专利名称：编带电路自动化检测设备中的图像信息采集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对编带后集成电路的打印标识、管脚、烫封印痕和覆膜破 损的自动化检测设备中的图像信息采集装置。
背景技术：
目前，现行的编带集成电路检测大多数是利用人工检查的方式，人工检查 的方式有这样一些缺点 一是无法达到检测上的一致性和准确性，会造成较大 的检测误差，二是人眼在长时间注意力高度集中的工作环境中容易产生疲劳感， 也会造成检测的误差，同时大幅降低检测效率，三是随着未来国内劳动力资源 的日益缺乏，劳动力成本必然会上涨，将导致IC检查成本明显上升。
也有极少数公司开发了基于机器视觉的集成电路图像检测系统，但都是只 对集成电路部分指标做了检测，如北京中科泛华测控技术有限公司开发的测试 系统只对打印字符进行了检测，而没有对电路进行包括打印标识、管脚尺寸、 烫封印痕和覆膜破损等的全面检査。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种检测功能完备、检 测准确、可以替代人工进行检测而且不仅实现对电路的打印标识、管脚尺寸、 烫封印痕和覆膜破损的全面检査，还具备对缺陷电路的人工放大镜再检、自动 打标、自动计数、自动进带、倒带等功能，还能最大限度地实现检测自动化的 编带电路自动化检测设备中的图像信息采集装置。
按照本发明提供的技术方案，在机架的两端设置左编带料盘与右编带料盘， 左编带料盘与左轴巻带电机的输出轴相连，右编带料盘与右轴巻带电机的输出 轴相连，在左编带料盘右上方的机架上设有左导带轮，在右编带料盘左上方的 机架上设有右导带轮，在左导带轮与右导带轮之间设有呈上下设置的主动轮与 从动轮，主动轮与驱动电机的输出轴相连，左导带轮、主动轮与右导带轮顶端 平齐，从动轮呈上下活动连接，在左导带轮与右导带轮之间下方设有前后设置 的前导轨与后导轨，且前导轨或者后导轨呈前后活动连接，在前导轨与后导轨 之间设有吹气板，其上设有若干吹气孔，在左导带轮与右导带轮之间上方处设 置若干检测光源及其成像装置，相邻两成像装置间隔整数个集成电路，在位于 首个成像装置的正下方设有定位传感器。
所述检测光源包括在吹气板上方沿着其长度方向顺序设置的条形光源、环 形直射光源、同轴光源与环形散射光源，在条形光源的正下方设有定位传感器， 所述成像装置包括分别与条形光源、环形直射光源、同轴光源、环形散射光源 对应的第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机与第四摄像机。所述第一摄像机、 第二摄像机、第三摄像机与第四摄像机均设置在同一载台上，且载台与升降气 缸的活塞杆相连。所述前导轨呈前后活动连接，且前导轨与直线电机的输出轴相连。在吹气 板右端部上方设有辅助放大镜。在吹气板右端部后侧上方设有打标器。在吹气 板右端部前侧下方设有控制面板。
设置有本发明的图像信息采集装置的编带电路自动化检测设备使用后，可 以完全替代人工，实现对编带电路各项指标的全自动检测，不仅检测功能完备， 而且检测准确度和效率都比人工有极大的提高，同时也节省人工成本，使得编 带电路生产的费效比得到大幅提升。
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是具有本发明的编带电路自动化检测设备的工作原理图。 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图所示在机架两端设置左编带料盘19与右编带料盘11，左编带料盘
19、右编带料盘11分别与左轴巻带电机20、右轴巻带电机12的输出轴相连， 在左编带料盘19右上方的机架上设有左导带轮22，在右编带料盘11左上方的 机架上设有右导带轮10，在左导带轮22与右导带轮10之间设有呈上下设置的 主动轮17与从动轮18，主动轮17与驱动电机16的输出轴相连，左导带轮22、 主动轮17与右导带轮10顶端平齐，从动轮18呈上下活动连接，在左导带轮22 与右导带轮10之间下方设有前后设置的前导轨26与后导轨24，且前导轨26或 者后导轨24呈前后活动连接，在前导轨26与后导轨24之间设有吹气板，其上 设有若干吹气孔25，在左导带轮22与右导带轮10之间上方处设置若干检测光 源及其成像装置，相邻两成像装置间隔整数颗集成电路，在位于首个成像装置 的正下方设有定位传感器27。
