CN111812117A - 一种线路板检测装置与其检测控制界面以及检测方法 - Google Patents

一种线路板检测装置与其检测控制界面以及检测方法 Download PDF

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CN111812117A CN202010695970.3A CN202010695970A CN111812117A CN 111812117 A CN111812117 A CN 111812117A CN 202010695970 A CN202010695970 A CN 202010695970A CN 111812117 A CN111812117 A CN 111812117A
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袁建波
周志国
余迪泰
刘玉节
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Abstract

本发明涉及自动光学检测领域，尤其是涉及一种线路板检测装置，包括箱体（1）、摄像头（2）及检测设备（3）；所述箱体（1）内开设有检测空间（11），所述检测空间（11）的底面设置有用于固定线路板（10）的线路板夹具（12）；所述摄像头（2）匹配固定于检测空间（11）的顶部，该摄像头（2）垂直分布于线路板夹具（11）的正上方；摄像头（2）匹配连接检测设备（3），该检测设备（3）通过摄像头（2）对被检测的线路板（10）进行识别检测。本发明通过摄像头拍摄被检测的线路板并传输到检测设备内，与检测设备内存储的正确模板进行对比来进行识别检测，既结构简单，操作方便，又经济实用。

Description

一种线路板检测装置与其检测控制界面以及检测方法
技术领域
本发明涉及自动光学检测技术领域，尤其是涉及一种线路板检测装置与其检测控制界面以及检测方法。
背景技术
AOI（Automated Optical Inspection缩写）的中文全称是自动光学检测，是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。AOI是新兴起的一种新型测试技术，但发展迅速，很多厂家都推出了AOI测试设备。当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整。
其中，公知的自动光学检测AOI***存在以下缺点：一、对操作人员要求比较高，操作复杂，一般需要专业技术人员才能上岗，且需要培训几天时间才能熟练操作；二、体积庞大，工厂需要单独划分区域进行测试；三、设备购买和维护成本高，对于中小企业负担较重，很多企业即使购买也成为了摆设；四、测试时间长。
发明内容
针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种对线路板上的插座及元器件是否装配正确进行识别检测的线路板检测装置，与用于线路板检测装置的检测控制界面，以及利用线路板检测装置检测线路板的检测方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种线路板检测装置，包括箱体、摄像头及检测设备；箱体内开设有检测空间，该检测空间的底面设置有用于固定线路板的线路板夹具；摄像头匹配固定于检测空间的顶部，该摄像头垂直分布于线路板夹具的正上方；摄像头匹配连接检测设备，该检测设备通过摄像头对被检测的线路板0进行识别检测。
其中，检测设备通过摄像头对被检测的线路板上的插座及元器件进行颜色的对比识别。
其中，检测设备上设置有显示器，该显示器对线路板的检测状态及检测结果进行实时显示。
其中，箱体的检测空间内还设置有照明设备。
其中，检测设备匹配控制连接照明设备。
其中，线路板夹具包括上下左右分布的可移动上挡夹具、可移动下挡夹具、可移动左挡夹具及可移动右挡夹具。
其中，摄像头在检测空间内可进行垂直方向的活动调节。
其中，检测设备内匹配设置有语音播报装置。
