[實用新型]一種電能表樣品的外觀結構及元件圖像檢測系統

有效

• 申請號: 201520681817.X
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN204924973U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 黎海生;閆國兵;何超勛;張宇婷;黃成捷;蔡華展;陳麗冰
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司汕尾供電局
• 主分類號: G01N21/89
• 分類號: G01N21/89
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及圖像檢測技術領域，尤其是涉及一種電能表樣品的外觀結構及元件圖像檢測系統。

背景技術

電能表是智能電網數據采集的重要基礎設備，承擔著原始電能數據采集、計量和傳輸的任務，是實現信息集成、分析優化和信息展現的基礎，有利于提高電力企業的經營效率、促進節能減排，增強電力系統的穩定性。目前，我國智能電網進入全面建設階段，對智能電表產生了巨大的市場需求。

印刷電路板是構成智能電能表的核心部件，是承載各種電子元件的母體，每個電能表均有一塊PCB及其大量的元件，如CPU芯片、時鐘電池、晶振、電解電容、壓敏電阻、存儲芯片等等。這些元件主要以表面貼裝技術及插孔式安裝技術焊接在PCB板上。隨著生產工藝及SMT技術的發展，PCB板上的元件密度越來越高，元件尺寸越來越小，集成電路器件的引腳間距可縮小到0.2mm以內，而且對于智能電能表，PCB正反面均有元件，這種趨勢為PCB及元件的檢測帶來了極大的挑戰。同時，智能電能還涉及到外觀，包括電能表箱體的尺寸、銘牌標志、液晶顯示內容和指示燈狀態信息，這些外觀參數也直接關系到電能表的質量，在檢測時也需一并檢測。

隨著計算機技術的發展，出現了一門稱為“機器視覺”的現代檢測技術，它是使用計算機及相關設備對生物視覺的一種模擬，通過對采集的圖片或視頻進行處理以獲得及理解圖片信息，提供有用信息，廣泛應用于制造業、檢驗、文檔分析、醫療診斷和軍事等領域中各種智能/自主系統中。利用機器視覺對PCB的檢測主要分為兩類問題：一類是對PCB裸板和元件的檢測，另一類是針對焊點焊錫的檢測。結合光源及機械裝置，形成了一種專門的檢測技術，稱為自動光學檢測技術（AOI）。它通過對印刷電路板的光學圖像進行采集和分析，自動識別出有缺陷的元件或焊點。AOI不需要專用針床，只需要在計算機程序的驅動下，操縱攝像機分區域地掃描PCB，采集圖像，經過圖像處理并與數據庫中的合格元件的參數進行比較，檢查出印刷電路板上存在的缺陷。極短的測試程序開發時間和檢測方式的靈活性是AOI最大的優點。AOI除了能檢查出人工目檢檢測方式無法查出的缺陷外，還能夠把生產流程中各工序的生產質量、缺陷類型等信息進行實時的收集、分析、統計并反饋給操作人員，供技術人員進行分析、處理和管理。AOI產品在國外的PCB生產線上得到了廣泛應用，在國內PCB生產線上的使用比例也在逐漸提高。

但目前的檢測方法及現有的AOI檢測技術主要存在以下問題：

（1）檢測時存在誤差，存在一定程度的誤判。在目前的檢測中，大多還在采用人工檢測方式，檢測人員借助于放大鏡等工具來對電表線路板進行比對，檢測手段落后，造成一定程度的誤判。

（2）檢測手段的單一性造成了檢測效率低下。檢測速度慢，檢測人員對每塊PCB板要花費大量的時間進行選型與比對，過程非常枯燥，效率低下。

（3）檢測的匹配點少，很難顧及更多的檢測對象，不能任意多的確定需要匹配的檢測點。

（4）不能對PCB的芯片形狀與位置信息進行定量描述。在現有的操作中，僅僅通過測量大小與位置尺寸等進行辨識，存在一定誤差。

（5）價值昂貴。目前國外一套AOI檢測系統價值幾十萬美元，甚至高達數百萬美元，價格極其昂貴，且培訓、維護也需大量經費，尚沒有知識產權。

（6）目前市場的大多數PCB檢測機僅對祼板進行檢測，檢測對象為電路及焊點，檢測精度較高，對PCB板單面的元件可進行檢測，但僅對常見的電容、電阻等元件進行形狀，顏色方面的對比檢測識別。對于元件上的文字，字母，條碼檢測效果不理想，檢測效率低。

（6）用于電能表外觀的檢測情況少見。

針對以上問題，亟待設計一種更加完善的電能表PCB檢測系統。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種電能表樣品的外觀結構及元件圖像檢測系統，本實用新型設計新穎，成本較低，檢測方便，精確度高，檢測效率高，檢測效果好，有效解決了現有技術的不足。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種電能表樣品的外觀結構及元件圖像檢測系統，其特征在于，包括計算機和與計算機電連接的圖像采集卡、D/A轉換卡、I/O輸入輸出卡，所述計算機輸出端與監視器、執行單元和報警單元相連，所述圖像采集卡輸入端與線陣CCD相機相連，所述D/A轉換卡輸出端與光源相連，所述I/O輸入輸出卡與PLC控制器相連接，所述線陣CCD相機輸入端與檢測目標相連，所述光源輸出端與檢測目標相連，所述PLC控制器與伺服電機控制器相連接，所述伺服電機控制器輸出端與檢測目標相連。