电路板自动检测系统[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611126409.3
(22)申请日 2016.12.09
(71)申请人 英业达科技有限公司
地址 201114 上海市闵行区漕河泾出口加
工区浦星路789号
申请人 英业达股份有限公司
(72)发明人 郭毅　叶家欢　
(74)专利代理机构 上海光华专利事务所 31219
代理人 高彦
(51)Int.Cl.
G01N 21/956(2006.01)
(54)发明名称
电路板自动检测系统
(57)摘要
本发明提供一种电路板自动检测系统，包
括：一传输装置、一第一侦测模组一第二侦测模
组、及一数据处理模组；通过第一侦测模组侦测
所述电路板下表面影像，第二侦测模组侦测电路
板上表面影像，分别与储存于数据处理模组的所
述电路板的一下表面预设影像及一上表面预设
影像进行对比，从而判别电路板下表面是否有跪
脚情况以及上表面是否有零件接反的情况，以实
现自动化检测，稳定性好，可靠性高，利于提升产
品良率，且省去人工作业，
利于提升作业效率。

权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 106596588 A 2017.04.26
C N 106596588
A
1.一种电路板自动检测系统，适于检测设置有零件孔的一电路板，所述电路板具有一上表面及一下表面，其特征在于，包括：
一传输装置，承载所述电路板沿一第一方向运动，且所述上表面朝向所述传输装置的上方空间；
一第一侦测模组，固设于所述传输装置的下方空间，当所述第一侦测模组侦测到所述电路板时，所述第一侦测模组采集并输出所述电路板的一下表面影像信息；
一第二侦测模组，固设于所述传输装置的上方空间，当所述第二侦测模组侦测到所述电路板时，所述第二侦测模组采集并输出所述电路板的一上表面影像信息；
一数据处理模组，储存所述电路板一下表面预设影像及一上表面预设影像，接收并处理所述下表面影像信息后，与所述下表面预设影像比对，以判断自上向下插设於所述零件孔的至少一电子零件的接脚插设是否正常，以及接收并处理所述上表面影像信息后，与所述上表面预设影像比对，以判断所述至少一电子零件是否正确放置。

2.根据权利要求1所述的电路板自动检测系统，其特征在于，所述第一侦测模组对应于所述传输装置具有一第一检测位，所述第一侦测模组包含：
一第一影像采集单元，固设于所述第一检测位的下方；
一第一感应单元，设置于所述第一检测位的一侧；
一第一控制单元，电性连接所述第一影像采集单元及第一感应单元；
其中，当所述第一感应单元侦测到所述电路板到达所述第一检测位时，产生并输出一第一感应信号至所述第一控制单元，所述第一控制单元在检测到所述第一感应信号时生成一第一采集信号并发送至所述第一影像采集单元，所述第一影像采集单元接收所述第一采集信号后，采集并输出处于运动状态的所述电路板的所述下表面影像信息。

3.根据权利要求1所述的电路板自动检测系统，其特征在于，所述第二侦测模组对应于所述传输装置具有一第二检测位，所述第二侦测模组包含：
一第二影像采集单元，固设于所述第二检测位的上方；
一第二感应单元，设置于所述第二检测位的一侧；
一第二控制单元，电性连接所述第二影像采集单元及第二感应单元；
其中，当所述第二感应单元侦测到所述电路板到达所述第二检测位时，产生并输出一第二感应信号至所述第二控制单元，所述第二控制单元在检测到所述第二感应信号时生成一第二采集信号并发送至所述第二影像采集单元，所述第二影像采集单元接收所述第二采集信号后，采集并输出处于运动状态的所述电路板的所述上表面影像信息。

4.根据权利要求2所述的电路板自动检测系统，其特征在于，所述第一影像采集单元包含至少一第一摄像头以及分别设置于所述至少一第一摄像头两侧的第一补光光源，所述至少一第一摄像头垂直所述第一方向排列设置于所述第一检测位的下方空间。