一种线路板检测装置的检测控制界面，检测控制界面匹配设置于线路板检测装置的检测设备内并显示于显示器上；检测控制界面上匹配设置有显示窗口，该显示窗口用于显示保存的图片或摄像头直接拍摄的图片；检测控制界面上还设置很多不同功能的按键；所述按键有用于控制摄像头的开关的“打开摄像头”，用于对图片的剪裁的“截取”，用于打开正确的线路模块图片的“打开母图”，用于对图片的保存的“保存方案”，用于对检测方案的载入的“载入方案”，用于在文件夹中找文件的“打开文件夹”，用于检测开始的“开始测试”，用于自动开始检测的“自动检测”，用于正确的线路模块与被检测的线路板进行对比的“对比图片”。
一种利用线路板检测装置的检测方法，利用带检测控制界面的线路板检测装置检测线路板的步骤如下：
步骤一：准备工作，即正确的线路模块存储；首先，把正确的被测线路板放入箱体内，并通过线路板夹具夹紧固定；其次，在检测控制界面中通过“截取”按键，把摄像头拍摄的画面截取出来；再在检测控制界面中通过“打开母图”按键，把截取的线路板的图片显示在显示窗口中；然后，选中线路板的图片上的被测插座，并调整位置后点击“保存选定区域”进行存档；之后，检测设备自动判断框选区域是否正确，如果正确且与颜色库一致时自动保存，否者提示错误；自动保存后，即图中插座选择完毕，可点击“保存方案”，方便下次调用；提示错误时，重新进行“选中线路板的图片上的被测插座”这个步骤；
步骤二：开始检测；首先，将被检测的线路板放入箱体内，并通过线路板夹具夹紧固定；其次，在检测控制界面中点击“自动检测”按键；自动检测过程中，会有语音播报检测结果；如检测正常，可以更换下一块被检测的线路板；如检测异常，记录测试结果并取出异常的线路板进行返修，同时也可以进行下一块被检测的线路板的检测。
与现有技术相比，本发明通过摄像头拍摄被检测的线路板并传输到检测设备中，与存储在检测设备中的正确线路模板进行对比来进行识别检测；其中，线路板上的插座及元器件可以通过颜色、大小或两者结合来作为对比参数；本产品不需要专业的技术人员进行复杂的操作；占地空间小，工厂只需要放置在普通流水线上即可；且硬件成本低，经济实用。
附图说明
图1是本发明线路板检测装置的结构示意图；
图2是本发明线路板夹具的结构示意图；
图3是线路板的插座检测的准备工作流程图；
图4是线路板的插座检测的自动检测流程图。
其中：1、箱体；2、摄像头；3、检测设备；10、线路板；11、检测空间；12、线路板夹具；13、照明设备；31、显示器；121、可移动上挡夹具；122、可移动下挡夹具；123、可移动左挡夹具；124、可移动右挡夹具。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
如图1及图2所示，一种线路板检测装置，包括箱体1、摄像头2及检测设备3；箱体1内开设有检测空间11，该检测空间11的底面设置有用于固定线路板10的线路板夹具12；摄像头2匹配固定于检测空间11的顶部，该摄像头2垂直分布于线路板夹具11的正上方；摄像头2匹配连接检测设备3，该检测设备3通过摄像头2对被检测的线路板10进行识别检测。本发明采用上述结构，通过摄像头拍摄被检测的线路板并传输到检测设备中，与存储在检测设备中的正确线路模板进行对比来进行识别检测，既结构简单，操作方便，又经济实用。其中，把线路板10放入箱体1中进行识别检测，可以有效避免或减少外部光线对检测数据的影响。
本实施例中，检测设备3通过摄像头2对被检测的线路板10上的插座及元器件进行颜色、大小或两者结合的对比识别。其中，线路板上的插座及元器件的类别繁多，有颜色及大小的区分，但通用颜色也有很多种，以前靠人工目测经常出现插座颜色出错、插座漏插等现象；但是，采用普通的摄像头就可以对线路板上的插座及元器件通过颜色或结合大小来进行对比识别，既可以准确检测处错误的地方，又降低硬件成本，经济实用。
如图1所示，本实施例中，检测设备3上设置有显示器31，该显示器31对线路板10的检测状态及检测结果进行实时显示，让操作人员可以直观的看到检测过程及结果。
如图1所示，本实施例中，箱体1的检测空间11内还设置有照明设备13，可以为箱体1内的线路板10提供充足的光源，保证摄像头2的拍摄清晰度。
如图1所示，本实施例中，检测设备3匹配控制连接照明设备13，可以通过检测设备3对照明设备13进行开关的操控；其中，照明设备13可以是光线可调的设备，通过检测设备3进行光源明亮的调节。
