一种电能表样品的外观结构及元件图像检测系统的制作方法

文档序号:10015370阅读:362来源:国知局
一种电能表样品的外观结构及元件图像检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及图像检测技术领域,尤其是涉及一种电能表样品的外观结构及元件图像检测系统。
【背景技术】
[0002]电能表是智能电网数据采集的重要基础设备,承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务,是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础,有利于提高电力企业的经营效率、促进节能减排,增强电力系统的稳定性。目前,我国智能电网进入全面建设阶段,对智能电表产生了巨大的市场需求。
[0003]印刷电路板是构成智能电能表的核心部件,是承载各种电子元件的母体,每个电能表均有一块PCB及其大量的元件,如CPU芯片、时钟电池、晶振、电解电容、压敏电阻、存储芯片等等。这些元件主要以表面贴装技术及插孔式安装技术焊接在PCB板上。随着生产工艺及SMT技术的发展,PCB板上的元件密度越来越高,元件尺寸越来越小,集成电路器件的引脚间距可缩小到0.2mm以内,而且对于智能电能表,PCB正反面均有元件,这种趋势为PCB及元件的检测带来了极大的挑战。同时,智能电能还涉及到外观,包括电能表箱体的尺寸、铭牌标志、液晶显示内容和指示灯状态信息,这些外观参数也直接关系到电能表的质量,在检测时也需一并检测。
[0004]随着计算机技术的发展,出现了一门称为“机器视觉”的现代检测技术,它是使用计算机及相关设备对生物视觉的一种模拟,通过对采集的图片或视频进行处理以获得及理解图片信息,提供有用信息,广泛应用于制造业、检验、文档分析、医疗诊断和军事等领域中各种智能/自主系统中。利用机器视觉对PCB的检测主要分为两类问题:一类是对PCB裸板和元件的检测,另一类是针对焊点焊锡的检测。结合光源及机械装置,形成了一种专门的检测技术,称为自动光学检测技术(Α0Ι)。它通过对印刷电路板的光学图像进行采集和分析,自动识别出有缺陷的元件或焊点。AOI不需要专用针床,只需要在计算机程序的驱动下,操纵摄像机分区域地扫描PCB,采集图像,经过图像处理并与数据库中的合格元件的参数进行比较,检查出印刷电路板上存在的缺陷。极短的测试程序开发时间和检测方式的灵活性是AOI最大的优点。AOI除了能检查出人工目检检测方式无法查出的缺陷外,还能够把生产流程中各工序的生产质量、缺陷类型等信息进行实时的收集、分析、统计并反馈给操作人员,供技术人员进行分析、处理和管理。AOI产品在国外的PCB生产线上得到了广泛应用,在国内PCB生产线上的使用比例也在逐渐提高。
[0005]但目前的检测方法及现有的AOI检测技术主要存在以下问题:
[0006](I)检测时存在误差,存在一定程度的误判。在目前的检测中,大多还在采用人工检测方式,检测人员借助于放大镜等工具来对电表线路板进行比对,检测手段落后,造成一定程度的误判。
[0007](2)检测手段的单一性造成了检测效率低下。检测速度慢,检测人员对每块PCB板要花费大量的时间进行选型与比对,过程非常枯燥,效率低下。
[0008](3)检测的匹配点少,很难顾及更多的检测对象,不能任意多的确定需要匹配的检测点。
[0009](4)不能对PCB的芯片形状与位置信息进行定量描述。在现有的操作中,仅仅通过测量大小与位置尺寸等进行辨识,存在一定误差。
[0010](5)价值昂贵。目前国外一套AOI检测系统价值几十万美元,甚至高达数百万美元,价格极其昂贵,且培训、维护也需大量经费,尚没有知识产权。
[0011](6)目前市场的大多数PCB检测机仅对裸板进行检测,检测对象为电路及焊点,检测精度较高,对PCB板单面的元件可进行检测,但仅对常见的电容、电阻等元件进行形状,颜色方面的对比检测识别。对于元件上的文字,字母,条码检测效果不理想,检测效率低。
[0012](6)用于电能表外观的检测情况少见。
[0013]针对以上问题,亟待设计一种更加完善的电能表PCB检测系统。
【实用新型内容】
[0014]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种电能表样品的外观结构及元件图像检测系统,本实用新型设计新颖,成本较低,检测方便,精确度高,检测效率高,检测效果好,有效解决了现有技术的不足。
[0015]为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种电能表样品的外观结构及元件图像检测系统,其特征在于,包括计算机和与计算机电连接的图像采集卡、D/A转换卡、I/O输入输出卡,所述计算机输出端与监视器、执行单元和报警单元相连,所述图像采集卡输入端与线阵CCD相机相连,所述D/A转换卡输出端与光源相连,所述I/O输入输出卡与PLC控制器相连接,所述线阵CCD相机输入端与检测目标相连,所述光源输出端与检测目标相连,所述PLC控制器与伺服电机控制器相连接,所述伺服电机控制器输出端与检测目标相连。
[0016]上述的一种电能表样品的外观结构及元件图像检测系统,其特征在于,所述光源采用白色条形光源。
[0017]上述的一种电能表样品的外观结构及元件图像检测系统,其特征在于,所述图像采集卡包括与视频信号单元相连的输入选择单元,所述输入选择单元输出端与视频A/D单元相连,所述视频A/D单元输出端与帧缓存单元相连,所述帧缓存单元输出端与显示叠加单元相连,所述显示叠加单元输出端与VGA显示单元相连,所述视频A/D单元、帧缓存单元输入端均与图像采集控制单元相连,所述帧缓存单元和显示叠加单元输入端均与显示控制单元相连。
[0018]上述的一种电能表样品的外观结构及元件图像检测系统,其特征在于,所述PLC控制器还与周边设备和控制台相连接。
[0019]上述的一种电能表样品的外观结构及元件图像检测系统,其特征在于,所述检测目标为电能表PCB板。
[0020]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0021]本实用新型其设计新颖,成本较低,检测方便,精确度高,检测效率高,检测效果好,有效解决了现有技术的不足。
[0022]下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的PCB板元件检测系统总体结构框图;
[0024]图2为本实用新型的PCB板元件检测系统图像采集过程结构流程图;
[0025]图3为本实用新型的PCB板元件检测系统图像采集卡结构框图;
[0026]图4为本实用新型的PCB板元件检测系统PLC控制器与控制台连接结构框图。
【具体实施方式】
[0027]如图1所示,一种电能表样品的外观结构及元件图像检测系统,其特征在于,包括计算机I和与计算机I电连接的图像采集卡2、D/A转换卡5、I/O输入输出卡9,所述计算机I输出端与监视器10、执
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