所述检测光源包括在吹气板上方沿着其长度方向顺序设置的条形光源23、 环形直射光源3、同轴光源5与环形散射光源7，在条形光源23的正下方设有 定位传感器27，所述成像装置包括分别与条形光源23、环形直射光源3、同轴 光源5、环形散射光源7对应的第一摄像机1、第二摄像机2、第三摄像机4与 第四摄像机6。所述第一摄像机l、第二摄像机2、第三摄像机4与第四摄像机 6均设置在同一载台上，且载台与升降气缸的活塞杆相连。
所述前导轨26呈前后活动连接，且前导轨26与直线电机14的输出轴相连。 在吹气板右端部上方设有辅助放大镜8。在吹气板右端部后侧上方设有打标器9。 在吹气板右端部前侧下方设有控制面板13。
本发明的操作步骤如下
1、 系统开机自检
设备启动时，PLC机将调用系统检测程序，收集各个部件的传感器自检信 号，检测各个部件是否工作正常，并将结果返回给PLC。设备经过自检，确定 正常后进入工作状态。
2、 系统初始化设置系统自检后，对设备参数进行初始化设置，过程如下
a、 输入编带信息和操作人员信息，PLC根据编带电路规格，控制图2中前 导轨26下的直线电机14，沿垂直方向的滑动导轨自动运动，使得前导轨26、 后导轨24的间距正好符合编带电路的规格。
b、 手工上编带21到主动轮17，在控制面板13上点击上带信号，从动轮 18下压，编带21由主动轮17带动，直至其上的第一颗集成电路自动运行到导 轨的定位传感器上方位置。PLC控制气缸驱动四个摄像机(第一摄像机1、第二 摄像机2、第三摄像机4与第四摄像机6)的载台，把摄像机移动至导轨正上方。 然后手动调整摄像机在导轨上方的位置及其焦距，使摄像机正好采集到一个电 路清晰图像。
c、 调整第一摄像机1、第二摄像机2、第三摄像机4与第四摄像机6之间 以及第四摄像机6与打标器9之间的距离，使之正好间隔整数颗集成电路。
d、 分别在第一摄像机1、第二摄像机2、第三摄像机4与第四摄像机6下 拍摄图像作为参考图像，确定打印标识、烫封、管脚和覆膜的检测数据，并在 操作软件中设置相应的检测规范。
e、 然后操作控制面板，使摄像机返回初始位置，编带倒回，初始化设置完成。
3、自动检测过程
如图1中，设备自动检测过程如下
a、 把编带21插入后导轨24与前导轨26之间，自动运行到主动轮17位置， 点击控制面板13压带按钮，从动轮18下压，编带21固定。
b、 点击控制面板13上带按钮，PLC接收到上带信号后，编带21内的第一 个集成电路在主动轮17的带动下自动运行到第一摄像机1正下方的位置。
c、 具体实现方法是用第一摄像机下方的定位传感器27检测编带21内是否 有电路，如果没有则驱动电机16继续运行，有则停止驱动电机16。
e、 点击控制面板13开始按钮，PLC接收到开始信号后，后导轨24与前导 轨26底部的吹气孔25开始吹气，向上形成气浮，微抬编带21。同时条形光源 23、环形直射光源3、同轴光源5与环形散射光源7频闪，摄像机(1， 2， 4， 6) 拍照，右轴巻带电机12、左轴巻带电机20和驱动电机16开始运行。导轨下方 的定位传感器27监测编带21的运行，不断触发条形光源23、环形直射光源3、 同轴光源5与环形散射光源7频闪和第一摄像机1、第二摄像机2、第三摄像机 4与第四摄像机6拍照。采集的图像通过1394总线送入计算机。
f、 在计算机图像检测软件对于采集的电路图像进行打印标识、管脚、烫封 和覆膜检测的同时，编带21在驱动电机16的带动下继续前进。运动控制和视 觉检测是一个并行处理的过程，用以获得最高的检测效率。这里由于检测的项 目不同，采用不同的光照方式以获得最佳的检测效果。打印标识检测利用第一 摄像机1和条形光源23，烫封检测利用第二摄像机2和环形直射光源3，管脚 检测利用第三摄像机3和同轴光源5，覆膜检测利用第四摄像机6和环形散射光 源7。g、 如果图像检测结果都符合标准就重复运行步骤d，不符合则记录当前IC 电路需要打标的信息，编带继续运行，直至瑕疵电路到达打标位置，右轴巻带电
机12、左轴巻带电机20、驱动电机16运动停止。此时有两种选择， 一是人工 检査电路是否该打标(方法是在打标位置上方装置一台辅助放大镜8，供操作人 员观察用，二是预先设定自动打标，此时无需人工检査，打标器9)自动对瑕疵 电路打标。然后运行过程回到步骤d。
