一种PCB裸板缺陷检测系统的制作方法

本实用新型涉及工业视觉检测技术领域，尤其涉及一种PCB裸板缺陷检测系统。

背景技术：

随着PCB行业的发展，PCB印刷质量检测主要依靠人工检测完成，其存在人工检测难度大、耗时长、主观性大、检测精度低等缺陷，由此难以满足PCB行业发展需求。同时，传统的PCB缺陷检测系统多采用线阵工业相机为主，其调试难度大、成本高、采集的图像颜色易缺失。

因此，有必要提供一种检测精度和效率高、能替代人工检测，降低人力成本的PCB裸板缺陷检测系统。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本实用新型提供了一种PCB裸板缺陷检测系统，该系统检测精度高，系统误检、漏检率低，且在实际生产环节的运行稳定性高。

本实用新型就上述技术问题而提出的技术方案如下：

本实用新型提供一种PCB裸板缺陷检测系统，其包括：

光源系统，其用于营造均匀无影光区，使得待检测PCB裸板的结构轮廓清晰；

视觉采集系统，其用于采集所述待检测PCB裸板的图像信息，并将其发送；

以及数据处理系统，其与所述视觉采集系统连接，用于接收所述视觉采集系统发送的图像信息，并根据所述图像信息对所述待检测PCB裸板的缺陷进行检测，并获得检测结果。

优选的，所述光源系统包括：

光源支架；以及至少一个同轴光源，且每一所述同轴光源均安装在所述光源支架上。

优选的，所述视觉采集系统包括：

至少一个相机，且每一所述同轴光源下方均设置有一所述相机；每一所述相机均对应获取所述待检测PCB裸板上对应预定区域的图像信息；

第一通信设备，其分别与每一所述相机以及所述数据处理系统连接，用于获取每一所述相机获取的所述待检测PCB裸板上对应预定区域的图像信息，并将所述图像信息发送至所述数据处理系统。

优选的，所述相机为面阵相机。

优选的，所述检测系统还包括：

运动控制系统，其用于控制所述待检测PCB裸板的运动，使所述待检测PCB裸板依次从每一所述相机的下方通过。

优选的，所述运动控制系统包括：

控制器；

PCB板载台，其用于承载所述待检测PCB裸板；

以及运动丝杠，其分别与所述控制器以及所述PCB板载台连接，用于根据所述控制器的控制指令运动，带动所述PCB板载台运动，使得所述待检测PCB裸板依次从每一所述相机的下方通过。

优选的，所述运动控制系统还包括：PCB固定装置，其安装在所述PCB板载台上，用于固定所述待检测PCB板的位置，防止所述待检测PCB板与所述PCB板载台之间发生相对移动。

优选的，所述数据处理系统包括：

第二通信设备，其与所述第一通信设备连接，用于接收所述PCB裸板上对应预定区域的图像信息；

图像分析处理器，其与所述第二通信设备连接，用于对所述PCB裸板上对应预定区域的图像信息进行解析，以获得原始图像数据，并根据预设的缺陷检测方法对所述原始图像数据进行缺陷检测，并获得检测结果；

存储器，其分别连接所述第二通信设备以及图像分析处理器，用于存储所述PCB裸板上对应预定区域的图像信息以及检测结果；

以及显示终端，其连接所述存储器，用于显示所述PCB裸板上对应预定区域的图像信息以及检测结果。

优选的，所述检测系统还包括：

报警系统，其与所述图像分析处理器连接，用于根据所述检测结果产生声光报警信号。

优选的，所述第一通信设备包括USB3.0或者光纤高速数据传输接口。

本实用新型的PCB裸板缺陷检测系统检测精度高，系统误检、漏检率低，且在实际生产环节的运行稳定性高。

附图说明

图1为本实用新型实施例一涉及的PCB裸板缺陷检测系统的整体结构图；

图2为本实用新型实施例一涉及的数据处理系统结构图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

实施例一：

图1示出了本实用新型的PCB裸板缺陷检测系统，其包括：

光源系统，其用于营造均匀无影光区，使得待检测PCB裸板P的结构轮廓清晰；

视觉采集系统，其用于采集所述待检测PCB裸板P的图像信息，并将其发送，所述图像信息包括所述待检测PCB裸板P的电路结构；

以及数据处理系统1，其与所述视觉采集系统连接，用于接收所述视觉采集系统发送的图像信息，并根据所述图像信息对所述待检测PCB裸板P的缺陷进行检测，并获得检测结果。

具体的，所述光源系统包括：

光源支架21；以及至少一个同轴光源22，且每一所述同轴光源22均安装在所述光源支架21上。

优选的，所述视觉采集系统包括：

至少一个相机23，且每一所述同轴光源22下方均设置有一所述相机23；每一所述相机23均对应获取所述待检测PCB裸板P上对应预定区域的图像信息；本实施例中，所述同轴光源22、相机23以及所述待检测PCB裸板P上对应预定区域的数量均为6个，且所述相机23优选为面阵相机，特别优选为高分辨率面阵工业相机；采用定制的同轴光源22组成同轴光源阵列，其相对于单个同轴光源打光效果而言，可通过多个同轴光源结构组合设计来进一步增大拍摄视野均匀光照面积；相比传统的条形光源两侧打光方式，其视场内光照更加均匀，PCB裸版线路更加清晰，稳定性更高，由此进一步提升了整套系统在实际生产中检测质量，更能满足现阶段PCB生产的质量要求；更进一步的，可根据相机23检测范围来调整每一所述同轴光源22的安装高度和角度，实现检测范围内光源无影均匀分布，且每一所述同轴光源22均与标准光源模拟电流控制器连接，由此通过标准光源模拟电流控制器调节同轴光源阵列的亮度；

