多线阵相机在线单面检测装置的制作方法

本发明涉及电路板在线检测技术领域，特别是涉及一种多线阵相机在线单面检测装置。

背景技术：

传统的电路板检测设备通过将光学成像系统安装在横梁上(称作X轴)，使光学成像系统能够在横梁上左右移动，并将照明系统固定在真空吸附平台上方，也可以连接到X轴上，随光学成像系统左右移动，电路板放置在真空吸附平台上。真空吸附平台可以前后移动，使得电路板在光学成像系统的视野下平稳通过。通过光学成像系统的左右移动和真空吸附平台的前后移动，来完成光学成像系统对电路板全部图像采集工作。其突出的缺点是：现有的线路板检测设备是通过人工将电路板放置至真空吸附平台上，然后通过控制真空吸附平台移动使电路板移动至光学成像系统的图像采集区域，操作过程复杂，且效率低下；不能与电路板生产线所连接使用。

因此，需要一种与电路板生产线连接使用且图像质量高的电路板单面检测装置。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多线阵相机在线单面检测装置，用于提高电路板在线单面检测所采集图像的质量。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多线阵相机在线单面检测装置，其包括检测机架以及置于检测机架上的以下结构：

用于待检测件在线检测的传送组件，包括依次衔接的输入机构、检测区传送机构以及输出机构，所述输入机构包括多根与待检测件运行方向垂直设置的输送滚轮，置于输送滚轮上方且与所述输送滚轮垂直设置的两根导向板，以及驱动两根导向板同步相向或相背运动的第一驱动机构，两根导向板上均设有容纳输送滚轮的容置槽；所述检测区传送机构包括输送皮带以及多个置于输送皮带上方用于辅助压紧待检测件的压紧滚轮；

检测光学系统，包括置于输送皮带上方的摄像组件和与摄像组件配合使用的光源组件，所述摄像组件采用多线阵相机机。

优选的，所述第一驱动机构包括第一驱动电机，第一驱动电机通过齿轮齿条结构与两根所述导向板传动相连。

优选的，所述输入机构还包括与所述输送滚轮平行设置的导向柱，所述导向板与所述导向柱滑动相连。

优选的，所述光源组件包括固定在所述检测机架上的安装外壳和置于安装外壳内的穹顶光源、同轴光源和光源冷却组件；穹顶光源包括两个穹顶LED光源，罩设在两个穹顶LED光源上的穹顶光学反射罩，且两个穹顶LED光源分别位于穹顶光学反射罩的两端，所述穹顶光学反射罩的顶部开设有供多线阵CCD相机拍摄光路经过的长槽，所述长槽位于穹顶光学反射罩的对称中心线上；同轴光源置于所述穹顶光源的上方，同轴光源具有上下正对的顶部光线射出口和底部光线射出口，底部光线射出口与所述长槽贯通，顶部光线射出口处设有用于防尘隔离的透光玻璃；光源冷却组件包括设于所述穹顶LED光源上的散热结构，以及设于同轴光源内的散热结构。

优选的，所述光源冷却组件还包括置于安装外壳内壁上的冷却风机。

优选的，穹顶LED光源上的散热结构以及所述同轴光源内的散热结构均连接一光源冷却器相连，所述光源冷却器上设有与外界冷却介质相连的冷却孔。

优选的，所述检测区传送机构还包括置于所述输送皮带的上下输送面之间用于支撑所述输送皮带的支撑平板。

优选的，所述检测区传送机构还包括驱动所述输送皮带转动的第二驱动机构，第二驱动机构包括驱动电机以及主皮带辊和从皮带辊，所述驱动电机与所述主皮带辊传动相连，所述输送皮带缠绕在主皮带辊)和从皮带辊上，所述从皮带辊的两端均设有调节输送皮带张紧度的调节装置。

优选的，所述主皮带辊和所述从皮带辊上均设有多个定位槽，且主皮带辊上的定位槽和从皮带辊上的定位槽一一对应，所述输送皮带的内表面上具有多个定位筋，所述定位筋与所述定位槽相配合。

优选的，所述压紧滚轮安装在滚轮支架上，且滚轮支架上设有竖直方向延伸的安装槽，压紧滚轮设于安装槽内且可沿安装槽上下移动。

如上所述，本发明的多线阵相机在线单面检测装置，具有以下有益效果：本发明采用多段衔接的机构来完成待检测件在线检测的平稳输送，并且通过输入机构对待检测件进行定位导向处理，利用两个导向板将待检测件进行定位导向，确保待检测件以正姿态进入检测区传送机构，以此提高待检测件所采集图像的质量；本发明的多线阵相机在线单面检测装置采用了穹顶光源与同轴光源相结合的方式，为多线阵相机提供最好的光源，提高了所采集电路板的图像质量。