h、 检测当前集成电路是否为编带21最后一颗电路，其方法是通过导轨下 的定位传感器27的计数和编带巻盘的电路总数共同判断。如果是，左轴巻带电 机20、右轴巻带电机12、驱动电机16就停止运行，等待收带信号，否则将继 续执行步骤d。 PLC检测到控制面板13发出的收带信号后，左轴巻带电机20、 右轴巻带电机12、驱动电机16将启动反转将编带21倒回。结束后，按下控制 面板13停止按钮，左轴巻带电机20、右轴巻带电机12、驱动电机16停止运行， 第一摄像机1、第二摄像机2、第三摄像机4与第四摄像机6归位，驱动电机16 上抬，导轨吹气停止，整个生产过程结束。
具有本发明的编带电路自动化检测设备工作时，第一摄像机l、第二摄像机 2、第三摄像机4与第四摄像机6的输出端通过1394接口与PC机进行数据通讯。 在拍摄到集成电路图像后，经过图像预处理、图像区域分割、区域特征量获取 等处理步骤，通过一定的图像分析算法，来实现编带电路的打印标识检测、管 脚检测、烫封检测和覆膜检测功能。
权利要求
1、一种编带电路自动化检测设备中的图像信息采集装置，包括设置于机架两端的左编带料盘(19)与右编带料盘(11)，左编带料盘(19)与左轴卷带电机(20)的输出轴相连，右编带料盘(11)与右轴卷带电机(12)的输出轴相连，在左编带料盘(19)右上方的机架上设有左导带轮(22)，在右编带料盘(11)左上方的机架上设有右导带轮(10)，在左导带轮(22)与右导带轮(10)之间设有呈上下设置的主动轮(17)与从动轮(18)，主动轮(17)与驱动电机(16)的输出轴相连，左导带轮(22)、主动轮(17)与右导带轮(10)的顶端平齐，从动轮(18)呈上下活动连接，在左导带轮(22)与右导带轮(10)之间下方设有前后设置的前导轨(26)与后导轨(24)，且前导轨(26)或者后导轨(24)呈前后活动连接，其特征是在前导轨(26)与后导轨(24)之间设有吹气板，其上设有若干吹气孔(25)，在左导带轮(22)与右导带轮(10)之间的上方处设置若干检测光源及其成像装置，相邻两成像装置间隔整数个集成电路，在位于首个成像装置的正下方设有定位传感器(27)。
2、 如权利要求1所述的编带电路自动化检测设备中的图像信息采集装置， 其特征是所述检测光源包括在吹气板上方沿着其长度方向顺序设置的条形光 源(23)、环形直射光源(3)、同轴光源(5)与环形散射光源(7)，在条形光 源(23)的正下方设有定位传感器(27)，所述成像装置包括分别与条形光源(23)、 环形直射光源(3)、同轴光源(5)、环形散射光源(7)对应的第一摄像机(1)、 第二摄像机(2)、第三摄像机(4)与第四摄像机(6)。
3、 如权利要求1所述的编带电路自动化检测设备中的图像信息采集装置， 其特征是所述第一摄像机(1)、第二摄像机(2)、第三摄像机(4)与第四摄 像机(6)均设置在同一载台上，且载台与升降气缸的活塞杆相连。
4、 如权利要求1所述的编带电路自动化检测设备中的图像信息采集装置， 其特征是所述前导轨(26)呈前后活动连接，且前导轨(26)与直线电机(14)fitl，出车由木目go
5、 如权利要求1所述的编带电路自动化检测设备中的图像信息采集装置，其特征是在吹气板右端部上方设有辅助放大镜(8)。
6、 如权利要求1所述的编带电路自动化检测设备中的图像信息采集装置，其特征是在吹气板右端部后侧上方设有打标器(9)。
7、 如权利要求1所述的编带电路自动化检测设备中的图像信息采集装置，其特征是在吹气板右端部前侧下方设有控制面板(13)。
全文摘要
本发明涉及一种编带电路自动化检测设备中的图像信息采集装置，包括设置于机架两端的左、右编带料盘，左、右编带料盘分别与左、右轴卷带电机的输出轴相连，在左编带料盘右上方设有左导带轮，在右编带料盘左上方设有右导带轮，在左、右导带轮之间设有主、从动轮，主动轮与驱动电机相连，左、右导带轮与主动轮顶端平齐，在左、右导带轮之间下方设有前后设置的前、后导轨，在前、后导轨之间设有吹气板，其上设有若干吹气孔，在左、右导带轮之间上方处设置若干检测光源及其成像装置，相邻两成像装置间隔整数颗集成电路，在位于首个成像装置的正下方设有定位传感器。本发明具有可以完全替代人工，实现对编带电路各项指标的全自动检测等优点。
文档编号G01D5/26GK101303246SQ20081012354
公开日2008年11月12日 申请日期2008年6月6日 优先权日2008年6月6日
发明者俊 曹, 王青艳, 俊 芦, 锋 陆 申请人:无锡中微腾芯电子有限公司