[實用新型]LED焊線機雙光路光學成像系統

有效

• 申請號: 201320614717.6
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN203551882U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 王煜;徐賢勇;李澤湘
• 申請（專利權）人: 東莞華中科技大學制造工程研究院
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;H01L21/60;B23K37/00
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

技術領域

本實用新型涉及光學成像系統。

背景技術

焊線機是LED的產業鏈上非常普遍和常見的自動化精密設備，也是不可缺少封裝設備，LED市場的需求推動下，由最初的手動和半自動，到目前全自動。而全自動焊線機，機器視覺中光學成像系統扮演著“眼睛”角色，其重要性不言而喻，影響著設備穩定性、高效、適用性等。目前，行業上采用單光路成像系統，該單光路成像系統的主要參數為：物距(WD)為30mm；NA值為0.09、放大倍率M為-4；中心視場MTF(Modulation?Transfer?Function)在CCD極限分辨率70lp/mm理論要求大于30%，而現有光學成像鏡頭遠低于標準。單光路成像系統存在如下明顯不足：一、芯片和引腳的高度差遠超過了景深的容差范圍，即目前單光路光學系統景深σ小于芯片和引腳的高度差，需要兩次對焦；二、芯片尺寸大小差異非常大；三、目標區域反光特性不同，加上機械振動等環境因素，極易導致或影響到識別效率和識別精度。四、在CCD極限分辨率時對應的MTF值相對較低，影響成像質量。

實用新型內容

針對上述現有技術不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種不同于現有技術的LED焊線機成像系統，只需一次安裝調試完成，即可滿足不同的生產任務和需要，對于維護、物料管理控制方面，降低生產成本，提高生產效率。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為，LED焊線機雙光路光學成像系統，包括用于安裝透鏡組和電子感光器件的基座；所述基座設有空腔，空腔的中央設有可使空腔分隔成兩個長槽的隔板，兩個長槽內分別安裝一套透鏡組，兩套透鏡組的放大倍數不相等；空腔內還設有擋塊，該擋塊的寬度與長槽的寬度匹配；基座還設有可使擋塊垂直于長槽延伸方向移動的滑動裝置，所述隔板設有可使擋塊通過的缺口；兩個長槽的前端各設有一個光路進口，空腔的后端為光路出口；光路出口的后方為基座的接收區，接收區安裝有電子感光器件。這樣的結構使系統能安裝兩套成像透鏡，并能通過擋塊切換通光的光路，解決單光路系統的缺陷。

進一步的技術方案為，所述滑動裝置為電驅動滑動裝置，并設有用于與電控制設備連接的接電端子。這樣的結構使成像系統更具自動化能力。

優選地，所述滑動裝置包括分別設在基座兩側部的支架、分別設在兩個支架上的電磁鐵、連接在兩個電磁鐵之間的滑竿以及可在滑竿上滑動的磁性滑塊；所述滑竿的延伸方向垂直與長槽的延伸方向且位于空腔的上方；所述擋塊固定連接于磁性滑塊的下端；所述接電端子為電磁鐵的引線。

進一步的技術方案為，兩個長槽內分別安裝四倍放大透鏡組和六倍放大透鏡組。

優選地，所述四倍放大透鏡組自前向后依次包括：

第一透鏡，該第一透鏡的等效焦距為41～42mm；

第一孔徑光闌，該第一孔徑光闌的光心與第一透鏡的光心距離為1～2mm，通光直徑為12.8～13.8mm；

第二透鏡，該第二透鏡的等效焦距為39.9～40.5mm，該第二透鏡的光心與第一孔徑光闌的光心距離為24.5～25.5mm；

第三透鏡，該第三透鏡的等效焦距為-56.0～-56.8mm，該第三透鏡的光心與第二透鏡的光心距離為0.02～0.04mm；

第四透鏡，該第四透鏡的等效焦距為-170.0～-170.9mm，該第四透鏡的光心與第三透鏡的光心距離為121.5～120.9mm；

第一平面鏡濾波片，該第一平面鏡濾波片為BK7玻璃濾波片，厚度為1.3～1.7mm，第一平面鏡濾波片的前表面與第四透鏡的光心距離為68.5～70.3mm；第一平面鏡濾波片的后表面與電子感光器件的感光面距離為4.1～4.3mm。

再進一步的技術方案為，所述第一透鏡為H-ZK14玻璃透鏡，第一透鏡的前表面曲率半徑為60.89～61.09mm，通光直徑為13.80～14.01mm；第一透鏡的后表面曲率半徑為-41.24～-41.44mm，通光直徑為14.22～14.42mm，與第一透鏡前表面的距離為5.0～5.2mm；

所述第一孔徑光闌為平面，通光直徑為13.45～13.65mm，與第一透鏡后表面的距離為1.44～1.64mm；

所述第二透鏡為H-LAF1玻璃透鏡，第二透鏡的前表面曲率半徑為99.26～99.46mm，通光直徑為14.70～14.90mm，與第一孔徑光闌的距離為21.7～21.9mm；第二透鏡的后表面曲率半徑為-38.19～-38.39mm，通光直徑為14.54～14.74mm，與第二透鏡的前表面的距離為4.4～4.6mm；