CN113791079A - 视觉检测机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及载带外观图像采集处理技术领域，具体涉及一种视觉检测机。该视觉检测机包括操作台上设置的载带通道，载带通道的一端设置有放料***，另一端设置有收料***；载带通道上方靠近放料***一端设置有定位检测***，靠近收料***的一端设置有定位打孔***；还包括用于驱动载带沿载带通道移动的驱动机构；放料***、定位检测***、定位打孔***、收料***及驱动机构均连接控制***，提供一种提高检验效率，降低劳动成本的视觉检测机。

Description

视觉检测机

技术领域

本发明涉及载带外观图像采集处理技术领域，具体涉及一种视觉检测机。

背景技术

智能卡封装载带是智能卡模块封装用的关键专用基础材料，其功能是保护芯片、并作为集成电路芯片和外界接口。广泛应用于金融、移动支付、社保、电信、卫生、教育、交通、公共安全等领域。

载带成品检验是载带生产的最终工序，质检是一个产品保证质量好坏直接保障。目前，国内外对于智能卡封装载带的缺陷检测依旧停留在人工人眼判定是否合格的阶段，具体的检测方法是将载带放置于一个专用收放料机构上，此收放料机械的启动与停止采用人工操作，检验人员坐于收放料装置中间，用眼睛目视检测载带。整个检验过程主要依靠人来完成，受检验人员的工作状态和不同检验人员之间的技能差异影响较大，存在一定的误差和漏检的可能性。

且由于产品贴片速度快、待检测项目繁多，因此在大批量工业生产过程中，用人工目视检查产品外观质量效率低、劳动强度大、检验精度差，且受人员技能水平等客观因素影响较大，极易造成载带产品外观质量的波动。

另外，智能卡封装载带生产过程利润率低，出货量大，采用人工检测对检验人员的需求量大，人工成本高，这就会大幅降低产品的价格优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种提高检验效率，降低劳动成本的视觉检测机。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：视觉检测机，包括操作台上设置的载带通道，所述载带通道的一端设置有放料***，另一端设置有收料***；

载带通道上方靠近放料***一端设置有定位检测***，靠近收料***的一端设置有定位打孔***；

还包括用于驱动载带沿载带通道移动的驱动机构；

所述放料***、定位检测***、定位打孔***、收料***及驱动机构均连接控制***。

所述驱动机构包括放料驱动机构，所述放料驱动机构连接控制***；

所述放料驱动机构传动连接有放料主动载带盘，所述放料主动载带盘下方设置有放料从动载带盘；

放料从动载带盘的下方设置有载带存储仓；

放料从动载带盘靠近载带通道一侧设置有将载带导向载带通道上的导向轮。

所述导向轮下方设置有放料相机，所述放料相机连接所述控制***。

所述定位检测***包括沿载带通道依次设置的检测传感器组及相机组；

所述相机组包括第一检测相机、第二检测相机及第三检测相机；

所述第一检测相机及第三检测相机位于载带的上方；

所述第二检测相机位于载带的下方；

所述检测传感器组包括色标传感器及关于载带对称设置的两个对射传感器；

所述检测传感器组、第一检测相机、第二检测相机、第三检测相机连接所述控制***。

所述定位打孔***包括沿载带通道设置的打孔装置，所述打孔装置靠近定位检测***的一侧设置有打孔传感器组，另一侧设置有定位相机；

所述打孔传感器组包括色标传感器及关于载带对称设置的两个对射传感器。

所述载带通道包括定位通道及打孔通道，所述定位通道与打孔通道位于同一条直线上，定位通道与打孔通道之间设置有缓冲区。

所述驱动机构包括定位通道靠近缓冲区一端设置的定位拉带机构及打孔通道远离缓冲区一端设置的打孔拉带机构，所述控制***连接定位拉带机构及打孔拉带机构。

所述收料***包括靠近定位打孔***设置的出料轮，所述出料轮远离定位打孔***的一侧设置有收料载带盘；

所述驱动机构包括收料驱动机构，所述收料驱动机构传动连接收料载带盘。

所述定位检测***及定位打孔***位于防尘罩内，所述防尘罩内还设置有吸尘装置，所述吸尘装置位于定位检测***靠近放料***的一侧。

所述吸尘装置靠近放料***的一侧设置有粘料组件，所述粘料组件包括关于载带对称设置的粘料轮，粘料轮通过转轴转动连接支撑架。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、无须人为检测，实现了自动化的检测，解放劳动力，降低劳动成本，自动化程度高；

