本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于全自動(dòng)視覺錫膏印刷機(jī)的Ｌ型雙鏡頭圖像采集裝置，具有兩路獨(dú)立的光路，分別采集鋼網(wǎng)和電路板的圖像，每個(gè)光路包括一個(gè)分光鏡、一個(gè)光源、一個(gè)反射鏡、一個(gè)成像透鏡和一個(gè)圖像傳感器，在每個(gè)光路中，反射鏡與成像透鏡位于分光鏡兩側(cè)，圖像傳感器位于成像透鏡后，光源位于分光鏡的另一側(cè)，成像透鏡和光源的光軸相互垂直，分光鏡的分光面與成像透鏡的光軸和光源的光軸夾角均為４５°，反射鏡的反射面與成像透鏡的光軸的夾角也為４５°。該裝置兩光路獨(dú)立，調(diào)整容易，可同時(shí)采集鋼網(wǎng)和電路板圖像，采集速度快。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種圖像采集裝置，特別是涉及一種用于錫膏印刷的圖像采集裝置。
技術(shù)介紹
在采用鋼網(wǎng)印刷工藝的電路板錫膏印刷過程中，要將錫膏準(zhǔn)確印刷到電路板上，需要將電路板上要印刷的部位與鋼網(wǎng)上的開孔準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)。鋼網(wǎng)和電路板的對(duì)準(zhǔn)一般采用基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)的方法，就是說在鋼網(wǎng)和電路板上做上標(biāo)記，在加工上保證當(dāng)兩者對(duì)應(yīng)的標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)時(shí)，電路板和鋼網(wǎng)上要印刷的部位即與鋼網(wǎng)上的開孔對(duì)準(zhǔn)。最簡(jiǎn)單的基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)方法是機(jī)械定位，該方法的基準(zhǔn)是電路板上特別加工的定位孔，印刷機(jī)上使用一個(gè)或是幾個(gè)氣缸活塞機(jī)構(gòu)，定位時(shí)將活塞的撞桿插入PCB的定位孔內(nèi)以達(dá)到定位的目的。其缺點(diǎn)是定位精度差，速度慢，由于不同的PCB的定位孔徑不同，有的甚至沒有定位孔，因此該方法適應(yīng)差，難以適應(yīng)SMT生產(chǎn)的高密度、高產(chǎn)出和高精度的發(fā)展趨勢(shì)，目前該技術(shù)已逐步被淘汰。隨著電子元器件向片式化、微型化、高密度等方向發(fā)展，對(duì)錫膏印刷機(jī)的印刷精度、速度和可靠性的要求越來越高。當(dāng)前在高密度電路板的SMT生產(chǎn)線中，大部分的缺陷來自錫膏的印刷不良。錫膏印刷質(zhì)量檢查的主要采用人工方法，但人工視覺檢查存在主觀性強(qiáng)，可重復(fù)性差，視覺疲勞易帶來誤判和漏檢等問題。人工視覺檢查已經(jīng)難以滿足SMT生產(chǎn)線的配套檢測(cè)要求。采用機(jī)器視覺技術(shù)的錫膏印刷機(jī)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)高速高精度對(duì)準(zhǔn)、印刷過程中印刷質(zhì)量檢查。目前該類型的錫膏印刷機(jī)的圖像采集裝置一般包括低角度環(huán)形光源、兩個(gè)光源，一個(gè)分光鏡、一個(gè)反光鏡、一個(gè)成像透鏡、一個(gè)圖像傳感器。工作時(shí)，位于不同水平面的兩個(gè)光源中的任意一個(gè)發(fā)光，光源經(jīng)分光鏡照射照射鋼網(wǎng)或電路板，然后反射回分光鏡，再經(jīng)反光鏡光束折射到成像透鏡，最后在圖像傳感器上成像，這樣獲得的圖像是電路板和鋼網(wǎng)圖像的疊加，通過分析圖像，可以得出定位信息。也可以通過分時(shí)控制光源的開關(guān)，從而分時(shí)拍攝到鋼網(wǎng)及PCB的圖像。