[發明專利]基于機器視覺的PCB檢測分揀系統及方法

有效

• 申請號: 201710569768.4
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107470170B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 王素娟;屠子美;沈知瑋;嚴學井
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/36
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 王潔平

本發明公開了一種基于機器視覺的PCB檢測分揀系統進行PCB檢測分揀的方法。本發明系統包括機器視覺檢測裝置、機器人分揀裝置和流水線控制裝置；所述機器視覺檢測裝置包括智能相機，智能相機內設置微處理器；機器人分揀裝置由工業機器人、真空氣泵、氣嘴和電子閥門組成，工業機器人和機器視覺檢測裝置中的智能相機相連實現通信，所述流水線控制裝置由PLC控制器、限位開關和流水線組成，PLC控制器分別和機械視覺檢測裝置中的智能相機、機器人分揀裝置中的工業機器人相連形成通信，PLC控制器根據工業機器人和智能相機給出的信號，控制流水線的移動，流水線運送PCB從檢測工位到分揀工位。本發明節約了人工成本、提升了檢測分揀效率和質量。

技術領域

本發明屬于PCB檢測技術領域，具體的說，涉及一種基于機器視覺的PCB檢測分揀系統及方法。

背景技術

基于機器視覺的PCB檢測分揀系統是一套實用價值高、現實意義廣的系統，其利用機器視覺的圖像處理和模式識別技術實現PCB的智能檢測及分揀，其能夠讀碼溯源、檢測PCB的缺陷，如：是否有缺件、錯件（R、C和L）、測量排針是否彎曲、焊腳是否規整等，并且按分類分揀到不同的位置。該系統有檢測速度快、定位精度高、實用性強等優點，可應用于PCB檢測、分揀等流水線作業的工程領域。現有的許多工廠依然采用人工檢測或者視覺檢測速度慢和不具有自動分揀功能；也有許多算法只能檢測一塊PCB的一部分，要檢測整塊PCB耗時較長，程序執行較慢；有些程序的交互性不強，只能針對一種PCB做檢測，并且不能根據實際情況更改檢測區域和參數；有些系統檢測和分揀是在同一個工位進行，影響工作的效率；還有些PCB檢測不會按照不同缺陷來分類存放。

發明內容

為克服上述現有方法的缺陷，本發明提供了一種基于機器視覺的PCB檢測分揀系統及方法。本發明方法可快速、準確而可靠地檢測及分揀PCB，提高PCB檢測效率和正確率，減少人工操作易出錯的現象。

本發明中，通過機器視覺技術來檢測PCB表面的缺陷，首先使用到的是軟件配準，軟件配準用到的是模板匹配的原理，在PCB上選取唯一且明顯的特征作為模板匹配的對象，在程序設置的工具中選中這一塊并加以訓練，使計算機記住該模板，在下次PCB來的時候在ROI區域中再次匹配該模板，假設匹配成功能夠找到相似的模板，就會給出一個模板相似度評分，評分到達所設閾值那么就用該模板的中心點作為原點坐標。否則，就是匹配失敗PCB，模板匹配失敗會被分揀。計算坐標值指的就是模板匹配后，模板的中心點作為坐標原點和機器人互相標定后，機器人的實際坐標就與相機的統一了。角度亦是如此，模板匹配后會有一個以模板的中心點形成的新坐標，這個角度與原來的角度的差值就是偏移角度。軟件配準可以計算PCB的坐標值和偏轉角度，放置PCB的時候放在指定區域即可，不需要再進行調整配準；能減少硬件配準所需要花費的時間和成本；PLC控制器的上位機上根據不同的PCB表面缺陷的情況，用戶可自行編輯ROI和檢測參數，從而使本檢測流程廣泛適用于多種PCB；機器人會按照不同的缺陷類型分揀，計算所得的坐標和角度會幫助機器人在不同的工位吸取到PCB放置到指定位置。免去人的工作量，按照不同的缺陷類型分揀也可以方便以后的加工或回收。

本發明的具體技術方案介紹如下。

本發明提供一種基于機器視覺的PCB檢測分揀系統，其包括機器視覺檢測裝置、機