2、提高检测的准确性，通过多个相机分别对载带正反面进行全面的拍摄分析，基于深度学习的算法分析不合格产品，提高了识别准确性及客观性，降低误差及漏检的概率,有效保障了产品的合格率和产品质量；

3、通过对不合格的载带进行打孔标记，便于后续的操作；

4、保证了检测标记的连贯性，提高检测效率。

5、减轻目前操作员工的劳动强度，降低产品的生产成本，提升产品的品质，对生产的产品合格情况进行追溯查询，可实现产品生产监控数据的时时查询。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明无防尘罩下结构示意图。

图3是本发明防尘罩内各结构示意图。

图4是图3中A的局部放大图。

图中：1、放料***；101、放料主动载带盘；102、放料从动载带盘；103、载带存储仓；104、导向轮；105、放料相机；2、定位检测***；201、第一检测相机；202、第二检测相机；203、第三检测相机；204、检测传感器组；3、定位打孔***；301、打孔装置；302、打孔传感器组；303、定位相机；4、收料***；401、出料轮；402、收料载带盘；5、载带通道；501、定位通道；502、打孔通道；6、载带；7、操作台；8、驱动机构；801、放料驱动机构；802、定位拉带机构；803、打孔拉带机构；804、收料驱动机构；9、防尘罩；10、吸尘装置；11、缓冲区；12、粘料轮；13、连接支撑架；14、触摸显示屏。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例做进一步描述。

实施例：载带(Carrier Tape)，是一种应用于电子包装领域的带状产品，它具有特定的厚度，在其长度方向上等距分布着用于承放电子元器件的孔穴(亦称口袋)和用于进行索引定位的定位孔，在载带上等距贴置若干IC芯片。

如图1至图4所示，本申请主要针对载带的外观进行检测，包括操作台7上设置的载带通道5，载带通道5的一端设置有放料***1，另一端设置有收料***4；

载带通道5上方靠近放料***1一端设置有定位检测***2，靠近收料***4的一端设置有定位打孔***3；

还包括用于驱动载带6沿载带通道5移动的驱动机构8；

放料***1、定位检测***2、定位打孔***3、收料***4及驱动机构均连接控制***。

驱动机构8包括放料驱动机构801，放料驱动机构801连接控制***；

放料驱动机构801传动连接有放料主动载带盘101，放料主动载带盘101下方设置有放料从动载带盘102；

放料从动载带盘102的下方设置有载带存储仓103；

放料从动载带盘102靠近载带通道5一侧设置有将载带6导向载带通道5上的导向轮104。经过导向轮104导向作用，引导载带6绕到载带通道5上，沿载带通道5进行移动。

导向轮104下方朝向载带6设置有放料相机105，放料相机105连接控制***。通过放料相机105监控是否有载带经过或即将进入定位检测***2的载带6的连续性。通常每一卷载带6之间通过黄色胶带连接，放料相机105检测到有黄色胶带时，也判定载带输送正常。载带6存储在载带存储仓103内，载带6在驱动机构的带动下依次绕过放料主动载带盘101、放料从动载带盘102、导向轮104进入载带通道5，沿载带通道5依次经过定位检测***2及定位打孔***3检测筛选后，进入收料***4收料。本实施例中载带存储仓103设置有接近开关也可以是其它感应装置，接近开关连接控制***，控制***连接有报警装置。当载带存储仓103内没有载带6时，接近开关感应不到载带，即向控制***发出信号，控制***控制设备如驱动机构8等，停止运作并通过报警装置发出警报。

