數(shù)據(jù)采集卡通信獲取X、Y向光柵尺的位置數(shù)據(jù)，通過GigE接口與CCD相機通信，獲取采集圖像，并通過繼電器控制平面背光光源的亮滅。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型設(shè)備通過移動CCD相機多次采集SMT模版圖像完成檢測，有效提高了檢測精度;本實用新型將機構(gòu)本身誤差源與待檢測SMT模版的定位誤差分別進行矯正，進一步提高了檢測精度；并規(guī)劃檢測窗的位置與軌跡，提高了檢測速度；將Gerber文件直接轉(zhuǎn)換為孔位信息與檢測圖片進行對比，縮短了檢測時間。本實用新型具有快速、精確、非接觸的特點，可有效的對SMT模版質(zhì)量進行檢測。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型SMT模版質(zhì)量檢測方法一種實施例的流程示意圖。
[0008]圖2是本實用新型SMT模版質(zhì)量檢測設(shè)備一種實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3是本實用新型SMT模版質(zhì)量檢測設(shè)備一種實施例的固定SMT模版示意圖:
[0010]圖4是本實用新型SMT模版質(zhì)量檢測設(shè)備一種實施例的結(jié)構(gòu)框圖:
[0011]圖5是本實用新型SMT模版質(zhì)量檢測方法的Gerber圖像的局部分割方法示意圖；
[0012]圖6是本實用新型SMT模版質(zhì)量檢測方法的Gerber圖像的局部分割結(jié)果示意圖；
[0013]圖7是本實用新型SMT模版質(zhì)量檢測方法的檢測窗位置規(guī)劃示意圖；
[0014]圖8是本實用新型SMT模版質(zhì)量檢測方法的檢測軌跡規(guī)劃示意圖；
[0015]圖9是本實用新型SMT模版質(zhì)量檢測方法的零點偏移補償示意圖；
[0016]圖10是本實用新型SMT模版質(zhì)量檢測方法的SMT模版定位誤差示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步的說明，但并不以此作為對本申請權(quán)利要求保護范圍的限定。
[0018]本實用新型設(shè)計的SMT模版質(zhì)量檢測設(shè)備(簡稱設(shè)備，參見圖1-10)包括有:(XD相機1、X向伺服電機2、X向?qū)к?、X向光柵尺4、Y向伺服電機5、Y向?qū)к?、Y向光柵尺7、SMT模版固定裝置8、平面背光光源9、待檢測SMT模版10、工控機11、運動控制卡12、數(shù)據(jù)采集卡13和繼電器14;所述SMT模版10由SMT模版固定裝置8固定在檢測平面(參見圖3)，X、Y向伺服電機
2、5通過Χ、Υ向?qū)к?、6帶動C⑶相機I及平面背光光源9分別在檢測平面上、下方移動；由Χ、Υ向光柵尺4、7對CCD相機的位置進行反饋;CCD相機I在檢測平面上方移動并采集SMT模版10局部圖像;本實用新型設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(參見圖2、3)是:所述工控機11通過PCI接口與運動控制卡12通信控制Χ、Υ向伺服電機2、5移動、通過PCI接口與數(shù)據(jù)采集卡13通信獲取Χ、Υ向光柵尺4、7的位置數(shù)據(jù)，通過GigE接口與CCD相機I通信，獲取采集圖像，通過繼電器14控制平面背光光源9的亮滅。
[0019]本實用新型檢測設(shè)備采用下述檢測步驟:
[0020](I )Gerber 文件解析
[0021]SMT模版的標(biāo)準(zhǔn)圖像由對應(yīng)的Gerber文件生成，為了提高檢測精度，本實用新型提出一種將Gerber文件生成的縮略圖局部分割后依次生成高分辨率的局部圖像的方法，從高分辨率的局部圖中提取孔位信息，保證了數(shù)據(jù)精度;之后由人工定位Gerber文件中的位置基準(zhǔn)點(Mark點)，用于后續(xù)檢測過程中SMT模版的位置誤差校正。
[0022](2)檢測窗位置及軌跡規(guī)劃
[0023]為了提高精度檢測精度，檢測時需多次移動CCD相機對SMT模版進行圖像采樣;檢測窗的位置及軌跡影響著檢測效率，在檢測前需對檢測窗位置及軌跡進行規(guī)劃。
[0024](3)確定孔位相對于設(shè)備零點的偏移量
[0025]由Gerber數(shù)據(jù)獲取的圖像均為相對坐標(biāo)，在檢測前需確定圖像相對于設(shè)備零點的偏移量；由步驟2中獲得Mark點位置，之后手動將CCD相機移動到被固定的SMT模版的對應(yīng)的Mark點位置，根據(jù)實際Mark點相對于設(shè)備零點的位置與標(biāo)準(zhǔn)Mark點的相對位置進行差值計算，可獲得Mark點偏差，同時也是SMT模版標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的偏差。
[0026](4)SMT模版定位誤差校正
[0027]SMT模版在檢測時由人工放入檢測裝置，由于定位誤差以及SMT模版邊框不平整等原因?qū)е耂MT模版產(chǎn)生傾斜、旋轉(zhuǎn)、移位等定位誤差(如圖10所示)。此時檢測窗的理想位置與實際位置間產(chǎn)生偏差，故在檢測前需校正位置誤差。
[0028](5)孔位缺陷檢測
[0029]根據(jù)校正后的檢測窗位置，移動CCD相機后采集圖像，由光柵尺采集位置數(shù)據(jù)經(jīng)PCI總線傳入計算機，對采集到的圖像進行預(yù)處理，然后提取孔位數(shù)據(jù)，并變換為實際尺寸；與Gerber文件生成的孔位數(shù)據(jù)進行對比從而判斷是否存在多孔，少孔，孔偏移，孔大，孔小和毛刺，從而判斷SMT模版質(zhì)量的優(yōu)劣。
[0030]本實用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種SMT模版質(zhì)量的檢測設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括有:CCD相機、X向伺服電機、X向?qū)к?、X向光柵尺、Y向伺服電機、Y向?qū)к?、Y向光柵尺、SMT模版固定裝置、平面背光光源、待檢測SMT模版、工控機、運動控制卡、數(shù)據(jù)采集卡和繼電器;所述SMT模版由SMT模版固定裝置固定在檢測平面上，X、Y向伺服電機分別通過X、Y向?qū)к墡覥CD相機及平面背光光源分別在檢測平面的上、下方移動；由Χ、Υ向光柵尺對CCD相機的位置進行反饋;CCD相機在檢測平面上方移動并采集SMT模版局部圖像;所述工控機通過PCI接口與運動控制卡通信控制X、Y向伺服電機移動，通過PCI接口與數(shù)據(jù)采集卡通信獲取Χ、Υ向光柵尺的位置數(shù)據(jù)，通過GigE接口與CCD相機通信，獲取采集圖像，并通過繼電器控制平面背光光源的亮滅。
【文檔編號】G01N21/956GK205643192SQ201620185279
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】劉今越, 李洋, 郭志紅, 劉佳斌, 任東成, 任志斌
【申請人】河北工業(yè)大學(xué)