[发明专利]基于机器视觉的PCB检测分拣系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的PCB检测分拣系统进行PCB检测分拣的方法。本发明系统包括机器视觉检测装置、机器人分拣装置和流水线控制装置；所述机器视觉检测装置包括智能相机，智能相机内设置微处理器；机器人分拣装置由工业机器人、真空气泵、气嘴和电子阀门组成，工业机器人和机器视觉检测装置中的智能相机相连实现通信，所述流水线控制装置由PLC控制器、限位开关和流水线组成，PLC控制器分别和机械视觉检测装置中的智能相机、机器人分拣装置中的工业机器人相连形成通信，PLC控制器根据工业机器人和智能相机给出的信号，控制流水线的移动，流水线运送PCB从检测工位到分拣工位。本发明节约了人工成本、提升了检测分拣效率和质量。

技术领域

本发明属于PCB检测技术领域，具体的说，涉及一种基于机器视觉的PCB检测分拣系统及方法。

背景技术

基于机器视觉的PCB检测分拣系统是一套实用价值高、现实意义广的系统，其利用机器视觉的图像处理和模式识别技术实现PCB的智能检测及分拣，其能够读码溯源、检测PCB的缺陷，如：是否有缺件、错件（R、C和L）、测量排针是否弯曲、焊脚是否规整等，并且按分类分拣到不同的位置。该系统有检测速度快、定位精度高、实用性强等优点，可应用于PCB检测、分拣等流水线作业的工程领域。现有的许多工厂依然采用人工检测或者视觉检测速度慢和不具有自动分拣功能；也有许多算法只能检测一块PCB的一部分，要检测整块PCB耗时较长，程序执行较慢；有些程序的交互性不强，只能针对一种PCB做检测，并且不能根据实际情况更改检测区域和参数；有些系统检测和分拣是在同一个工位进行，影响工作的效率；还有些PCB检测不会按照不同缺陷来分类存放。

发明内容

为克服上述现有方法的缺陷，本发明提供了一种基于机器视觉的PCB检测分拣系统及方法。本发明方法可快速、准确而可靠地检测及分拣PCB，提高PCB检测效率和正确率，减少人工操作易出错的现象。

本发明中，通过机器视觉技术来检测PCB表面的缺陷，首先使用到的是软件配准，软件配准用到的是模板匹配的原理，在PCB上选取唯一且明显的特征作为模板匹配的对象，在程序设置的工具中选中这一块并加以训练，使计算机记住该模板，在下次PCB来的时候在ROI区域中再次匹配该模板，假设匹配成功能够找到相似的模板，就会给出一个模板相似度评分，评分到达所设阈值那么就用该模板的中心点作为原点坐标。否则，就是匹配失败PCB，模板匹配失败会被分拣。计算坐标值指的就是模板匹配后，模板的中心点作为坐标原点和机器人互相标定后，机器人的实际坐标就与相机的统一了。角度亦是如此，模板匹配后会有一个以模板的中心点形成的新坐标，这个角度与原来的角度的差值就是偏移角度。软件配准可以计算PCB的坐标值和偏转角度，放置PCB的时候放在指定区域即可，不需要再进行调整配准；能减少硬件配准所需要花费的时间和成本；PLC控制器的上位机上根据不同的PCB表面缺陷的情况，用户可自行编辑ROI和检测参数，从而使本检测流程广泛适用于多种PCB；机器人会按照不同的缺陷类型分拣，计算所得的坐标和角度会帮助机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，按照不同的缺陷类型分拣也可以方便以后的加工或回收。

本发明的具体技术方案介绍如下。

本发明提供一种基于机器视觉的PCB检测分拣系统，其包括机器视觉检测装置、机