5.根据权利要求3所述的电路板自动检测系统，其特征在于，所述第二影像采集单元包含至少一第二摄像头以及分别设置于所述至少一第二摄像头两侧的第二补光光源，所述至少一第二摄像头垂直所述第一方向排列设置于所述第二检测位的上方空间。

6.根据权利要求1所述的电路板自动检测系统，其特征在于，判断所述电子零件的接脚插设是否正常的方法为，根据所述下表面影像信息与所述下表面预设影像的差异，来判断所述电子零件的接脚插设是否跪脚。

7.根据权利要求1所述的电路板自动检测系统，其特征在于，判断所述电子零件是否正确放置的方法为，根据所述上表面影像信息后与所述上表面预设影像的差异，来判断所述电子零件放置方向是否正确或判断所述电子零件型号是否正确。

8.根据权利要求1所述的电路板自动检测系统，其特征在于，所述电路板自动检测系统还包含一识别模组，用以检测所述电路板的一身份信息，并将所述身份信息传输至所述数据处理模组，以将所述身份信息与所述下表面影像信息及所述上表面影像信息绑定。

9.根据权利要求8所述的电路板自动检测系统，其特征在于，所述电路板自动检测系统还包含一报警模组，用以当检测到所述电子零件的接脚插设异常或所述电子零件放置不正确时发出警报。

10.根据权利要求1所述的电路板自动检测系统，其特征在于，所述传输装置包含：
至少一对传输轨道，供分别架设所述电路板的两端；
一驱动电机，通过一传动机构连接所述传输轨道以驱动其运动。

电路板自动检测系统
技术领域
[0001]本发明关于集成电路制造技术领域，特别是涉及电路板自动检测系统。

背景技术
[0002]一些电路板会设有插槽或插孔等供零件插置，零件在电路板背面会有露出引脚，引脚弯曲的不良情况被称之为“跪脚”；另外，插入的零件也有可能极性相反或型号错误而存在问题，因此，需要对电路板进行检测。

[0003]在目前电路板检测过程中，跪脚检查和插入零件极反缺件检测均靠人工目检，跪脚检查需要将PCB板翻转180度肉眼检查；而零件需逐一确认是否插反而不良；但是，人工操作方式会造成作业人员作业步骤繁琐，同时也有较大的撞件风险；且人工操作方式时间一久也容易造成人员疲劳，容易出现漏检、错检等情况，无法保障质检质量。

发明内容
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供电路板自动检测系统，自动检测电路板的跪脚、零件插反等问题，避免现有技术中采用人工目检方式导致的种种问题。

[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电路板自动检测系统，适于检测设置有零件孔的一电路板，所述电路板具有一上表面及一下表面，包括：一传输装置，承载所述电路板沿一第一方向运动，且所述上表面朝向所述传输装置的上方空间；一第一侦测模组，固设于所述传输装置的下方空间，当所述第一侦测模组侦测到所述电路板时，所述第一侦测模组采集并输出所述电路板的一下表面影像信息；一第二侦测模组，固设于所述传输装置的上方空间，当所述第二侦测模组侦测到所述电路板时，所述第二侦测模组采集并输出所述电路板的一上表面影像信息；一数据处理模组，储存所述电路板一下表面预设影像及一上表面预设影像，接收并处理所述下表面影像信息后，与所述下表面预设影像比对，以判断自上向下插设於所述零件孔的至少一电子零件的接脚插设是否正常，以及接收并处理所述上表面影像信息后，与所述上表面预设影像比对，以判断所述至少一电子零件是否正确放置。

[0006]于本发明的一实施例中，所述第一侦测模组对应于所述传输装置具有一第一检测位，所述第一侦测模组包含：一第一影像采集单元，固设于所述第一检测位的下方；一第一感应单元，设置于所述第一检测位的一侧；一第一控制单元，电性连接所述第一影像采集单元及第一感应单元；其中，当所述第一感应单元侦测到所述电路板到达所述第一检测位时，产生并输出一第一感应信号至所述第一控制单元，所述第一控制单元在检测到所述第一感应信号时生成一第一采集信号并发送至所述第一影像采集单元，所述第一影像采集单元接收所述第一采集信号后，采集并输出处于运动状态的所述电路板的所述下表面影像信息。