附图说明

图1显示为本发明的多线阵相机在线单面检测装置示意图。

图2显示为本发明的输入机构示意图。

图3显示为本发明中的光源组件的具体结构示意图。

图4显示为本发明中的检测区传送机构的俯视图。

图5显示为本发明中的检测区传送机构的主视图。

元件标号说明

1 输入机构

11 电机

12 输送滚轮

13 第一驱动机构

14 导向板

2 光源组件

21 安装外壳

22 同轴光源

221 单向反射光学玻璃

222 漫散射光学玻璃

223 同轴LED光源

224 同轴光源内的散热结构

23 透光玻璃

24 冷却风机

25 穹顶LED光源

26 穹顶光学反射罩

27 光源冷却器

201 长槽

202 冷却孔

3 输出机构

4 检测区传送机构

41 从皮带辊

411 定位槽

42 调节装置

43 支撑架

44 驱动电机

45 主皮带辊

46 输送皮带

47 压紧滚轮

48 支撑平板

5 摄像组件

6 罩壳

7 检测机架

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供一种多线阵相机在线单面检测装置，其包括检测机架7以及置于检测机架7上的以下结构：

用于待检测件在线检测的传送组件，包括依次衔接的输入机构1、检测区传送机构4以及输出机构3，所述输入机构1(见图2所示)包括多根与待检测件运行方向垂直设置的输送滚轮12，置于输送滚轮12上方且与所述输送滚轮12垂直设置的两根导向板14，以及驱动两根导向板同步相向或相背运动的第一驱动机构13，两根导向板14上均设有容纳输送滚轮12的容置槽；所述检测区传送机构4包括输送皮带46以及多个置于输送皮带上方用于辅助压紧待检测件的压紧滚轮47(见图4及图5所示)；

检测光学系统，包括置于输送皮带46上方的摄像组件5和与摄像组件5配合使用的光源组件2，所述摄像组件5均采用多线阵相机，多线阵相机通过相机支架8固定在检测机架7上。

本发明采用多段衔接的机构来完成待检测件在线检测的平稳输送，并且通过输入机构1对待检测件进行定位导向处理，利用两个导向板14将待检测件进行定位导向，确保待检测件以正姿态进入检测区传送机构4，以此提高待检测件所采集图像的质量；本发明的多线阵相机在线单面检测装置适用于电路板的在线检测，确保了电路板在输送过程中的平稳性，避免电路板自身的扭曲变形或微小抖动等问题，提高所采集电路板的图像质量。

上述检测机架7的外面设有罩壳6，防止灰尘等进入检测区影响检测。

下面具体描述各机构的具体结构。

输入机构，见图2所示，本实施例中的第一驱动机构13包括第一驱动电机，第一驱动电机通过齿轮齿条结构与两根导向板14传动相连。通过第一驱动电机和齿轮齿条结构实现了两根导向板的相向或相背运行，完成对待检测件的定位导向，避免待检测件以倾斜或扭曲等姿态进入检测区输送机构，影响所摄图像的质量。上述输入机构1还包括与输送滚轮12平行设置的导向柱，导向板14与导向柱滑动相连；导向柱的设置更加确保导向板的稳定滑行，避免导向板的两端在运行时出现倾斜。本实施例中的所有输送滚轮12均通过电机11同步驱动，在电机11的带动下所有输送滚轮12同步转动。

如图3所示，本发明中的光源组件2包括固定在检测机架7上且带有透光槽的安装外壳21和置于安装外壳21内的穹顶光源、同轴光源22和光源冷却组件；穹顶光源包括两个穹顶LED光源25，罩设在两个穹顶LED光源25上的穹顶光学反射罩26，且两个穹顶LED光源25分别位于穹顶光学反射罩26的两端，所述穹顶光学反射罩26的顶部开设有供多线阵相机拍摄光路经过的长槽201，长槽201位于穹顶光学反射罩26的对称中心线上且与上述透光槽相对；同轴光源22置于穹顶光源的上方，同轴光源22具有上下正对的顶部光线射出口和底部光线射出口，底部光线射出口与所述长槽201贯通，顶部光线射出口处设有用于防尘隔离的透光玻璃23；光源冷却组件包括设于所述穹顶LED光源25上的散热结构，以及设于同轴光源内的散热结构224。

本发明采用穹顶光源和同轴光源相结合的方式，通过穹顶光源的穹顶漫散射光照，驱除图像采集后的“虚影”问题，再通过同轴光源来补偿因为漫散射而损失的光照强度，提高图像采集的质量；另外，通过光源冷却组件来降低环境温度，使所有的LED光源稳定工作在最佳的温度范围内，使LED光源的光强和光谱特性更加温度，同时提高了LED光源的使用寿命。在使用时，只需要将多线阵CCD相机置于光源组件2的上方，且位于光源组件的对称中心线上，即多线阵CCD相机可通过上述透光槽、同轴光源的顶部光线射出口和底部光线射出口、长槽拍摄待检测件，其采集到的图像质量高。