如图2所示，本实施例中，线路板夹具12包括上下左右分布的可移动上挡夹具121、可移动下挡夹具122、可移动左挡夹具123及可移动右挡夹具124。其中，可移动上挡夹具121、可移动下挡夹具122、可移动左挡夹具123及可移动右挡夹具124四者匹配围成一个放置线路板10的空间；可移动上挡夹具121及可移动下挡夹具122两者可上下移动，可移动左挡夹具123及可移动右挡夹具124两者可左右移动，四者结合可匹配夹紧固定线路板10。
本实施例中，摄像头2在检测空间11内可进行垂直方向的活动调节，可以根据被检测的线路板10的大小进行拍摄焦距调节。
本实施例中，检测设备3内匹配设置有语音播报装置。其中，语音播报装置可以是报警装置，被检测的线路板10出错时通过直接报警来提醒人们。
其中，检测设备3可以是一台普通的电脑，电脑内匹配安装用于检测的软件，摄像头2可以通过USB或HDM1的连接线与电脑匹配连接；而检测软件的应用界面上可以设置有显示窗口，用于显示保存的图片及摄像头2直接拍摄的图片；另外，检测软件的应用界面上还可以设置很多通过鼠标控制的按键：如“打开摄像头”，用于控制摄像头2的开关；“截取”，用于对图片的剪裁；“打开母图”，用于打开正确的线路模块图片；“保存方案”，用于对图片的保存；“载入方案”，用于对检测方案的载入；“打开文件夹”，用于在文件夹中找文件；“开始测试”，即检测开始；“自动检测”，即自动开始检测；“对比图片”，即正确的线路模块与被检测的线路板进行对比；又如“清楚所有已存文件”等相关按键；还可以设置颜色库等选项功能。
本产品在使用时，以检测线路板10的插座为例，可以分成两个步骤：
步骤一：如图3所示，准备工作，即正确的线路模块存储；首先，把正确的被测线路板10放入箱体1内，并通过线路板夹具12夹紧固定；其次，在软件中通过“截取”按键，把摄像头2拍摄的画面截取出来；再在软件中通过“打开母图”按键，把截取的线路板10的图片显示在显示窗口中；然后，通过鼠标选中线路板10的图片上的被测插座，并调整位置后点击“保存选定区域”进行存档；之后，软件自动判断框选区域是否正确，如果正确且与颜色库一致时自动保存，否者提示错误；自动保存后，即图中插座选择完毕，可点击“保存方案”，方便下次调用；提示错误时，应重新进行“用鼠标选中线路板10的图片上的被测插座”这个步骤。
步骤一就是，测试之前先对正常的被测试板进行拍照，这个过程对被测试板进行图像采集，相当于获取了被测试板每一个点的像素；鼠标框选期望测试的插座，相当于获取了被测试插座的坐标位置。点击“保存选定区域”，此时将选定区域划分为若干个3*3的正方形，对每一个正方形进行像素分析，判断是否为同一个像素，如果正方形内不是同一像素则不做下一步处理。如果是的则进行LAB换算，并与事先放入的数据库中的颜色库进行比对，例如像素与颜色库中的红色相近似时，记录为红色。最后每一个区域比对完成后，颜色最多的就是主体颜色。此时软件会在右侧或下侧显示被鼠标框选的图案，并自动在图案框旁边显示颜色的名称。红色就显示汉字或其它语言“红色”，便于操作人员进行判断是否框选正确。重复上面的步骤直至所有的插座保存完毕。 此时可保存方案，软件将所有已“保存选定区域”的像素、坐标位置、比对成功的颜色库进行保存。自此完成了母图的分析工作，下一步可进行测试了。
步骤二：如图4所示，开始检测；首先，将被检测的线路板10放入箱体1内，并通过线路板夹具12夹紧固定；其次，在软件中点击“自动检测”按键；自动检测过程中，会有语音播报检测结果；如检测正常，可以更换下一块被检测的线路板10；如检测异常，记录测试结果并取出异常的线路板10进行返修，同时也可以进行下一块被检测的线路板10的检测。
步骤二就是，点击“自动测试”后软件会不停的对摄像头进行拍照，并与之前保存的方案进行比对，如果比对错误则进行语音和图像报警。
另外，本产品的技术关键点：一、图像识别的算法，使用普通的摄像头就可以达到智能识别插座颜色的目的；二、加入预定义颜色库，可针对每个厂家使用插座的颜色特点进行比对，大大提高了正确率；三、扩展性强，既然可以识别插座，同时也可以识别其它主体颜色的物体，如元器件等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (10)