[0007]于本发明的一实施例中，所述第二侦测模组对应于所述传输装置具有一第二检测位，所述第二侦测模组包含：一第二影像采集单元，固设于所述第二检测位的上方；一第二
感应单元，设置于所述第二检测位的一侧；一第二控制单元，电性连接所述第二影像采集单元及第二感应单元；其中，当所述第二感应单元侦测到所述电路板到达所述第二检测位时，产生并输出一第二感应信号至所述第二控制单元，所述第二控制单元在检测到所述第二感应信号时生成一第二采集信号并发送至所述第二影像采集单元，所述第二影像采集单元接收所述第二采集信号后，采集并输出处于运动状态的所述电路板的所述上表面影像信息。

[0008]于本发明的一实施例中，所述第一影像采集单元包含至少一第一摄像头以及分别设置于所述至少一第一摄像头两侧的第一补光光源，所述至少一第一摄像头垂直所述第一方向排列设置于所述第一检测位的下方空间。

[0009]于本发明的一实施例中，所述第二影像采集单元包含至少一第二摄像头以及分别设置于所述至少一第二摄像头两侧的第二补光光源，所述至少一第二摄像头垂直所述第一方向排列设置于所述第二检测位的上方空间。

[0010]于本发明的一实施例中，判断所述电子零件的接脚插设是否正常的方法为，根据所述下表面影像信息与所述下表面预设影像的差异，来判断所述电子零件的接脚插设是否跪脚。

[0011]于本发明的一实施例中，判断所述电子零件是否正确放置的方法为，根据所述上表面影像信息后与所述上表面预设影像的差异，来判断所述电子零件放置方向是否正确或判断所述电子零件型号是否正确。

[0012]于本发明的一实施例中，所述电路板自动检测系统还包含一识别模组，用以检测所述电路板的一身份信息，并将所述身份信息传输至所述数据处理模组，以将所述身份信息与所述下表面影像信息及所述上表面影像信息绑定。

[0013]于本发明的一实施例中，所述电路板自动检测系统还包含一报警模组，用以当检测到所述电子零件的接脚插设异常或所述电子零件放置不正确时发出警报。

[0014]于本发明的一实施例中，所述传输装置包含：至少一对传输轨道，供分别架设所述电路板的两端；一驱动电机，通过一传动机构连接所述传输轨道以驱动其运动。

[0015]如上所述，本发明提供一种电路板自动检测系统，包括：一传输装置、一第一侦测模组一第二侦测模组、及一数据处理模组；通过第一侦测模组侦测所述电路板下表面影像，第二侦测模组侦测电路板上表面影像，分别与储存于数据处理模组的所述电路板的一下表面预设影像及一上表面预设影像进行对比，从而判别电路板下表面是否有跪脚情况以及上表面是否有零件接反的情况，以实现自动化检测，稳定性好，可靠性高，利于提升产品良率，且省去人工作业，利于提升作业效率。

附图说明
[0016]图1显示为本发明于一实施例中的电路板自动检测系统的结构示意图。

[0017]图2显示为本发明于一实施例中的第一侦测模组和第二侦测模组应用于图1实施例的结构示意图。

[0018]图3显示为本发明于一实施例中传输轨道的结构示意图。

[0019]图4显示为本发明于一实施例中第一影像采集单元的结构示意图。

[0020]图5显示为本发明于一实施例中第二影像采集单元的结构示意图。

[0021]元件标号说明
[0022]1 传输装置
[0023]11，12 传输轨道
[0024]2 第一侦测模组
[0025]21 第一影像采集单元
[0026]22 第一感应单元
[0027]23 第一控制单元
[0028]3 第二侦测模组
[0029]31 第二影像采集单元
[0030]32 第二感应单元
[0031]33 第二控制单元
[0032]4 电路板
[0033]41 上表面
[0034]42 下表面
[0035]5 数据处理模组
[0036]6 识别模组
具体实施方式
[0037]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。

本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0038]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

