一种基于视觉引导的电性能与外观检测系统和方法与流程

本发明涉及元器件检测领域，尤其涉及一种基于视觉引导的电性能与外观检测系统和方法。

背景技术：

1、电子元器件是电子元件和小型的机器、仪器的组成部分，其本身常由若干零件构成，可以在同类产品中通用；常指电器、无线电、仪表等工业的某些零件，是电容、晶体管、游丝、发条等电子器件的总称。

2、电子设备中使用着大量各种类型的电子元器件，设备发生故障大多是由于电子元器件失效或损坏引起的，因此如何正确检测电子元器件就显得尤其重要。同时，随着工业的发展，在生产中对自动化的要求越来越高，对于小批量、多品种的元器件厂商，部分客户存在现有设备无法兼容测试的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于视觉引导的电性能与外观检测系统和方法。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、本发明的第一方面，提供一种基于视觉引导的电性能与外观检测系统，包括：

4、振动盘上料模块，用于实现待检测元器件的直振上料和振动翻料；

5、顶部分类模块，设置于振动盘上料模块上方，用于实现待检测元器件的正反面检测；

6、机械手模块，用于对待检测元器件吸取和移动；

7、正面检测模块，设置于机械手模块上，用于实现对待检测元器件的正面检测；

8、电性能测试模块，用于实现对待检测元器件的电性能检测；

9、反面检测模块，实现对待检测元器件的反面检测；

10、plc控制模块，分别与振动盘上料模块、顶部分类模块、机械手模块、正面检测模块、电性能测试模块、反面检测模块连接，用于输出对应控制信号。

11、进一步地，所述系统包括：

12、压力反馈模块，设置于电性能测试模块下并与plc控制模块连接，用于实现待检测元器件设置于电性能测试模块下方的压力检测；

13、所述plc控制模块包括：

14、机械手高度控制单元，用于控制机械手将待检测元器件吸取至电性能测试模块后的z方向高度值，从而控制待检测元器件在电性能检测过程中的压力值。

15、进一步地，所述系统包括：

16、ok芯片收料区，用于实现对检测合格的待检测元器件进行放置；

17、ng芯片放料区，用于实现对检测异常的待检测元器件进行放置。

18、进一步地，所述振动盘上料模块包括：

19、振动盘翻料单元，用于提供待检测元器件的初始位置设置，并且当顶部分类模块检测到振动盘翻面单元上所有的待检测元器件为反面朝上的状态时，进行振动实现待检测元器件的翻料；

20、直振送料单元，当顶部分类模块检测到振动盘翻料单元上无待检测元器件后进行振动盘翻料单元的上料。

21、进一步地，所述plc控制模块包括：

22、坐标转换单元，用于对顶部分类模块和正面检测模块的位置进行标定，并获得两者在世界坐标系中的转换关系；

23、机械手位置控制单元，用于根据正面检测模块采集到的处于正面朝上的待检测元器件的中心点像素坐标和所述转换关系，将中心点像素坐标转化为控制机械手模块的实际物理坐标，从而对机械手模块进行相应控制。

24、进一步地，所述实际物理坐标还包括正面检测模块采集的待检测元器件的角度信息。

25、进一步地，所述反面检测模块为无接触式的反面检测模块，在机械手吸取待检测元器件在反面检测模块上方时即进行检测。

26、本发明的第二方面，提供一种基于视觉引导的电性能与外观检测方法，采用所述系统，包括以下步骤：

27、振动盘上料模块将待检测元器件进行上料和翻料，顶部分类模块对振动盘上料模块的待检测元器件的数量、正反面情况和位置进行数据采集；

28、设置有正面检测模块的机械手模块移动至正面朝上的待检测元器件的中心位置，正面检测模块对正面检测确认合格后，机械手模块吸取对应待检测元器件；

29、机械手模块将吸取的待检测元器件移动至电性能测试模块，电性能测试模块对电性能检测检测确认合格后，机械手模块吸取对应待检测元器件；

30、机械手模块将吸取的待检测元器件移动至反面检测模块上方，反面检测模块对反面检测确认合格后，机械手模块吸取对应待检测元器件；

31、完成所有检测并均合格的待检测元器件被移出；

32、plc控制模块对各个步骤的数据进行协调处理。

33、进一步地，所述方法还包括以下步骤：

34、在新一批待检测元器件上料后，利用顶部分类模块和/或正面检测模块对待检测元器件的正面和反面进行数据采集，plc控制模块获得对应的正面模板和反面模板后对视觉参数调整后分别保存正面设置参数和反面设置参数，用于实现后续的正面和反面的分类。