1.一种线路板检测装置，其特征在于：线路板检测装置包括箱体（1）、摄像头（2）及检测设备（3）；所述箱体（1）内开设有检测空间（11），所述检测空间（11）的底面设置有用于固定线路板（10）的线路板夹具（12）；所述摄像头（2）匹配固定于检测空间（11）的顶部，该摄像头（2）垂直分布于线路板夹具（11）的正上方；摄像头（2）匹配连接检测设备（3），该检测设备（3）通过摄像头（2）对被检测的线路板（10）进行识别检测。
2.根据权利要求1所述的一种线路板检测装置，其特征在于：所述检测设备（3）通过摄像头（2）对被检测的线路板（10）上的插座及元器件进行颜色的对比识别。
3.根据权利要求1或2所述的一种线路板检测装置，其特征在于：所述检测设备（3）上设置有显示器（31）；所述显示器（31）对线路板（10）的检测状态及检测结果进行实时显示。
4.根据权利要求3所述的一种线路板检测装置，其特征在于：所述箱体（1）的检测空间（11）内还设置有照明设备（13）。
5.根据权利要求4所述的一种线路板检测装置，其特征在于：所述检测设备（3）匹配控制连接照明设备（13）。
6.根据权利要求3所述的一种线路板检测装置，其特征在于：所述线路板夹具（12）包括上下左右分布的可移动上挡夹具（121）、可移动下挡夹具（122）、可移动左挡夹具（123）及可移动右挡夹具（124）。
7.根据权利要求3所述的一种线路板检测装置，其特征在于：所述摄像头（2）在检测空间（11）内可进行垂直方向的活动调节。
8.根据权利要求3所述的一种线路板检测装置，其特征在于：所述检测设备（3）内匹配设置有语音播报装置。
9.一种线路板检测装置的检测控制界面，其特征在于：所述检测控制界面匹配设置于权利要求5所述的线路板检测装置的检测设备（3）内并显示于显示器（31）上；所述检测控制界面上匹配设置有显示窗口，该显示窗口用于显示保存的图片或摄像头（2）直接拍摄的图片；检测控制界面上还设置很多不同功能的按键；所述按键有用于控制摄像头（2）的开关的“打开摄像头”，用于对图片的剪裁的“截取”，用于打开正确的线路模块图片的“打开母图”，用于对图片的保存的“保存方案”，用于对检测方案的载入的“载入方案”，用于在文件夹中找文件的“打开文件夹”，用于检测开始的“开始测试”，用于自动开始检测的“自动检测”，用于正确的线路模块与被检测的线路板进行对比的“对比图片”。
10.一种利用线路板检测装置的检测方法，其特征在于：利用带权利要求9所述的检测控制界面的线路板检测装置检测线路板（10）的步骤如下：
步骤一：准备工作，即正确的线路模块存储；首先，把正确的被测线路板（10）放入箱体（1）内，并通过线路板夹具（12）夹紧固定；其次，在检测控制界面中通过“截取”按键，把摄像头（2）拍摄的画面截取出来；再在检测控制界面中通过“打开母图”按键，把截取的线路板（10）的图片显示在显示窗口中；然后，选中线路板（10）的图片上的被测插座，并调整位置后点击“保存选定区域”进行存档；之后，检测设备（3）自动判断框选区域是否正确，如果正确且与颜色库一致时自动保存，否者提示错误；自动保存后，即图中插座选择完毕，可点击“保存方案”，方便下次调用；提示错误时，重新进行“选中线路板（10）的图片上的被测插座”这个步骤；
步骤二：开始检测；首先，将被检测的线路板（10）放入箱体（1）内，并通过线路板夹具（12）夹紧固定；其次，在检测控制界面中点击“自动检测”按键；自动检测过程中，会有语音播报检测结果；如检测正常，可以更换下一块被检测的线路板（10）；如检测异常，记录测试结果并取出异常的线路板（10）进行返修，同时也可以进行下一块被检测的线路板（10）的检测。
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CN112540291A (zh) * 2020-12-30 2021-03-23 伟创力电子技术(苏州)有限公司 一种用于测试夹具的全方位自动移动测试***

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