[0039]本发明的技术方案，应用于电路板检测，尤其是适于检测设置有零件孔的一电路板，用于检测电路板是否存在零件插反或接脚跪脚等问题。

[0040]如图1所示，本发明提供的电路板自动检测系统，包括：一传输装置1、一第一侦测模组2、一第二侦测模组3及一数据处理模组5。

[0041]所述传输装置1，用于承载所述电路板4沿一第一方向运动。

于一实施例中，可一并参阅图3，所述传输装置1可包括至少一对传输轨道11，12，传输轨道11，12表面可具有传送带或传送链等，由例如驱动电机通过一传动机构来驱动传输轨道11，12运行；电路板4可架设于所述一对传输轨道11，12上，其上表面41朝向所述传输装置1的上方空间，可选的，在图3中，所述一对传输轨道11，12间具有空隙，从而可露出所述电路板4的下表面42。

[0042]所述第一侦测模组2，固设于所述传输装置1的下方空间，当所述第一侦测模组2侦测到所述电路板4时，所述第一侦测模组2采集并输出所述电路板4的一下表面影像信息。

[0043]所述第二侦测模组3，固设于所述传输装置1的上方空间，当所述第二侦测模组3侦测到所述电路板4时，所述第二侦测模组3采集并输出所述电路板4的一上表面影像信息。

[0044]所述数据处理模组5，储存所述电路板4一下表面预设影像及一上表面预设影像，接收并处理所述下表面影像信息后，与所述下表面预设影像比对，以判断自上向下插设於所述零件孔的至少一电子零件的接脚插设是否正常，以及接收并处理所述上表面影像信息后，与所述上表面预设影像比对，以判断所述至少一电子零件是否正确放置。

[0045]于一实施例中，所述数据处理模组5可例如为服务器、台式电脑、笔记本电脑、智能手机或平板电脑等，其可具有存储器(RAM，ROM等)以用于存储所述电路板4一下表面预设影像及一上表面预设影像，并通过处理器(CPU、SOC等)来运行相应影像处理程序以进行所采集的上表面影像信息与上表面预设影像比对、及所采集的下表面影像信息与下表面预设影像比对的作业。

[0046]具体的，所述下表面预设影像可以是预先对未有出现跪脚情况的电路板4下表面采集而得到的，当发现对待检测电路板4采集的下表面影像信息与所述下表面预设影像存在差异时，可认为出现跪脚情况；或者，所述下表面预设影像可以是预先对出现跪脚情况的电路板4下表面采集而得到的，当比对发现电路板4上接脚与下表面预设影像中的跪脚影像相符时，可认为出现跪脚情况。

[0047]所述上表面预设影像可以是预先对未有零件插反情况的电路板4上表面采集而得到的，当发现对待检测电路板4采集的上表面影像信息与所述上表面预设影像存在差异时，可认为出现零件插反情况；或者，所述上表面预设影像可以是预先对出现零件插反情况的电路板4上表面采集而得到的，当比对发现电路板4上接脚与上表面预设影像中的零件插反情况影像相符时，可认为出现零件插反情况。

[0048]需说明的是，所述影像的比对可通过现有的影像处理程序来实现，通过判断采集影像和预设影像间的差异来判别是否存在不良现象出现。

[0049]例如，利用跪脚和未跪脚的接脚处的像素分布状态不同来进行分辨是否跪脚，利用电路板4上零件表面正极与负极的标识不同来进行分辨是否零件插反等、或通过对电路板4上零件型号的辨别及比对来判别是否插错零件等，本领域技术人员应当可根据本发明的教示加以实现，故此处不作展开赘述。

