CN108007865A - 基于图像识别的pcb自动上料检测***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于图像识别的PCB自动上料检测***,包括PCB上料区,PCB上料区上设置有第一视觉***的取像区;PCB传送区,第一视觉***的取像区通过四轴机械手与PCB传送区连接;视觉***取像区,视觉***取像区设置在PCB传送区上,视觉***取像区上设置有第二视觉***;PCB正面检测设备,PCB正面检测设备与视觉***取像区通过六轴机械手连接;PCB放料区,PCB放料区通过六轴机械手与PCB正面检测设备连接;第一视觉***、四轴机械手、第二视觉***、六轴机械手、PCB正面检测设备分别与控制器连接。此外还公开了一种方法。本发明自动化生产线代替常规人工上料、提高了生产效率、节省了人力资源,解决了常规人工上料检测时定位精度不高问题。
Description
技术领域
本发明涉及自动化检测领域,尤其涉及一种基于图像识别的PCB自动上料检测***及方法。
背景技术
目前PCB的上料检测是通过人工进行的,人工将PCB放置除尘区除尘,之后再放到AOI检测区域进行检测。人工上料一方面生产效率低下,且需要大量的人力资源,另一方面在放置AOI检测区时由于人工放置可能放置位置不准确从而导致检测异常。
发明内容
为克服上述缺点,本发明的目的在于提供一种自动化生产线代替常规人工上料、提高生产效率、节省人力资源、解决常规人工上料检测时定位精度不高问题的基于图像识别的PCB自动上料检测***及方法。
为了达到以上目的,本发明采用的技术方案是:一种基于图像识别的PCB自动上料检测***,包括PCB上料区,所述PCB上料区上设置有第一视觉***的取像区;PCB传送区,所述第一视觉***的取像区通过四轴机械手与PCB传送区连接;视觉***取像区,所述视觉***取像区设置在PCB传送区上,所述视觉***取像区上设置有第二视觉***;PCB正面检测设备,所述PCB正面检测设备与视觉***取像区通过六轴机械手连接;PCB放料区,所述PCB放料区通过所述六轴机械手与PCB正面检测设备连接;所述第一视觉***、四轴机械手、第二视觉***、六轴机械手、PCB正面检测设备分别与控制器连接。
本发明基于图像识别的PCB自动上料检测***的有益效果是,通过两套视觉***分别对PCB进行粗定位与精定位;视觉与机械手相结合,机械手根据视觉的定位来对PCB进行抓取等动作。1,用自动化设备代替人工,节省人力的同时也提高了生产效率;2,通过视觉***精准定位,可以解决人工上料时定位不准的问题。
作为本发明的进一步改进是,还包括与控制器连接的PCB反面检测设备,所述PCB反面检测设备通过所述六轴机械手与视觉***取像区连接,所述PCB反面检测设备通过所述六轴机械手与PCB放料区连接。该基于图像识别的PCB自动上料检测***还能对PCB的反面进行检测,用自动化设备代替人工,节省人力的同时也提高了生产效率。
优选地,所述PCB传送区的上方设置有除尘区,所述除尘区位于视觉***取像区之前。
一种基于图像识别的PCB自动上料检测方法,包括:S1,四轴机械手给第一视觉***发送四轴拍照信号,第一视觉***收到四轴拍照信号后,在PCB上料区取像,通过图像算法来辨别上料区最上方的是隔板还是PCB以及PCB是正面还是反面;S2,如果视觉***检测到的是PCB,且PCB是正面,则发送PCB位置信息给四轴机械手,四轴机械手根据位置信息抓取PCB并将其放置到PCB传送区上;S3,PCB传送区上的传感器感应到PCB之后,发送拍照信号给第二视觉***,所述第二视觉***收到信号后进行取像,利用图像算法精准定位到PCB的位置信息,并将位置信息发送给六轴机械手,所述六轴机械手根据位置信息抓取PCB放置到PCB正面检测设备进行检测。
本发明基于图像识别的PCB自动上料检测方法的有益效果是,通过两套视觉***分别对PCB进行粗定位与精定位;视觉与机械手相结合,机械手根据视觉的定位来对PCB进行抓取等动作。1,用自动化设备代替人工,节省人力的同时也提高了生产效率;2,通过视觉***精准定位,可以解决人工上料时定位不准的问题。
优选地,在S2中,如果所述第一视觉***检测到的是隔板,则发送信号给四轴机械手,四轴机械手将隔板抓取放置到隔板的区域。隔板和PCB能通过第一视觉***进行区分,当检测到隔板后,通过四轴机械手抓取至隔板的区域,具有提高工作效率,代替人工,降低作业人员工作强度的优点。
