基于CNC的自動光學檢測系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于CNC的自動光學檢測系統，所述系統包括機械結構系統、控制系統及視覺檢測系統，其中，所述機械結構系統包括精密平臺、導螺桿、線性滑軌、軸承及支撐座，所述控制系統包括控制箱、AC服務馬達、光柵及PC端，所述視覺檢測系統包括圖像提取卡、CCD攝像機、光源、倍率鏡、共焦型激光位移計，所述光源發出光線經過倍率鏡放大，通過PC端驅動控制箱內的AC服務馬達，通過導螺桿、線性滑軌、軸承控制精密平臺在支撐座上的位置，同時AC服務馬達還驅動CCD攝像機、共焦型激光位移計以在精密平臺上進行自動光學檢測。本發明專利技術可以對實際工件做檢測，具有良好的圖像處理效果，可降低圖像處理的復雜程度。

【技術實現步驟摘要】
基于CNC的自動光學檢測系統
本專利技術涉及光學檢測
，特別是涉及一種基于CNC的自動光學檢測系統。
技術介紹
近幾年來國內新興高科技產業蓬勃發展，對于精密測量系統的需求急速擴增，其中又以自動檢測(AOI)方式為勢不可擋的技術潮流。根據經濟部技術處ITIS計劃分析資料顯示，2011年國內AOI設備市場56億，2013年將成長至165億；而根據Frost&Sullivan的分析，2013年全球AOI設備市場為23億美元，2013年預估將達65億美元。AOI設備的需求與使用者大都在亞洲地區，目前國內主流產業使用的AOI設備多為進口，然而以2011年為例，國外的測量儀器大廠如Orbotech、HP等都因為半導體的不景氣而呈現虧損的狀態，價格昂貴、維修不易、營銷費用高，是國外廠商的致命傷，卻是國內廠商的大好契機。國內目前除了大型跨國機構測量中心有AOI設備的研發能力，在其他研究機構、學術單位也多有相關技術投入，如中科院、研究中心以及清華，北航，南航，中科大等多所大學。看好AOI設備的市場性，各家儀器廠商已摩拳擦掌躍躍欲進，有效整合各界能量將可加速推動此新興產業的發展。導線架內引腳的形狀、分布，導線架至芯片深度等對于后段封裝時的模流平衡有極大的影響。至于內引腳中間如何分布并沒有太大的限制，基本的測量是引腳之間不可互相重疊，也不可以與支撐架或芯片托盤重疊，否則會造成電氣信號短路。因此，針對上述技術問題，有必要提供一種基于CNC的自動光學檢測系統。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種基于CNC的自動光學檢測系統。為了實現上述目的，本專利技術實施例提供的技術方案如下：一種基于CNC的自動光學檢測系統，所述系統包括機械結構系統、控制系統及視覺檢測系統，其中，所述機械結構系統包括精密平臺、導螺桿、線性滑軌、軸承及支撐座，所述控制系統包括控制箱、AC服務馬達、光柵及PC端，所述視覺檢測系統包括圖像提取卡、CCD攝像機、光源、倍率鏡、共焦型激光位移計，所述光源發出光線經過倍率鏡放大，通過PC端驅動控制箱內的AC服務馬達，通過導螺桿、線性滑軌、軸承控制精密平臺在支撐座上的位置，同時AC服務馬達還驅動CCD攝像機、共焦型激光位移計以在精密平臺上進行自動光學檢測。作為本專利技術的進一步改進，所述精密平臺為XYZ三軸支架式精密平臺，包括沿水平方向移動的X軸和Y軸、以及沿豎直方向移動的Z軸。作為本專利技術的進一步改進，所述導螺桿為滾珠導螺桿。作為本專利技術的進一步改進，所述線性滑軌包括主體部、位于主體部上的線性滑軌部、沿線性滑軌部滑動的線性運動滑塊、位于線性滑軌部與線性運動滑塊之間的若干鋼珠、以及位于線性運動滑塊至少一端的端蓋。作為本專利技術的進一步改進，所述主體部上還設有油嘴，線性運動滑塊一側設有側封。作為本專利技術的進一步改進，所述軸承兩端安裝方式包括固定-固定式、固定-支持式、或固定-自由式。作為本專利技術的進一步改進，所述光柵包括光柵直尺、光罩板、兩個發光器、以及兩個光線傳感器，兩個發光器位于光柵直尺的背面，兩個光線傳感器位于光罩板的背面。8、根據權利要求7所述的基于CNC的自動光學檢測系統，其特征在于，所述光柵直尺及光罩板均由間隔均勻分布的透明及不透明的線條相隔而成。作為本專利技術的進一步改進，所述光罩板包括第一光罩板及第二光罩板，且第一光罩板和第二光罩板具有90°的角度差。本專利技術的有益效果是：本專利技術基于CNC的自動光學檢測系統可以對實際工件做檢測，根據待測物的大小設計鏡頭，利用適當的光源照射待測物，以便視覺檢測系統取得適當圖像；該系統具有良好的圖像處理效果，可降低圖像處理的復雜程度。