[0050]如图2所示，展示所述第一侦测模组2和第二侦测模组3的具体结构。

[0051]所述第一侦测模组2对应于所述传输装置1具有一第一检测位，所述第一检测位在传输装置1下方空间中。

[0052]所述第一侦测模组2包含：第一影像采集单元21、第一感应单元22及第一控制单元23。

[0053]所述第一影像采集单元21，固设于所述第一检测位的下方，用于采集电路板4下表面42的下表面影像信息。

于本发明的一实施例中，所述第一影像采集单元21包含至少一第一摄像头，还可包含分别设置于所述至少一第一摄像头两侧的第一补光光源，以保障所采集的影像清晰。

[0054]如图4所示，所述至少一第一摄像头垂直所述第一方向排列设置于所述第一检测位的下方空间，可选的，所述第一摄像头可有多个，其沿垂直于所述第一方向的第二方向(轨道的宽度方向)排列设置于传输装置1下方，对应电路板4下表面42设置，多个第一摄像头可一并采集多份电路板4下表面影像信息，并可发送至所述第一控制单元23以拼接成最终的下表面影像信息；相较于单个摄像头采集影像的方式，多个摄像头采集影像后加以拼
接能获得更佳的影像效果。

[0055]所述第一感应单元22，设置于所述第一检测位的一侧，用于检测电路板4是否到达第一检测位。

于一实施例中，所述第一感应单元22可例如为光电传感器、霍尔传感器、及超声波传感器等，以进行定位；举例来说，所述第一感应单元22为红外传感器，包括红外发射器及红外接收器，电路板4上设有一对应的反射区域，当电路板4到达第一检测位时，该反射区域对位于所述第一感应单元22，则第一感应单元22的红外接收器可以接收到红外发射器发射并经所述反射区域反射的红外信号，从而产生表示电路板4到达第一检测位的第一感应信号输出。

[0056]所述第一控制单元23电性连接所述第一影像采集单元21及第一感应单元22，所述第一控制单元23在检测到所述第一感应信号时生成一第一采集信号并发送至所述第一影像采集单元21，所述第一影像采集单元21接收所述第一采集信号后，采集并输出处于运动状态的所述电路板4的所述下表面影像信息。

于一些实施例中，所述第一控制单元23可通过由处理器(MCU、SoC或CPU等)及存储器(RAM、ROM等)所构成的处理系统来实现。

[0057]所述第一侦测模组2可具有与所述数据处理模组5通信的接口，例如USB接口、以太网接口、或无线通信接口等。

[0058]所述第二侦测模组3对应于所述传输装置1具有一第二检测位，所述第二检测位在所述传输装置1上方空间中。

[0059]所述第二侦测模组3包含：第二影像采集单元31、第二感应单元32及第二控制单元33。

[0060]所述第二影像采集单元31，固设于所述第二检测位的上方，用于采集电路板4上表面41的上表面影像信息。

于本发明的一实施例中，所述第二影像采集单元31包含至少一第二摄像头，还可包含分别设置于所述至少一第二摄像头两侧的第二补光光源，以保障所采集的影像清晰；所述至少一第二摄像头垂直所述第二方向排列设置于所述第二检测位的上方空间。

[0061]如图5所示，所述至少一第二摄像头垂直所述第二方向排列设置于所述第二检测位的上方空间，可选的，所述第二摄像头可有多个，其沿垂直于所述第二方向的第二方向(轨道的宽度方向)排列设置于传输装置1上方，对应电路板4上表面41设置，多个第二摄像头可一并采集多份电路板4上表面影像信息，并可发送至所述第二控制单元33以拼接成最终的上表面影像信息；相较于单个摄像头采集影像的方式，多个摄像头采集影像后加以拼接能获得更佳的影像效果。

[0062]所述第二感应单元32，设置于所述第二检测位的一侧，用于检测电路板4是否到达第二检测位。

于一实施例中，所述第二感应单元32可例如为光电传感器、霍尔传感器、及超声波传感器等，以进行定位；举例来说，所述第二感应单元32为红外传感器，包括红外发射器及红外接收器，电路板4上设有一对应的反射区域，当电路板4到达第二检测位时，该反射区域对位于所述第二感应单元32，则第二感应单元32的红外接收器可以接收到红外发射器发射并经所述反射区域反射的红外信号，从而产生表示电路板4到达第二检测位的第二感应信号输出。

[0063]所述第二控制单元33电性连接所述第二影像采集单元31及第二感应单元32，所述第二控制单元33在检测到所述第二感应信号时生成一第二采集信号并发送至所述第二影。