第一通信设备，其分别与每一所述相机23以及所述数据处理系统1连接，用于获取每一所述相机23获取的所述待检测PCB裸板P上对应预定区域的图像信息，并将所述图像信息发送至所述数据处理系统1；优选的，所述第一通信设备包括USB3.0或者光纤高速数据传输接口。

其次，为提高检测的精度，所述检测系统还包括：

运动控制系统，其用于控制所述待检测PCB裸板P的运动，使所述待检测PCB裸板P依次从每一所述相机23的下方通过。

优选的，所述运动控制系统包括：

控制器31，其与每一所述相机23连接，且所述控制器31优选为PLC控制器；

PCB板载台32，其用于承载所述待检测PCB裸板P；

以及运动丝杠33，其分别与所述控制器31以及所述PCB板载台32连接，用于根据所述控制器31的控制指令运动，带动所述PCB板载台32运动，使得所述待检测PCB裸板P依次从每一所述相机23的下方通过；具体的，所述控制器31通过控制所述运动丝杠33调节所述PCB板载台32的移动速度以及移动距离，使得所述待检测PCB裸板P依次通过每一所述相机23的下方，且当所述待检测PCB裸板P位于一所述相机23的下方时，所述控制器31产生移动完成信号，并将所述移动完成信号发送至对应的相机23，触发对应的相机23获取所述待检测PCB裸板P上的对应预定区域的图像信息，且该相机23完成取像后，产生取像完成信号，并将其发送至所述控制器31，所述控制器31根据所述取像完成信号控制所述PCB板载台32继续运动，使得所述待检测PCB裸板P位于下一相机23的下方，直至所有相机23获取所述待检测PCB裸板P上的对应预定区域的图像信息。

此外，所述运动控制系统还包括：PCB固定装置34，其安装在所述PCB板载台32上，用于固定所述待检测PCB板P的位置，防止所述待检测PCB板P与所述PCB板载台32之间发生相对移动。

PCB板载台32搭载待检测PCB裸板P在控制器31的控制下移动，其移动速度以及移动距离可通过控制器进行调节。PCB板固定装置34最大程度的减小PCB板载台32在停止时，PCB板由于惯性相对于PCB板载台32发生的相对位移，以及PCB板载台32在移动过程中的机械振动。在控制器31控制PCB板载体32移动情况下，六个面阵相机实现整张PCB裸板分区域多次完全覆盖拍摄。在整个拍摄过程中，数据处理系统1与每一相机23实时通信，控制器31控制PCB板载台32完成某一阶段的移动后产生移动完成信号，触发对应的相机获取所述待检测PCB裸板P上的对应预定区域的图像信息，取像完成后，所述控制器31控制所述PCB板载台32继续运动，直至全部拍完整张PCB板。

如图2所示，所述数据处理系统1包括：

第二通信设备11，其与所述第一通信设备连接，用于接收所述PCB裸板P上对应预定区域的图像信息；

图像分析处理器12，其与所述第二通信设备11连接，用于对所述PCB裸板P上对应预定区域的图像信息进行解析，以获得原始图像数据，并根据预设的缺陷检测方法对所述原始图像数据进行缺陷检测，并获得检测结果，所述检测结果包括：电路是否断裂以及电路是否误连，具体的，所述检测结果的获得包括以下步骤：

S1、所述图像分析处理器12根据事先生成的CAD标准图样对采集到的图像信息进行配准矫正；

S2、利用对比法对电路断裂，误连等缺陷进行检测。

存储器13，其分别连接所述第二通信设备11以及图像分析处理器12，用于存储所述PCB裸板P上对应预定区域的图像信息以及检测结果；

以及显示终端14，其连接所述存储器13，用于显示所述PCB裸板P上对应预定区域的图像信息以及检测结果，具体的，该显示终端14包括具有显示屏幕的工控机、笔记本电脑或其他具有监视功能的终端。

优选的，所述检测系统还包括：

报警系统2，其与所述图像分析处理器12连接，用于根据所述检测结果产生声光报警信号，具体的，上述图像分析处理器12对原始图像数据进行分析后，确定该原始图像数据上存在缺陷时，可将该缺陷信息发送至所述报警系统2，所述报警系统2进行声光报警，以提示用户进行及时处理。

综上所述，本实用新型提供的PCB裸板检测系统具有以下优点：

1、采用六个高分辨率面阵工业相机分区域多次拍摄，提高了检测精度，保证PCB裸板运动次数最少，减少了检测时间，确保在最短时间内完成对产品的检测，且保证拍摄精度满足PCB板最细电路检测要求。同时还可用于不同尺寸产品的检测，调试方便，有利于行业推广。

2、光照系统采用定制多同轴光源相机阵列，打光效果更加均匀、稳定，PCB板线路结构轮廓更加清晰。

3、采用PCB固定装置减少整个过程中机械振动，有效避免在运动停止过程中PCB板相对于PCB板载台发生相对位移，进一步提高拍摄精准度。

4、直接采用标准的CAD设计图作为检测标准图像，避免人工采集标准模板图像引入的误差，检测精度高。

5、检测产品种类多，能够实现不同尺寸规格的产品检测，无需更换检测平台，软件界面友好，人工操作简单。

6、自动化程度高，整个检测自动完成，人工参与度低，稳定可靠，能够有效地节省人力成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。