一种组合光源和用于贴片机的成像系统的制作方法

本发明属于贴片机的照明及成像领域，具体涉及一种组合光源和用于贴片机的成像系统。

背景技术：

1、随着半导体技术和集成化技术的不断提升，各电子产品制造厂商需要打破技术垄断，寻求低成本、高质量的表面贴装系统，以满足日益增长的市场需求。而在该系统中，掌握核心的照明方式，以获得高质量的图像，对识别精度有着十分关键的影响。

2、贴片机中使用的吸嘴有两层结构：表层为黑色，其材料吸收可见光；底层为反射光栅，反射红外光。对于视觉系统而言，由于吸嘴结构和材料的特殊性，以及贴装元器件形态各异性，需要使用不同波长、不同角度的光源照明，以便充分将各部分以高对比的形态展现出来，有利于提升识别精度。而传统的光源通常只覆盖某一波段和一定范围的发散角，难以满足照明需求，导致成像效果不理想，进而影响贴装精度。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种组合光源和用于贴片机的成像系统，其能解决上述问题。

2、设计原理：考虑到机台构造的简化，将多种不同角度、不同波长的光源组合在同一个工位上，并且针对不同规格的吸嘴和元件，在所需光源的调节机构上将角度、位置设定为可调节。因此，设计一种多个光源进行组合且角度、位置可调的组合光源，以此满足设计需求。具体方案如下。

3、一种组合光源，组合光源包括多个光源和一个光源壳；多个所述光源的各个光源的类型不同，包括结构光、环形光、红外光、穹顶光和/或线形光，每个光源独立使用或组合使用以适应不同的照明场景；各个光源的出射方向与水平方向的夹角和位置均可调的设置在光源壳上，在多个所述光源的下方中心对应的光源壳处开设出光孔。

4、进一步的，多个所述光源包括第一光源、第二光源、第三光源和第四光源，其中，第一光源采用激光线扫结构光或在频域上具有一定周期性的散斑结构光，第二光源采用环形光，第三光源采用红外光，第四光源采用穹顶光或线形光源。

5、进一步的，组合光源中，第一光源的发光器件与水平方向的夹角为0°＜α1≤60°；第二光源的灯珠a所在平面与水平方向的夹角为0°≤α2≤90°，第三光源的灯珠b所在平面与水平方向的夹角为20°≤α3≤50°，第四光源的灯珠c所在平面与水平方向的夹角为0°≤α4≤60°。

6、进一步的，第三光源的灯珠b的灯座或贴附机构中，使用挡板对光源进行匀化。

7、进一步的，组合光源中的每个光源均以光源壳的轴线对称布置。

8、进一步的，光源壳底部中心开设的出光孔的形状为矩形或者圆形。

9、本发明还提供了一种用于贴片机的成像系统，所述成像系统包括照明光源、采集转接箱和视觉采集模块，所述照明光源采用前述的组合光源，所述视觉采集模块通过所述采集转接箱安装至所述照明光源；其中，所述视觉采集模块包括镜头架组件、镜头组件、调位组件、相机板组件和相机，所述相机经镜头组件、采集转接箱和照明光源对目标元件采集图像。

10、进一步的，对于需要展现元件表面相貌时，开启组合光源的第一光源，通过结构光对元器件进行三维成像；当需要对芯片的锡球与其他元件引脚进行照明时，开启组合光源的第二光源进行均匀照明；当需要对吸嘴中心圆形成像时，开启组合光源的第三光源进行照明，使得吸嘴底板的光栅结构均匀反光，以此清晰的识别吸嘴中心；当需要对元件表面均匀照明时，开启组合光源的第四光源进行照明；当需要对元件的特征清晰成像时，开启组合光源的第二光源和第四光源进行组合照明。

11、相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过本申请的组合光源，能够很好地适应贴片机的多种照明和成像场景，可清晰、均匀识别元件的贴装点位与吸嘴旋转中心，提升贴装精度，同时可兼容多种规格的吸嘴，适配多种图像传感系统或视觉采集模块，能够在贴片机领域广泛的推广过应用。

技术特征：

1.一种组合光源，其特征在于：所述组合光源包括多个光源和一个光源壳(6)；多个所述光源的各个光源的类型不同，包括结构光、环形光、红外光、穹顶光和/或线形光，每个光源独立使用或组合使用以适应不同的照明场景；

2.根据权利要求1所述的组合光源，其特征在于：多个所述光源包括第一光源(1)、第二光源(2)、第三光源(3)和第四光源(4)，其中，第一光源(1)采用激光线扫结构光或在频域上具有一定周期性的散斑结构光，第二光源(2)采用环形光，第三光源(3)采用红外光，第四光源(4)采用穹顶光或线形光源。

3.根据权利要求1或2所述的组合光源，其特征在于：组合光源中，第一光源(1)的发光器件与水平方向的夹角为0°＜α1≤60°；第二光源(2)的灯珠a所在平面与水平方向的夹角为0°≤α2≤90°，第三光源(3)的灯珠b所在平面与水平方向的夹角为20°≤α3≤50°，第四光源(4)的灯珠c所在平面与水平方向的夹角为0°≤α4≤60°。

4.根据权利要求3所述的组合光源，其特征在于：第三光源(3)的灯珠b的灯座或贴附机构中，使用挡板对光源进行匀化。

5.根据权利要求1或2所述的组合光源，其特征在于：组合光源中的每个光源均以光源壳(6)的轴线对称布置。

6.根据权利要求1或2所述的组合光源，其特征在于：光源壳(6)底部中心开设的出光孔(5)的形状为矩形或者圆形。

7.一种用于贴片机的成像系统，其特征在于：所述成像系统包括照明光源(100)、采集转接箱(200)和视觉采集模块(300)，所述照明光源(100)采用权利要求1-6任一项所述的组合光源，所述视觉采集模块(300)通过所述采集转接箱(200)安装至所述照明光源(100)；其中，所述视觉采集模块(300)包括镜头架组件、镜头组件、调位组件、相机板组件和相机(301)，所述相机(301)经镜头组件、采集转接箱(200)和照明光源(100)对目标元件采集图像。

8.根据权利要求7所述的用于贴片机的成像系统，其特征在于：

技术总结
本发明提供了一种组合光源和用于贴片机的成像系统，属于贴片机的照明及成像领域，组合光源包括多个光源和一个光源壳；多个光源的各个光源的类型不同，每个光源独立使用或组合使用以适应不同的照明场景；各个光源的出射方向与水平方向的夹角和位置均可调的设置在光源壳上，在多个光源的下方中心对应的光源壳处开设出光孔。成像系统包括视觉采集模块和前述的组合光源，视觉采集模块为镜头和相机的组合。本申请的组合光源，能够很好地适应贴片机的多种照明和成像场景，可清晰、均匀识别元件的贴装点位与吸嘴旋转中心，提升贴装精度，同时可兼容多种规格的吸嘴，适配多种视觉采集模块，能够在贴片机领域广泛的推广过应用。

技术研发人员：张文博,朱小琴,温延培,杨云仙,李春柏,苏宇
受保护的技术使用者：苏州天准科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11