[发明专利]印刷电路元件极性的机器视觉检测方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有极性标记的电解电容和二极管的电路板的方法以及设备，尤其是一种适用于检测安装在电路板上的电解电容和二极管极性是否正确的印刷电路元件极性的机器视觉检测方法及设备。

背景技术

印刷PCB板是现代电子工业的重要组成部分，其质量直接影响到产品的性能。而印刷电路板上的元件焊接是定制电路板的基本工作流程。在流水线上，由于目前PCB板组件的高密度快速组装，这给传统的人工在线检测和分析带来较大困难。其中双排脚封装的电子元件仍多是以人工手插的组装方式以插置于印刷电路板。双排脚封装电子元件中的电解电容的组装正、负极性的方向仰赖人工目视做检测，若在人工目检时没发现主机板上其中一个电解电容的极性方向是相反时，焊接之后板卡很难重新处理，直接给企业造成损失，甚至会造成电容爆炸，伤害到人员。而部分二极管元件存在同样问题。

电解电容由于有正负极性，在电路中使用时不能颠倒连接。为了在焊接电路板是准确掌握电解电容的极性，工业中将电解电容的顶端的表面设计成负极部分涂有不同颜色的涂层，例如黑色涂层，以标志电解电容的正负极。

新的检测方法自动光学检测(AOI)技术用光学手段获取被测物体的数字图像，并以某种方法进行检测、分析和判断，实现了PCB板的非接触式自动光学检测。对电容等元件实现极性检测便是利用了极性标记，通过图像中的颜色来区分正负极。

但是，目前流水线上的工业应用监测元件极性的方法仍然存在方法简陋，与流水线配合不紧密的缺点。相似工作“极性元件的极性方向自动检测方法（申请号：200610103884.9）”提出使用AOI方式，很好的解决了利用色标识别电解电容极性的问题，但是该方法需要使用标准样本，需要保存原始样本影像，最后需要比较标准样本与待测样本图像，计算相对复杂，对寻找极性方向缺乏具体方法。而且，该方法虽然提到可以检测其他电子元件，但是没有注重二极管元件同电容元件检测是不一样的。而近期的“检测带有电解电容的电路板的方法以及设备（201210029456.1）”方法同样需要标准图像，检测方法是通过比较待测样本图像与标准图像的差异，而且是直接划定负极区域，对电路板所处的位置精度要求高。上述两种方法都缺少去除光强造成的干扰。因此，需要针对原有方案提出一种新的识别方案。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种印刷电路元件极性的机器视觉检测方法及设备，利用机器视觉代替人工目检的方式，能减少人员疏忽和极性元件的极性方向漏检错误的情形，使产品维持稳定的良率，进而减少生产成本。

技术方案：本发明的印刷电路元件极性的机器视觉检测方法，包括如下步骤：

（1）将不同类型待测元件依次放在含有可调节光源的封闭工作箱测试区域内，为每一种元件拍摄多张照片，获得元件样本；

（2）对元件样本，按照电容或二极管型号分类，确定每一种类型待检元件需要的检测参数，并将所有使用到的检测参数组成一个检测参数集；

（3）针对印刷电路板元件位置不同，划定不同元件在电路板上的相对位置，并规定元件型号和检测参数值，通过版型标识符号、每个元件型号、位置和检测参数值制定各种不同印刷电路板对应的标准版型；

（4）将待测印刷电路板沿导轨传动到含有可调节光源的封闭工作箱内,触发设在测试区域内的传感器，由传感器触发行程开关停止导轨移动，并触发照相设备对测试区域拍照，得到待测印刷电路板的照片；

（5）通过待测印刷电路板的照片，在设定印刷电路板标准版型中寻找对应标识的标准版型：

如找不到对应标识的标准板型，则判定待测印刷电路板的版型错误，将待测印刷电路板从测试区域退出；

如找到对应标识的标准板型，将拍摄的待测印刷电路板照片按照对应标识的标准版型中位置参数，剪切出该位置含有1个元件的子图片；

（6）按照对应标识的标准版型中该位置元件型号的参数，判断子图片中的一个元件型号：