該方法的優(yōu)點(diǎn)是光路簡(jiǎn)單和成本低，但光路調(diào)整比較困難，同時(shí)采集圖像時(shí)圖像分析算法復(fù)雜，而分時(shí)采集圖像則比較耗時(shí)，也存在少量重影；而且裝置在向上和向下光路方向上尺寸較大，這樣基準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)和印刷檢查時(shí)電路板和鋼網(wǎng)之間距離相應(yīng)也較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、光路相互獨(dú)立、調(diào)整容易，可以同時(shí)采集鋼網(wǎng)和電路板的圖像，采集速度快的鋼網(wǎng)和電路板基準(zhǔn)測(cè)量及錫膏印刷過程檢查的圖像采集裝置。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種用于錫膏印刷的L型雙鏡頭圖像采集裝置，具有兩路獨(dú)立的光路，分別采集鋼網(wǎng)和電路板的圖像，每個(gè)光路包括一個(gè)分光鏡、一個(gè)光源、一個(gè)反射鏡、一個(gè)成像透鏡和一個(gè)圖像傳感器。在每個(gè)光路中，反射鏡與成像透鏡位于分光鏡兩側(cè)，圖像傳感器位于成像透鏡后，光源位于分光鏡的另一側(cè)，成像透鏡和光源的光軸相互垂直，分光鏡的分光面與成像透鏡的光軸和光源的光軸夾角均為45°，反射鏡的反射面與成像透鏡的光軸的夾角也為45°。所述反射鏡也可以是兩片反射鏡片，還可以是一個(gè)有兩個(gè)反射面的直角棱鏡。所述分光鏡是兩個(gè)疊放在一起的直角棱鏡，也可以是一個(gè)長(zhǎng)方體的分光鏡，還可以由一個(gè)或兩個(gè)分光片組成。所述圖像傳感器為模擬或數(shù)字的CCD相機(jī)或CMOS相機(jī)。作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，該圖像采集裝置還包括一個(gè)低角度環(huán)形光源。作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，低角度環(huán)形光源為L(zhǎng)ED環(huán)形光源。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果本專利技術(shù)涉及的圖像采集裝置具有向上和向下的兩個(gè)獨(dú)立光路，分別采集鋼網(wǎng)朝下和電路板朝上側(cè)的圖像，光路調(diào)整容易，可以同時(shí)采集鋼網(wǎng)和電路板圖像，圖像采集速度快，結(jié)構(gòu)緊湊易于實(shí)現(xiàn)。附圖說明圖1是本專利技術(shù)圖像采集裝置的立體圖。圖2是本專利技術(shù)圖像采集裝置的俯視圖。圖3是本專利技術(shù)圖像采集裝置工作過程的正視圖。圖4是本專利技術(shù)圖像采集裝置仰視圖。圖5是本專利技術(shù)圖像采集裝置右視圖。圖6是實(shí)施例中圖像采集裝置與圖像采集控制及處理裝置和定位裝置構(gòu)成結(jié)構(gòu)示意圖。圖中示出1和2-反射鏡；3-低角度LED環(huán)形光源；4和5-分光鏡；6和7-LED光源；8和10-成像透鏡；9和11-圖像傳感器；12-本專利所述的圖像采集裝置；13-鋼網(wǎng)；14-電路板；15-定位裝置；16-圖像采集控制及處理裝置。具體實(shí)施例方式為了更好地理解本專利技術(shù)，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步地描述。如圖1、2、3、4、5所示，一種用于錫膏印刷的圖像采集裝置包括反光鏡1和2、低角度環(huán)形光源3、分光鏡4和5、光源6和7、成像透鏡8和10、圖像傳感器9和11。裝置上下兩個(gè)光路獨(dú)立，分別采集鋼網(wǎng)和電路板圖像，反射鏡1、2和成像透鏡8、10分別位于分光鏡4、5的兩側(cè)，成像透鏡8(或10)和光源6(或7)的光軸相互垂直，分光鏡4和5的分光面與成像透鏡8和光源6、7的光軸夾角均為45°；光源6、7的出射光經(jīng)分光鏡4、5反射90°射向反射鏡1、2，再經(jīng)反射鏡反射后分別射向鋼網(wǎng)13和電路板14，環(huán)形光源3位于反射鏡2下方，為電路板14提供側(cè)向照明；反射鏡2向下反射的光束穿過環(huán)形光源3中心孔照射到電路板14；鋼網(wǎng)13的反射光束經(jīng)反射鏡1反射90°到分光鏡4，電路板14的反射光束則先穿過環(huán)形光源3的中心孔后照射到下部反光鏡2，經(jīng)其反射回分光鏡5；反射鏡1和2是兩個(gè)疊放在一起的等腰直角棱鏡，反射鏡也可以是兩片反射鏡片，還可以是一個(gè)有兩個(gè)反射面的直角棱鏡。