优选地,在S2中,如果所述第一视觉***检测到PCB反面,则基于图像识别的PCB自动上料检测***发出警报,或/和通知作业人员翻转,提高了检测的自动化。
优选地,在S2中,当所述四轴机械手根据位置信息抓取PCB并将其放置到PCB传送区上后,对PCB进行除尘。
优选地,在S1中,所述四轴机械手给第一视觉***发送四轴拍照信号后,若第一视觉***没有接收到信号,则控制器判断超时并且重连,直至重连成功。
优选地,在S3中,发送拍照信号给第二视觉***后,若第二视觉***没有接收到信号,则控制器判断超时并且重连,直至重连成功。
附图说明
图1为本发明基于图像识别的PCB自动上料检测***的结构示意图。
图2为本发明基于图像识别的PCB自动上料检测方法的流程图。
图中:
1-PCB上料区;2-第一视觉***;3-四轴机械手;4-PCB传送区;5-除尘区;6-视觉***取像区;7-第二视觉***;8-六轴机械手;9-PCB正面检测设备;10-PCB反面检测设备;11-PCB放料区。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1所示,本实施例中的一种基于图像识别的PCB自动上料检测***,包括PCB上料区1、PCB传送区4、视觉***取像区6、PCB正面检测设备9、PCB反面检测设备10、PCB放料区11。本实施例中的PCB正面检测设备9、PCB反面检测设备10均采用AOI检测设备。
PCB上料区1上设置有第一视觉***2的取像区,第一视觉***2的取像区(包括相机、光源),通过四轴机械手3与PCB传送区4连接,四轴机械手3用来将PCB上料区1内的PCB抓取放置到指定位置(即本实施例中的PCB传送区4),与第一视觉***2之间可以相互通讯,四轴机械手3与第一视觉***2通过TCP/IP,IO进行通讯。
PCB传送区4可将PCB传送到视觉***2的取像检测区,本实施例中的PCB传送区4采用传送装置,四轴机械手3抓取PCB后放置到传送装置(如传送带)上,视觉***取像区6设置在传送装置(如传送带)上,视觉***取像区6上设置有第二视觉***7(包括相机、光源)。此外,PCB传送区4上还设置有除尘区5,除尘区5位于视觉***取像区6之前。PCB从PCB传送区4通过传送带到达视觉***2的取像检测区时会经过除尘区5,并在除尘区5对PCB进行除尘等操作。
PCB正面检测设备9与视觉***取像区6通过六轴机械手8连接,六轴机械手8用来将视觉***取像区6内的PCB抓取放置到PCB正面检测设备9/PCB反面检测设备10,六轴机械手8与第二视觉***7通过TCP/IP,IO进行通讯。
PCB放料区11是PCB检测完毕之后放置的区域,PCB放料区11通过六轴机械手8分别与PCB正面检测设备9、PCB反面检测设备10连接;PCB反面检测设备10由控制器控制,并通过六轴机械手8与视觉***取像区6连接。
第一视觉***2、四轴机械手3、第二视觉***7、六轴机械手8、PCB正面检测设备9分别与控制器连接。
本实施例中的一种基于图像识别的PCB自动上料检测方法,利用到上述基于图像识别的PCB自动上料检测***,如图2所示,包括如下步骤:
S1,四轴机械手3给第一视觉***2发送四轴拍照信号,即,四轴机械手3启动发送四轴拍照信号,第一视觉***2待接收视觉等待信号,当第一视觉***2收到四轴拍照信号后,在PCB上料区1取像并进行拍照处理,通过图像算法来辨别上料区最上方的是隔板还是PCB,以及PCB是正面还是反面。若四轴机械手3给第一视觉***2发送四轴拍照信号后,若第一视觉***2没有收到四轴拍照信号,则控制器判断是否超时,时间参数可以根据具体的实际需求而定,如可以将时间参数设置呈20s或30s,当判断超时后断网,并且发送断网信号,直至重连成功;当控制器判断未超时时,第一视觉***2继续等待接收视觉等待信号。
S2,如果视觉***检测到的是PCB,且PCB是正面,则发送位置信息给四轴机械手3,四轴机械手3根据位置信息抓取PCB至传送带上,当经过除尘区时,对PCB进行除尘。如果第一视觉***2检测到的是隔板(如纸,非PCB板),则发送信号给四轴机械手3,四轴机械手3抓取隔板至放隔板区。如果第一视觉***2检测到PCB反面,则基于图像识别的PCB自动上料检测***发出警报,或/和通知作业人员翻转PCB,还可以设置呈自动翻转,根据具体需求而定。