定位检测***2包括沿载带通道5依次设置的检测传感器组204及相机组；

相机组包括第一检测相机201、第二检测相机202及第三检测相机203；

第一检测相机201及第三检测相机203位于载带6的上方；

第二检测相机202位于载带6的下方；

检测传感器组204包括色标传感器及关于载带对称设置的两个对射传感器；

检测传感器组204、第一检测相机201、第二检测相机202、第三检测相机203连接控制***。若只采用相机直接对载带进行拍照，由于载带6上相邻芯片之间的间隔较小，不能保证相机每次拍照都可以拍摄出载带6完整的一片芯片，因此设置检测传感器组，通过检测传感器组对经过的每一片载带进行识别定位。第一片芯片经过时，通过检测传感器组确定载带6首片的初始位置，依次类推，驱动机构驱动载带移动从而确定后续每一片芯片的初始位置，实现精准定位，定位信息发送到控制***，由于检测传感器组、第一检测相机201、第二检测相机202及第三检测相机203之间的距离是固定的，因此控制***控制驱动机构带动载带6移动相应的距离，通过第一检测相机201、第二检测相机202及第三检测相机203进行拍照，保证能够对载带每一芯片进行完整拍照检测。

芯片的位置信息及相机组采集的对应图像信息发送到控制***进行图像分析，基于深度学习的算法，筛选出不合格的芯片，每一片芯片的位置信息及图像采集分析数据等通过控制***存储在数据库中。控制***确定不合格的载带6位置信息，通过定位打孔***3进行打孔标记。控制***结合第一检测相机201主要用于对载带6的正面采集分析，结合第二检测相机202主要对载带6的背面拍照采集分析，结合第三检测相机203用于采集分析载带6整体情况等。

定位打孔***3包括沿载带通道5设置的打孔装置301，打孔装置301靠近定位检测***2的一侧设置有打孔传感器组302，另一侧设置有定位相机303；

打孔传感器组302包括色标传感器及关于载带对称设置的两个对射传感器。控制***通过相机组分析出存在问题的载带，确定不合格的位置信息。当载带6移动至定位打孔***3处时，先通过打孔传感器组302确定载带6第一片芯片的初始位置，位置信息发送到控制***，对应数据库存储的数据信息，判断当前芯片是否为合格芯片，若合格，则控制载带6前移至定位相机303下通过图像采集进行二次确定。打孔传感器组302、打孔装置301及定位相机303之间的位置是确定的，则可以通过驱动机构8驱动载带6进行较为精准的位移。

参照图3，本实施例使用时，载带6上的芯片并排设置两列，打孔装置301设置两个，每一列芯片分别对应一个打孔装置301，打孔装置301采用打孔气缸。

为了提高打孔的准确性及打孔精度，当载带6到达打孔传感器组302时，打孔传感器组302确定载带6第一片芯片的初始位置，发送至控制***，控制***根据数据库存储的信息，判断是否为合格芯片，若是，则控制驱动机构继续移动，继续判断下一片芯片，否则控制***控制驱动机构8驱动载带6前移，将当前不合格的芯片先移动到定位相机303下，定位相机303拍照，向控制***发送图片信息，确定该不合格载带芯片属于哪一列并确定其打孔位置。

随后控制***控制驱动机构8驱动载带6回退至对应的打孔装置301下进行打孔作业，保证了打孔的精度。打孔完毕后，再次带动载带6移动到定位相机303下拍照，确定打孔效果，则驱动当前芯片的下一片移动到打孔传感器组302下，继续进行识别定位及判断。若打孔不合格（如未打孔等），则回退到对应的打孔装置301下重新打孔。

由于打孔传感器组302、打孔装置301及定位相机303之间的位置是确定的，则控制***控制驱动机构8前移或回退的距离与上述三者中两者之间的距离相对应。载带6中芯片之间的间距也是固定的。每一片经过打孔传感器组302都实现了定位，例如：若当前打孔传感器组302下的载带芯片为合格品，其后一片为不合格芯片，则控制***控制驱动机构8向前移动单个芯片宽度+相邻芯片间距的距离，即将下一个芯片移动至打孔传感器组302下。确定为不合格芯片后，继续前移打孔传感器组302与定位相机303之间间距的距离，该不合格的芯片即到达定位相机303下。回退原理与上述相同。