分光鏡4和5是兩個(gè)疊放在一起的直角棱鏡，也可以是一個(gè)長(zhǎng)方體的分光鏡，還可以是一個(gè)或兩個(gè)分光片；來自鋼網(wǎng)或電路板的部分反射光經(jīng)分光鏡4、5反射90°照射向光源6、7，另一部分光則經(jīng)分光鏡4、5折射進(jìn)入成像透鏡8和10，分別在圖像傳感器9和11成像，圖像傳感器9和10為模擬或數(shù)字的CCD相機(jī)或CMOS相機(jī)，圖像傳感器將圖像轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，傳送給計(jì)算機(jī)處理。如圖6所示，為了配合本專利技術(shù)的圖像采集裝置工作，還需圖像采集控制及處理裝置16和定位裝置15。圖像采集控制及處理裝置16是由攝像控制器、圖像采集卡、定位控制器和圖像處理模塊與通用計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)器組成。其中攝像控制器分別與本專利技術(shù)的圖像采集裝置的LED光源6、7以及圖像傳感器9和11連接，分別控制LED光源6、7的照明，并控制圖像傳感器9和11的圖像采集。圖像采集卡與圖像傳感器9和11的視頻信號(hào)輸出連接，將圖像視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。定位裝置控制器與定位裝置15連接，圖像采集裝置12安裝在定位裝置15上，采集圖像時(shí)，按照指定的坐標(biāo)信息，定位裝置15將圖像采集裝置12送入鋼網(wǎng)13和電路板14之間的指定位置，圖像采集裝置12同時(shí)采集鋼網(wǎng)朝向電路板側(cè)和電路板朝向鋼網(wǎng)側(cè)的圖像，圖像采集過程由程序自動(dòng)控制完成，采集的圖像和處理結(jié)果保存在存儲(chǔ)器內(nèi)。應(yīng)用本專利技術(shù)的圖像采集裝置時(shí)，LED光源6和7發(fā)出的光經(jīng)過分光鏡4和5反射90°照射向反光鏡1和2，反射鏡1將光線向上反射到鋼網(wǎng)13，反射鏡2將光線向下反射，光束穿過環(huán)形光源3的中心孔照射到電路板11上，環(huán)形光源為電路板采集提供側(cè)向照明。從鋼網(wǎng)10反射回來的光線經(jīng)過反射鏡1折射向分光鏡4；從電路板14反射回來的光束穿過環(huán)形光源3的中心孔照射到反射鏡2，再反射向分光鏡5。從反射鏡1和2回來的反射光約50％經(jīng)分光鏡4和5反射90°照射向光源6和7，另50％經(jīng)分光鏡4和5折射進(jìn)入成像透鏡8和10，最后這上下兩路光分別在圖像傳感器9本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于錫膏印刷的Ｌ型雙鏡頭圖像采集裝置，其特征在于：所述的圖像采集裝置具有兩路獨(dú)立的光路，分別采集鋼網(wǎng)和電路板的圖像，每個(gè)光路包括分光鏡、光源、反射鏡、成像透鏡和圖像傳感器各一個(gè)，在每個(gè)光路中，反射鏡與成像透鏡位于分光鏡兩側(cè)，圖像傳感器位于成像透鏡后，光源位于分光鏡的另一側(cè)，成像透鏡和光源的光軸相互垂直，分光鏡的分光面與成像透鏡的光軸和光源的光軸夾角均為４５°，反射鏡的反射面與成像透鏡的光軸的夾角也為４５°。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張憲民，鄺泳聰，盧盛林，吳暉輝，李華會(huì)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：華南理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：81[中國(guó)|廣州]
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