S3,PCB传送区4上的传感器感应到PCB之后,发送拍照信号给第二视觉***7,同样,第二视觉***7待接收视觉等待信号,当第二视觉***7收到信号,进行拍照处理(取像),利用图像算法精准定位到PCB的位置信息,并将位置信息发送给六轴机械手8,六轴机械手8根据位置信息抓取PCB放置到PCB正面检测设备9进行检测。同样,发送拍照信号给第二视觉***7后,若第二视觉***7没有接收到信号,则控制器判断超时并且重连。具体的:控制器判断是否超时,时间参数可以根据具体的实际需求而定,如可以将时间参数设置呈20s或30s,当判断超时后断网,并且发送断网信号,直至重连成功;当控制器判断未超时时,第二视觉***2继续等待接收视觉等待信号。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于图像识别的PCB自动上料检测***,包括
PCB上料区(1),所述PCB上料区(1)上设置有第一视觉***(2)的取像区;
PCB传送区(4),所述第一视觉***(2)的取像区通过四轴机械手(3)与PCB传送区(4)连接;
视觉***取像区(6),所述视觉***取像区(6)设置在PCB传送区(4)上,所述视觉***取像区(6)上设置有第二视觉***(7);
PCB正面检测设备(9),所述PCB正面检测设备(9)与视觉***取像区(6)通过六轴机械手(8)连接;
PCB放料区(11),所述PCB放料区(11)通过所述六轴机械手(8)与PCB正面检测设备(9)连接;
所述第一视觉***(2)、四轴机械手(3)、第二视觉***(7)、六轴机械手(8)、PCB正面检测设备(9)分别与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别的PCB自动上料检测***,其特征在于:还包括与控制器连接的PCB反面检测设备(10),所述PCB反面检测设备(10)通过所述六轴机械手(8)与视觉***取像区(6)连接,所述PCB反面检测设备(10)通过所述六轴机械手(8)与PCB放料区(11)连接。
3.根据权利要求1所述的基于图像识别的PCB自动上料检测***,其特征在于:所述PCB传送区(4)上设置有除尘区(5),所述除尘区(5)位于视觉***取像区(6)之前。
4.一种基于图像识别的PCB自动上料检测方法,利用到权1-3中任意一项所述的基于图像识别的PCB自动上料检测***,其特征在于,包括:
S1,四轴机械手(3)给第一视觉***(2)发送四轴拍照信号,第一视觉***(2)收到四轴拍照信号后,在PCB上料区(1)取像,通过图像算法来辨别上料区最上方的是隔板还是PCB以及PCB是正面还是反面;
S2,如果视觉***检测到的是PCB,且PCB是正面,则发送PCB位置信息给四轴机械手(3),四轴机械手(3)根据位置信息抓取PCB并将其放置到PCB传送区(4)上;
S3,PCB传送区(4)上的传感器感应到PCB之后,发送拍照信号给第二视觉***(7),所述第二视觉***(7)收到信号后进行取像,利用图像算法精准定位到PCB的位置信息,并将位置信息发送给六轴机械手(8),所述六轴机械手(8)根据位置信息抓取PCB放置到PCB正面检测设备(9)进行检测。
5.根据权利要求4所述的基于图像识别的PCB自动上料检测方法,其特征在于:在S2中,如果所述第一视觉***(2)检测到的是隔板,则发送信号给四轴机械手(3),四轴机械手(3)将隔板抓取放置到隔板的区域。
6.根据权利要求4所述的基于图像识别的PCB自动上料检测方法,其特征在于:在S2中,如果所述第一视觉***(2)检测到PCB反面,则基于图像识别的PCB自动上料检测***发出警报,或/和通知作业人员翻转PCB。
7.根据权利要求4所述的基于图像识别的PCB自动上料检测方法,其特征在于:在S2中,当所述四轴机械手(3)根据位置信息抓取PCB并将其放置到PCB传送区(4)上后,对PCB进行除尘。
8.根据权利要求4所述的基于图像识别的PCB自动上料检测方法,其特征在于:在S1中,所述四轴机械手(3)给第一视觉***(2)发送四轴拍照信号后,若第一视觉***(2)没有接收到信号,则控制器判断超时并且重连。
9.根据权利要求4所述的基于图像识别的PCB自动上料检测方法,其特征在于:在S3中,发送拍照信号给第二视觉***(7)后,若第二视觉***(7)没有接收到信号,则控制器判断超时并且重连。
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