一种阵列式的多色同轴光源检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光源检测领域，公开一种阵列式的多色同轴光源检测装置及检测方法。包括：工业相机和远心镜头，矩阵光源、同轴棱镜组、光源隔板、匀光板和折射箱体，计算机、稳压器、控制器和对准器，计算机电连接控制器，控制器分别电连接对准器、工业相机和稳压器，稳压器电连接矩阵光源；矩阵光源选取若干个LED发光区，该LED发光区之间电连接选取串联连接或并联连接或串并联连接，每个LED发光区之间均安装有光源隔板。通过对光源装置的合理化设计，再结合同轴光源的设计，可以实现摄像器固定在折射箱出光方向的正上方，将待检测的电路板放置于折射箱出光方向的正下方，通过同轴光源的垂直照射，消除光源照射的侧面死角，极大地解决局部阴影区问题。阴影区问题。阴影区问题。

【技术实现步骤摘要】
一种阵列式的多色同轴光源检测装置及检测方法


[0001]本专利技术涉及光源检测
，具体涉及一种阵列式的多色同轴光源检测装置及检测方法。

技术介绍

[0002]随着电子科技的发展，3D SPI(3D SolderPaste Inspection)指三维锡膏检测系统，3D AOI(3D Automatic Optic Inspection)指三维自动光学检测设备，都是是利用光学的原理，通过三角测量的方法把印刷在电路板(PCB)上的锡膏或元器件高度计算出来的一种SMT检测设备。在对电路板进行自动拍摄成像检测时，需采用光源对被测电路板及电路板上的凸起被测物进行照射，在相机成像(FOV)范围内，即被测区域内，投影成像的阴影区域越少，检测得到的数据才会越准确。然而，目前市场上的诸多光学检测设备都会存在较大的阴影区域，明暗光线相差较大，极大的影响检测准确度，对电路板的检测存在较大的误判，影响电路板的品质等；而且不能进行光源自动选择和自动调整，不匹配物体的光学需求，对物体的光学采集容易误采或误判等。
[0003]因此，针对以上问题，现有的光源装置有待进一步改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种阵列式的多色同轴光源检测装置及检测方法，旨在改善现有的检测装置的光源设计会存在局部阴影区和对检测电路板误差较大的问题、不能进行光学/光源的选择和采集效果不佳等。通过对光源装置的合理化设计，再结合同轴光源的设计，可以实现摄像器固定在折射箱出光方向的正上方，将待检测的电路板放置于折射箱出光方向的正下方，通过同轴光源的垂直照射，可以消除光源照射的侧面死角，极大地解决局部阴影区的问题，在检测电路板时可以实现减小检测误差，提高检测精准度等；采用矩阵LED灯的设计，配合光源隔板，实现矩阵光源的方案设计，再结合外部控制器的控制，可以实现矩阵内的单个发光区的发光，或选取所需发光区的发光；采用LED灯选取红光RLED、绿光GLED、蓝光BLED或白光LED中的一种或多种组合，可以实现多颜色的(RGB)光源。
[0005]本专利技术的技术方案具体如下：
[0006]一种阵列式的多色同轴光源检测装置，所述光源检测装置包括：
[0007]摄像器，所述摄像器包括工业相机和远心镜头，所述工业相机安装在所述远心镜头出光端；
[0008]折射器，所述折射器安装在所述远心镜头的入光端，所述折射器包括矩阵光源、同轴棱镜组、光源隔板、匀光板和折射箱体，所述折射箱体内为中空腔体，所述矩阵光源、同轴棱镜组、光源隔板和匀光板均设置在所述折射箱体内，所述矩阵光源安装在所述折射箱体的一端部，所述光源隔板安装在所述矩阵光源上，所述光源隔板用于分隔所述矩阵光源，所述光源隔板之上安装有所述匀光板，所述匀光板之上安装有所述同轴棱镜组，在所述同轴棱镜组处的折射箱体上开设有相对的光窗口，所述光窗口用于将矩阵光源通过同轴棱镜组
的折射光进行输出和反向输出，所述折射箱体在所述光窗口处安装有所述远心镜头；
[0009]控制系统，所述控制系统包括计算机、稳压器、控制器和对准器，所述计算机输入/输出端口电连接所述控制器，所述控制器的输入/输出端分别电连接所述对准器、工业相机和稳压器，所述稳压器的输出端电连接所述矩阵光源的输入端；
[0010]所述矩阵光源选取若干个LED发光区，若干个所述LED发光区之间的电连接选取串联连接或并联连接或串并联连接，在每个LED发光区之间均安装有所述光源隔板。
[0011]进一步地，所述矩阵光源为方形矩阵光源。
[0012]进一步地，所述方形矩阵光源为L
×
P个(L和P均不小于1)LED发光区，L为方形矩阵光源的横向标，P为方形矩阵光源的竖向标。
[0013]进一步地，每个LED发光区之间均设有光源隔板，所述光源隔板将独立发光区发出的光独立分开，互不影响。
[0014]进一步地，所述LED发光区选取红光RLED、绿光GLED、蓝光BLED或白光LED中的一种或多种组合。
[0015]进一步地，所述同轴棱镜组的中心线与所述矩阵光源、光源隔板和匀光板的中心线在同一直线上。