载带通道5包括定位通道501及打孔通道502，定位通道501与打孔通道502位于同一条直线上，定位通道501与打孔通道502之间设置有缓冲区11。由于每个载带芯片与芯片之间的间距较小，控制***接收相机组的拍摄图片并进行分析需要时间，若定位检测***2与定位打孔***3之间直接连通，可能存在来不及接收信息的情况，因此设置缓冲区11，载带6在驱动机构的驱动下经过缓冲区，保证了控制***有充足的时间计算。参照图3，缓冲区11向下呈仓体设置，仓体内设置缓冲滚轮，载带6经过定位检测***2检测识别完毕后，先进入缓冲区11，绕过缓冲滚轮后再进入定位打孔***3。为了保证经过缓冲区11的载带能够顺利进入打孔通道502内，在打孔通道502靠近缓冲区11的一端设置有打孔滚轮，起到引导作用。

驱动机构8包括定位通道501靠近缓冲区一端设置的定位拉带机构802及打孔通道502远离缓冲区一端设置的打孔拉带机构803，控制***连接定位拉带机构802及打孔拉带机构803。放料主动载带盘101通过放料驱动机构801旋转放料，通过定位拉带机构802及打孔拉带机构803控制载带移动。通过控制***控制放料驱动机构801、定位拉带机构802及打孔拉带机构803的行进运作。

收料***4包括靠近定位打孔***3设置的出料轮401，出料轮401远离定位打孔***3的一侧设置有收料载带盘402；

驱动机构8包括收料驱动机构804，收料驱动机构804传动连接收料载带盘402。打孔完毕后的载带6通过收料载带盘402进行收料作业。

定位检测***2及定位打孔***3位于防尘罩9内，防尘罩9内还设置有吸尘装置10，吸尘装置10位于定位检测***2靠近放料***1的一侧。吸尘装置10采用吸尘管路及吸尘管路连接的吸尘器。吸尘管路的管口朝向载带通道5，对进入防尘罩9内的载带6进行吸尘处理，以清理附着在载带6上的杂物，通过防尘罩9起到隔离外界空气的作用，避免载带6在定位检测及打孔过程中有附着物附着。

吸尘装置10靠近放料***1的一侧设置有粘料组件，粘料组件包括关于载带6对称设置的粘料轮12，粘料轮通过转轴转动连接支撑架13。粘料组件位于防尘罩9外，通过粘料轮12先粘取载带6上附着的杂物，然后载带6进入防尘罩9内，通过吸尘装置10进一步除尘，如此经过粘料组件及吸尘装置，确保了载带6表面的洁净度，保证了载带6在定位检测及打孔过程中的检测判断的准确定，避免误判。

本实施例中放料驱动机构801、定位拉带机构802、打孔拉带机构803及收料驱动机构804均采用驱动电机，定位拉带机构802及打孔拉带机构803的驱动电机均传送连接一个用于引导载带移动的通道滚轮，通过控制***控制驱动电机同步正反转（此处采用现有技术，不属于技术要点，故而不再赘述）实现对载带行进或回退的目的。

参照图1及图2，控制***连接有触摸显示屏14，检测信息及报警情况通过触摸显示屏14显示。同时通过触摸显示屏14实现人为控制。

工作原理：

待处理载带6存储在载带存储仓103内，卷与卷之间通过胶带连接，载带6依次经过放料主动载带盘101、放料从动载带盘102及导向轮104进入载带通道5上，沿载带通道5移动，载带6进入定位检测***2，通过检测传感器组204对载带6的每一片进行定位，然后依次经过第一检测相机201、第二检测相机202及第三检测相机203进行正反面的照片采集，定位信息及对应的照片信息发送到控制***进行分析存储。载带6经过缓冲区11进入定位打孔***3，通过打孔传感器组302确定首片位置，结合存储的信息判断当前芯片是否为合格片，若是，则驱动载带6前移，打孔传感器组302识别下一个芯片并判断。若不是合格品，则制***通过驱动机构8控制不合格的载带芯片移动至定位相机303下拍照定位并确定打孔位置，然后驱动机构8带动载带6回退，使得不合格的载带芯片位于打孔装置301下，进行打孔操作。打孔完毕后，驱动机构8带动打孔后的载带芯片前移至定位相机303下确定是否打孔成功，若打孔成功则将当前打孔芯片的后一个芯片移动至打孔传感器组302继续识别判断。若打孔不成功，则回退至打孔装置301下重新打孔。不合格的通过打孔进行标记剔除，再后续加工操作中对于打孔的载带芯片，即可不进行任何操作。对于第一次使用，可以人为辅助确保载带6的移动或者预先截取一段从放料***1沿载带通道5到收料***4设置，作为后续待检测载带6的引导。