35、进一步地，所述机械手模块将吸取的待检测元器件移动至电性能测试模块，包括：

36、所述机械手模块将吸取的待检测元器件移动至电性能测试模块，并根据待检测元器件的类型控制对应待检测元器件在电性能测试模块上的z方向高度值，从而控制对应待检测元器件在电性能测试模块时的压力数据。

37、本发明的有益效果是：

38、(1)在本发明的一示例性实施例中，公开了能兼容多种规格的元器件进行电性能测试和外观检测的系统方法，即能自动进行电性能测试和正反面外观检测，以及对各个部分的检测结果并进行分类的系统，其中振动盘上料模块实现待检测元器件的直振上料和振动翻料，顶部分类模块实现待检测元器件的正反面检测，之后机械手模块对待检测元器件吸取和移动，从而完成后续的正反面检测和外观检测：设置于机械手模块上的正面检测模块实现对待检测元器件的正面检测，电性能测试模块实现对待检测元器件的电性能检测，反面检测模块实现对待检测元器件的反面检测。而plc控制模块实现各模块的数据交互和逻辑处理。本发明提供的基于视觉引导的电性能与外观检测系统和方法，使用方便，自动进行上料，并实现电性能检测、正面检测、反面检测，通过视觉引导实现分类筛选，流程全自动化，代替人工测试(不需要专人操作，减少操作人员负担)，效率更高。

39、(2)在本发明的又一示例性实施例中，振动盘上料模块实现待检测元器件的直振上料和振动翻料，因此在功能上包括直振送料、振动盘翻料两部分组成。当顶部分类模块检测到振动盘翻料单元的盘面检测区域(也即微振区域)内无正面可吸取产品(或者数量较少)时，plc控制模块则自动给直振送料单元发送上料振动信号，若连续发送多次后仍无检测到微振区域内有产品，则提示报警，当前产品已检测完。同时顶部分类模块实时拍照获取振动盘翻料单元的微振区域是否有正面朝上的待检测元器件，当微振区域的产品第一比例的呈反面朝上的状态时，振动盘翻料单元则根据预设的频率和振幅，自动控制振动盘翻料单元的微振区域进行聚拢、振散工作，来实现产品翻面操作。其中，对于不同种类或者不同尺寸的产品可以设计不同的定制参数。

40、(3)在本发明的又一示例性实施例中，固定在机械手模块上的正面检测模块每一次正面拍照位置不一致，plc控制模的坐标转换单元需要先将顶部分类模块和正面检测模块进行手眼标定，获取顶部分类模块和正面检测模块在世界坐标系中的转换关系，之后顶部分类模块拍照，预处理获取正面朝上的待检测元器件的中心点像素坐标，此时plc控制模块的机械手位置控制单元根据转换关系将像素坐标实时转化为机械手坐标，机械手模块接收到实际物理坐标后进行相关运动操作，让正面检测模块运动到待检测元器件的正上向区域进行正面检测。

41、(4)在本发明的又一示例性实施例中，机械手模块上的正面检测模块可以采用相机实现，正面瑕疵检测采用了三组不同高中低角度光源进行不同组合打光。正面检测模块通过不同的光源组合两次拍照分别对待检测元器件正面的电极区域和保护层区域作划痕、白边等瑕疵检测，从而实现检测更加准确。

42、(5)在本发明的又一示例性实施例中，电性能测试模块是由机械手模块吸待检测元器件，到达测试工位后机械手模块下压待检测元器件接触下面探针测试电性能参数。由于不同待检测元器件在电性能测试工位需要不同的压力值，本系统根据压力模块反馈的实时压力值，来调节机械手到电性能测试夹具点位的z方向高度值，直到最佳压力范围。压力反馈模块可以更加保护电性能测试的稳定性。对于不同待检测元器件的这个高度值可以根据型号绑定保存。在工作过程中，同时也需要实时检测最大压力，防止机械手在下压过程中产品叠料现象的发生。

43、(6)在本发明的又一示例性实施例中，反面检测模块为无接触式的反面检测模块，在机械手吸取待检测元器件在反面检测模块上方时即进行检测。即反面瑕疵检测形式是无接触式，有效的避免了在检测过程中的二次划伤，同时保证了对电性能接触面的最后的外观检测。

44、(7)在本发明的又一示例性实施例中，在新一批待检测元器件上料后，利用顶部分类模块和/或正面检测模块对待检测元器件的正面和反面进行数据采集，从而实现正面和反面的识别，能够兼容不同品种的待检测元器件。