[0016]进一步地，所述同轴棱镜组选取两个直角棱镜，分别设为出光直角棱镜和入光直角棱镜，所述出光直角棱镜和入光直角棱镜的斜面相互接触，且所述出光直角棱镜和/或入光直角棱镜的斜面上涂有半反半透涂层。
[0017]进一步地，所述光源隔板选取铝材质光源隔板，铝材质有不易吸光且易导热的特性。
[0018]进一步地，所述光源隔板选取薄片隔板。
[0019]进一步地，所述光源隔板为若干个方形小隔板组成或若干个六边形小隔板组成。
[0020]进一步地，所述摄像器用于拍摄采集图像。
[0021]进一步地，所述匀光板将光源的出光量均匀化。
[0022]进一步地，所述光源隔板上的每块隔板壁选取底部宽和顶部窄的设计，所述底部安装在所述矩阵光源上。
[0023]进一步地，所述出光直角棱镜的斜面上涂有半返半透涂层，从矩阵光源出来的光至所述出光直角棱镜的斜面上，可以分为透射和反射两部分光，一半光透过出光直角棱镜进入入光直角棱镜，另一半光反射至照射物体，经过物体的反光，经过出光直角棱镜再透光至摄像器，被工业相机垂直采集。
[0024]如此设置，采用同轴光源具有清晰的成像和均匀的亮度，同轴光源具有平行的光传输，其光源在没有杂散光的情况下照射物体，可以突出显示对象的表面并加强物体表面的亮度；采用同轴图像采集，可以高精度地捕捉物品形貌，同轴光是均衡的平行光，可以将物品形貌原比例投射，不会出现漫反射光或杂散光对采集物品形貌的影响；这是一种无需滤光的采集手段，是通过物体的反射光通过同轴棱镜平行进入摄像器，再传输给计算机。
[0025]进一步地，所述同轴棱镜组用于将矩阵光源发出的平行光和类平行光由出光直角棱镜折射向物体表面，再由物体表面反射光通过入光直角棱镜出光至工业相机，同时确保物体的反射光沿直线通过，即为：从下至上的竖直传输。
[0026]进一步地，所述摄像器的中心线穿过所述同轴棱镜组的中心点。
[0027]进一步地，所述折射箱体选取暗箱体，即为不透光箱体。
[0028]进一步地，所述折射箱选取方形折射箱。
[0029]进一步地，所述光窗口上均安装有透明材质的光板。
[0030]进一步地，所述计算机上安装有供检测的操作软件。
[0031]进一步地，所述对准器是用于调节摄像器与折射器的的光路垂直进入工业相机。
[0032]进一步地，一种阵列式的多色同轴光源检测方法，所述检测方法的步骤具体如下：
[0033]步骤1：开启计算机上的检测软件，通电给控制器，操作计算机上的检测软件，对控制器进行运作操作，控制器上电给对准器、工业相机和稳压器，稳压器将稳压电输送给矩阵光源，矩阵光源发出可见光；
[0034]步骤2：通过调节控制器，对矩阵光源进行独立光源束的开启，进行预光学对准；
[0035]步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阵列式的多色同轴光源检测装置，其特征在于，所述光源检测装置包括：摄像器，所述摄像器包括工业相机和远心镜头，所述工业相机安装在所述远心镜头出光端；折射器，所述折射器安装在所述远心镜头的入光端，所述折射器包括矩阵光源、同轴棱镜组、光源隔板、匀光板和折射箱体，所述折射箱体内为中空腔体，所述矩阵光源、同轴棱镜组、光源隔板和匀光板均设置在所述折射箱体内，所述矩阵光源安装在所述折射箱体的一端部，所述光源隔板安装在所述矩阵光源上，所述光源隔板用于分隔所述矩阵光源，所述光源隔板之上安装有所述匀光板，所述匀光板之上安装有所述同轴棱镜组，在所述同轴棱镜组处的折射箱体上开设有相对的光窗口，所述光窗口用于将矩阵光源通过同轴棱镜组的折射光进行输出和反向输出，所述折射箱体在所述光窗口处安装有所述远心镜头；控制系统，所述控制系统包括计算机、稳压器、控制器和对准器，所述计算机输入/输出端口电连接所述控制器，所述控制器的输入/输出端分别电连接所述对准器、工业相机和稳压器，所述稳压器的输出端电连接所述矩阵光源的输入端；所述矩阵光源选取若干个LED发光区，若干个所述LED发光区之间的电连接选取串联连接或并联连接或串并联连接，在每个LED发光区之间均安装有所述光源隔板。2.根据权利要求1所述的一种阵列式的多色同轴光源检测装置，其特征在于，所述矩阵光源为方形矩阵光源。3.根据权利要求2所述的一种阵列式的多色同轴光源检测装置，其特征在于，所述方形矩阵光源为L
×
P个(L和P均不小于1)LED发光区，L为方形矩阵光源的横向标，P为方形矩阵光源的竖向标。4.根据权利要求1所述的一种阵列式的多色同轴光源检测装置，其特征在于，所述LED发光区选取红光RLED、绿光GLED、蓝光BLED或白光LED中的一种或多种组合。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚征远，林福凌，
申请(专利权)人：厦门思泰克智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：