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術一具體實施方式中基于CNC的自動光學檢測系統的模塊示意圖；圖2為本專利技術一具體實施方式中XYZ三軸支架式精密平臺的結構示意圖；圖3為本專利技術一具體實施方式中線性滑軌的結構示意圖；圖4為本專利技術一具體實施方式中循環滾珠動作模式原理圖；圖5a～5c為本專利技術一具體實施方式中軸承的安裝方式示意圖；圖6為本專利技術一具體實施方式中光柵直尺與光罩板的結構示意圖；圖7a、7b為本專利技術一具體實施方式中光柵校準尺與光柵圖案的示意圖；圖8a～8d分別為本專利技術一具體實施方式中圖像提取的導線架、導線架二值化、導線架二值化反白、導線架SOBEL邊緣強化的示意圖。具體實施方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術中的技術方案，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本專利技術保護的范圍。參圖1所示，本專利技術公開了一種基于CNC的自動光學檢測系統，該系統包括機械結構系統10、控制系統20及視覺檢測系統30，其中，機械結構系統10包括精密平臺11、導螺桿12、線性滑軌13、軸承14及支撐座15，控制系統20包括控制箱21、AC服務馬達22、光柵23及PC端24，視覺檢測系統30包括圖像提取卡31、CCD攝像機32、光源33、倍率鏡34、共焦型激光位移計35。光源33發出光線經過倍率鏡34放大，通過PC端24驅動控制箱21內的AC服務馬達22，通過導螺桿12、線性滑軌13、軸承14控制精密平臺11在支撐座15上的位置，同時AC服務馬達22還驅動CCD攝像機32、共焦型激光位移計25以在精密平臺11上進行自動光學檢測。本專利技術利用機械結構系統10、控制系統20及視覺檢測系統30來組成自動光學檢測系統，利用此系統可以對對實際工件做檢測，比如工件的尺寸測量、文字識別及薄膜厚度檢測。本專利技術根據待測物的大小設計鏡頭，利用適當的光源照射待測物，以便視覺系統取得適當圖像；該系統具有良好的圖像處理效果，可降低圖像處理的復雜程度。目前三次元測定機的用途不斷增加，測定原理也配合現今的技術加以改良，然而機械結構卻是保有幾種型態，而極少更動，但是各種不同的結構型態被廣泛的用在不同測定環境與用途。目前檢測儀器大致分為懸臂式、橋式、橋框懸臂式、龍門式以及支架式等。參圖2所示，本專利技術一優選實施方式中的精密平臺11為XYZ三軸支架式精密平臺，其包括沿水平方向移動的X軸和Y軸、以及沿豎直方向移動的Z軸。X軸向與Y軸向呈垂直且水平方向移動。XYZ三軸支架式精密平臺的結構較復雜，精準確高，各軸的側長部分阿貝偏移量很少，高精度三次元測定機大多使用單支架構造，本實施方式中采用此三次元測量機型式。導螺桿12一般用于精密定位和測量工具的傳動機構比起一般的螺紋測量情形，導螺桿螺紋測量所要求的精度要來的高很多且可作為直線運動及旋轉運動的變換傳動組件。導螺桿需配合機械結構、載重、容許負荷等因素選取適合的導螺桿，一般導螺桿選用流程首先決定導螺桿的精度，其包含了導程精度選定，以及選定導螺桿的軸向余隙，接著為螺桿軸選定，包含了導程選定、螺桿軸徑選定、螺桿長以及軸承支持方法本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于CNC的自動光學檢測系統，其特征在于，所述系統包括機械結構系統、控制系統及視覺檢測系統，其中，所述機械結構系統包括精密平臺、導螺桿、線性滑軌、軸承及支撐座，所述控制系統包括控制箱、AC服務馬達、光柵及PC端，所述視覺檢測系統包括圖像提取卡、CCD攝像機、光源、倍率鏡、共焦型激光位移計，所述光源發出光線經過倍率鏡放大，通過PC端驅動控制箱內的AC服務馬達，通過導螺桿、線性滑軌、軸承控制精密平臺在支撐座上的位置，同時AC服務馬達還驅動CCD攝像機、共焦型激光位移計以在精密平臺上進行自動光學檢測。

【技術特征摘要】
1.一種基于CNC的自動光學檢測系統，其特征在于，所述系統包括機械結構系統、控制系統及視覺檢測系統，其中，所述機械結構系統包括精密平臺、導螺桿、線性滑軌、軸承及支撐座，所述控制系統包括控制箱、AC服務馬達、光柵及PC端，所述視覺檢測系統包括圖像提取卡、CCD攝像機、光源、倍率鏡、共焦型激光位移計，所述光源發出光線經過倍率鏡放大，通過PC端驅動控制箱內的AC服務馬達，通過導螺桿、線性滑軌、軸承控制精密平臺在支撐座上的位置，同時AC服務馬達還驅動CCD攝像機、共焦型激光位移計以在精密平臺上進行自動光學檢測。2.根據權利要求1所述的基于CNC的自動光學檢測系統，其特征在于，所述精密平臺為XYZ三軸支架式精密平臺，包括沿水平方向移動的X軸和Y軸、以及沿豎直方向移動的Z軸。3.根據權利要求1所述的基于CNC的自動光學檢測系統，其特征在于，所述導螺桿為滾珠導螺桿。4.根據權利要求1所述的基于CNC的自動光學檢測系統，其特征在于，所述線性滑軌包括主體部、位...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張蓉，葉春，
申請(專利權)人：江蘇信息職業技術學院，
類型：發明
國別省市：江蘇,32