为进一步稳定光源的工作环境温度，上述光源冷却组件还包括置于安装外壳内壁上的冷却风机24，冷却风机24的使用可以降低安装外壳21内的整体温度，更加有益于各LED光源的稳定工作。冷却风机24为两组，对称布置在上述安装外壳21内。

本实施例中的同轴光源的具体结构为：上述同轴光源22包括同轴LED光源223，置于同轴LED光源223射出光路上的漫散射光学玻璃222和单向反射光学玻璃221，单向反射光学玻璃221倾斜置于同轴光源的顶部光线射出口和底部光线射出口之间的空间内，且单向反射光学玻璃221的反射面朝向漫散射光学玻璃222。本实施例采用同轴LED光源射出光线经同轴折射后与穹顶光源的光路复合，达到了增强穹顶光源经漫散射后的光照强度，同轴光源的使用可补偿50％以上的光强。

上述同轴光源内的散热结构224设于同轴LED光源223上，同轴LED光源为大功率LED，散热结构的使用增强其工作稳定性，提高其使用寿命。

上述穹顶LED光源上的散热结构以及同轴光源内的散热结构224均连接一光源冷却器27相连，光源冷却器27上设有与外界冷却介质相连的冷却孔202。外界冷却介质为冷却水或冷却风，本实施例通过增加强制对流冷却的水冷却或冷空气冷却，来降低散热结构自身的热量和降低LED光源自身热量。

如图4及图5所示，本发明的检测区传送机构4还包括置于输送皮带46的上下输送面之间用于支撑输送皮带46的支撑平板48，支撑平板的两端支撑在支撑杆上；通过输送皮带46以及在输送皮带46内设置支撑平板48的方式，来确保输送面的平稳性，保证电路板在输送时不变形、平稳不波动等，以提高被采集图像的质量。

本实施例中的压紧滚轮47可安装在滚轮支架上，且滚轮支架上设有竖直方向延伸的安装槽，压紧滚轮47设于安装槽内且可沿安装槽上下移动，该安装槽的设置可以适用于不同厚度待检测件的平稳输送，当遇到较厚待检测件时，压紧滚轮47被抬起即沿安装槽向上运动；当待检测件变薄时，压紧滚轮47则沿安装槽下降，安装槽的存在实现了压紧滚轮47的自我调节，更好地将待检测件压紧在输送皮带46上。上述压紧滚轮47自身具有一定的弹性，这样以适应电路板自身的凹凸不平，更好地确保待检测件的平稳输送，本实施例中的压紧滚轮47为橡胶滚轮。

本发明的检测区传送机构4还包括驱动输送皮带46转动的第二驱动机构，见图4所示，第二驱动机构包括驱动电机44以及主皮带辊45和从皮带辊41，所述驱动电机44与所述主皮带辊45传动相连，所述输送皮带46缠绕在主皮带辊45和从皮带辊41上，所述从皮带辊41的两端均设有调节输送皮带张紧度的调节装置42，见图4及图5所示，本实施例中的调节装置42为设置在从皮带辊端部的调节螺栓，通过调节螺栓的调节加大从皮带辊41与主皮带辊45间的距离，以此调整输送皮带46的张进力，使输送皮带46达到最稳定的输送。

上述主皮带辊45和从皮带辊41上均设有多个定位槽411，见图4所示，且主皮带辊44上的定位槽411和从皮带辊41上的定位槽411一一对应，输送皮带46的内表面上具有多个定位筋，定位筋与定位槽411相配合。本实施例通过定位筋和定位槽的设置来进一步确保输送皮带的平稳运转，避免输送皮带46在运转时倾斜或扭曲，进一步确保待检测件在检测区的平稳传输。

上述检测区传送机构4还包括安装支撑上述各机构的支撑架43，上述主皮带辊45、从皮带辊41的端部均支撑在支撑架43上。

综上所述，本发明的多线阵相机在线单面检测装置，采用多段衔接的机构来完成待检测件在线检测的平稳输送，并且通过输入机构对待检测件进行定位导向处理，利用两个导向板将待检测件进行定位导向，确保待检测件以正姿态进入检测区传送机构，以此提高待检测件所采集图像的质量；本发明的多线阵相机在线单面检测装置适用于电路板的单面在线检测，确保了电路板在输送过程中的平稳性，避免电路板自身的扭曲变形或微小抖动等问题，提高所采集电路板的图像质量。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。