Claims (10)

1.一种视觉检测机，其特征在于，包括操作台（7）上设置的载带通道（5），所述载带通道（5）的一端设置有放料***（1），另一端设置有收料***（4）；

载带通道（5）上方靠近放料***（1）一端设置有定位检测***（2），靠近收料***（4）的一端设置有定位打孔***（3）；

还包括用于驱动载带（6）沿载带通道（5）移动的驱动机构（8）；

所述放料***（1）、定位检测***（2）、定位打孔***（3）、收料***（4）及驱动机构均连接控制***。

2.根据权利要求1所述的视觉检测机，其特征在于，所述驱动机构（8）包括放料驱动机构（801），所述放料驱动机构（801）连接控制***；

所述放料驱动机构（801）传动连接有放料主动载带盘（101），所述放料主动载带盘（101）下方设置有放料从动载带盘（102）；

放料从动载带盘（102）的下方设置有载带存储仓（103）；

放料从动载带盘（102）靠近载带通道（5）一侧设置有将载带（6）导向载带通道（5）上的导向轮（104）。

3.根据权利要求2所述的视觉检测机，其特征在于，所述导向轮（104）下方设置有放料相机（105），所述放料相机（105）连接所述控制***。

4.根据权利要求1或2所述的视觉检测机，其特征在于，所述定位检测***（2）包括沿载带通道（5）依次设置的检测传感器组（204）及相机组；

所述相机组包括第一检测相机（201）、第二检测相机（202）及第三检测相机（203）；

所述第一检测相机（201）及第三检测相机（203）位于载带（6）的上方；

所述第二检测相机（202）位于载带（6）的下方；

所述检测传感器组（204）包括色标传感器及关于载带对称设置的两个对射传感器；

所述检测传感器组（204）、第一检测相机（201）、第二检测相机（202）、第三检测相机（203）连接所述控制***。

5.根据权利要求1或2所述的视觉检测机，其特征在于，所述定位打孔***（3）包括沿载带通道（5）设置的打孔装置（301），所述打孔装置（301）靠近定位检测***（2）的一侧设置有打孔传感器组（302），另一侧设置有定位相机（303）；

所述打孔传感器组（302）包括色标传感器及关于载带对称设置的两个对射传感器。

6.根据权利要求1或2所述的视觉检测机，其特征在于，所述载带通道（5）包括定位通道（501）及打孔通道（502），所述定位通道（501）与打孔通道（502）位于同一条直线上，定位通道（501）与打孔通道（502）之间设置有缓冲区（11）。

7.根据权利要求6所述的视觉检测机，其特征在于，所述驱动机构（8）包括定位通道（501）靠近缓冲区一端设置的定位拉带机构（802）及打孔通道（502）远离缓冲区一端设置的打孔拉带机构（803），所述控制***连接定位拉带机构（802）及打孔拉带机构（803）。

8.根据权利要求1或2所述的视觉检测机，其特征在于，所述收料***（4）包括靠近定位打孔***（3）设置的出料轮（401），所述出料轮（401）远离定位打孔***（3）的一侧设置有收料载带盘（402）；

所述驱动机构（8）包括收料驱动机构（804），所述收料驱动机构（804）传动连接收料载带盘（402）。

9.根据权利要求1所述的视觉检测机，其特征在于，所述定位检测***（2）及定位打孔***（3）位于防尘罩（9）内，所述防尘罩（9）内还设置有吸尘装置（10），所述吸尘装置（10）位于定位检测***（2）靠近放料***（1）的一侧。

10.根据权利要求9所述的视觉检测机，其特征在于，所述吸尘装置（10）靠近放料***（1）的一侧设置有粘料组件，所述粘料组件包括关于载带（6）对称设置的粘料轮（12），粘料轮通过转轴转动连接支撑架（13）。

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