一種電能表樣品的外觀結(jié)構(gòu)及元件圖像檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及圖像檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電能表樣品的外觀結(jié)構(gòu)及元件圖像檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電能表是智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的重要基礎(chǔ)設(shè)備，承擔(dān)著原始電能數(shù)據(jù)采集、計(jì)量和傳輸?shù)娜蝿?wù)，是實(shí)現(xiàn)信息集成、分析優(yōu)化和信息展現(xiàn)的基礎(chǔ)，有利于提高電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效率、促進(jìn)節(jié)能減排，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。目前，我國(guó)智能電網(wǎng)進(jìn)入全面建設(shè)階段，對(duì)智能電表產(chǎn)生了巨大的市場(chǎng)需求。
[0003]印刷電路板是構(gòu)成智能電能表的核心部件，是承載各種電子元件的母體，每個(gè)電能表均有一塊PCB及其大量的元件，如CPU芯片、時(shí)鐘電池、晶振、電解電容、壓敏電阻、存儲(chǔ)芯片等等。這些元件主要以表面貼裝技術(shù)及插孔式安裝技術(shù)焊接在PCB板上。隨著生產(chǎn)工藝及SMT技術(shù)的發(fā)展，PCB板上的元件密度越來越高，元件尺寸越來越小，集成電路器件的引腳間距可縮小到0.2mm以內(nèi)，而且對(duì)于智能電能表，PCB正反面均有元件，這種趨勢(shì)為PCB及元件的檢測(cè)帶來了極大的挑戰(zhàn)。同時(shí)，智能電能還涉及到外觀，包括電能表箱體的尺寸、銘牌標(biāo)志、液晶顯示內(nèi)容和指示燈狀態(tài)信息，這些外觀參數(shù)也直接關(guān)系到電能表的質(zhì)量，在檢測(cè)時(shí)也需一并檢測(cè)。
[0004]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一門稱為“機(jī)器視覺”的現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)，它是使用計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備對(duì)生物視覺的一種模擬，通過對(duì)采集的圖片或視頻進(jìn)行處理以獲得及理解圖片信息，提供有用信息，廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、檢驗(yàn)、文檔分析、醫(yī)療診斷和軍事等領(lǐng)域中各種智能/自主系統(tǒng)中。利用機(jī)器視覺對(duì)PCB的檢測(cè)主要分為兩類問題:一類是對(duì)PCB裸板和元件的檢測(cè)，另一類是針對(duì)焊點(diǎn)焊錫的檢測(cè)。結(jié)合光源及機(jī)械裝置，形成了一種專門的檢測(cè)技術(shù)，稱為自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)(Α0Ι)。它通過對(duì)印刷電路板的光學(xué)圖像進(jìn)行采集和分析，自動(dòng)識(shí)別出有缺陷的元件或焊點(diǎn)。AOI不需要專用針床，只需要在計(jì)算機(jī)程序的驅(qū)動(dòng)下，操縱攝像機(jī)分區(qū)域地掃描PCB，采集圖像，經(jīng)過圖像處理并與數(shù)據(jù)庫(kù)中的合格元件的參數(shù)進(jìn)行比較，檢查出印刷電路板上存在的缺陷。極短的測(cè)試程序開發(fā)時(shí)間和檢測(cè)方式的靈活性是AOI最大的優(yōu)點(diǎn)。AOI除了能檢查出人工目檢檢測(cè)方式無法查出的缺陷外，還能夠把生產(chǎn)流程中各工序的生產(chǎn)質(zhì)量、缺陷類型等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的收集、分析、統(tǒng)計(jì)并反饋給操作人員，供技術(shù)人員進(jìn)行分析、處理和管理。AOI產(chǎn)品在國(guó)外的PCB生產(chǎn)線上得到了廣泛應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)PCB生產(chǎn)線上的使用比例也在逐漸提高。
[0005]但目前的檢測(cè)方法及現(xiàn)有的AOI檢測(cè)技術(shù)主要存在以下問題:
[0006](I)檢測(cè)時(shí)存在誤差，存在一定程度的誤判。在目前的檢測(cè)中，大多還在采用人工檢測(cè)方式，檢測(cè)人員借助于放大鏡等工具來對(duì)電表線路板進(jìn)行比對(duì)，檢測(cè)手段落后，造成一定程度的誤判。
[0007](2)檢測(cè)手段的單一性造成了檢測(cè)效率低下。檢測(cè)速度慢，檢測(cè)人員對(duì)每塊PCB板要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行選型與比對(duì)，過程非?？菰?，效率低下。
[0008](3)檢測(cè)的匹配點(diǎn)少，很難顧及更多的檢測(cè)對(duì)象，不能任意多的確定需要匹配的檢測(cè)點(diǎn)。
[0009](4)不能對(duì)PCB的芯片形狀與位置信息進(jìn)行定量描述。在現(xiàn)有的操作中，僅僅通過測(cè)量大小與位置尺寸等進(jìn)行辨識(shí)，存在一定誤差。
[0010](5)價(jià)值昂貴。目前國(guó)外一套AOI檢測(cè)系統(tǒng)價(jià)值幾十萬美元，甚至高達(dá)數(shù)百萬美元，價(jià)格極其昂貴，且培訓(xùn)、維護(hù)也需大量經(jīng)費(fèi)，尚沒有知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
[0011](6)目前市場(chǎng)的大多數(shù)PCB檢測(cè)機(jī)僅對(duì)裸板進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)對(duì)象為電路及焊點(diǎn)，檢測(cè)精度較高，對(duì)PCB板單面的元件可進(jìn)行檢測(cè)，但僅對(duì)常見的電容、電阻等元件進(jìn)行形狀，顏色方面的對(duì)比檢測(cè)識(shí)別。對(duì)于元件上的文字，字母，條碼檢測(cè)效果不理想，檢測(cè)效率低。
[0012](6)用于電能表外觀的檢測(cè)情況少見。
[0013]針對(duì)以上問題，亟待設(shè)計(jì)一種更加完善的電能表PCB檢測(cè)系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0014]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電能表樣品的外觀結(jié)構(gòu)及元件圖像檢測(cè)系統(tǒng)，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎，成本較低，檢測(cè)方便，精確度高，檢測(cè)效率高，檢測(cè)效果好，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種電能表樣品的外觀結(jié)構(gòu)及元件圖像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)和與計(jì)算機(jī)電連接的圖像采集卡、D/A轉(zhuǎn)換卡、I/O輸入輸出卡，所述計(jì)算機(jī)輸出端與監(jiān)視器、執(zhí)行單元和報(bào)警單元相連，所述圖像采集卡輸入端與線陣CCD相機(jī)相連，所述D/A轉(zhuǎn)換卡輸出端與光源相連，所述I/O輸入輸出卡與PLC控制器相連接，所述線陣CCD相機(jī)輸入端與檢測(cè)目標(biāo)相連，所述光源輸出端與檢測(cè)目標(biāo)相連，所述PLC控制器與伺服電機(jī)控制器相連接，所述伺服電機(jī)控制器輸出端與檢測(cè)目標(biāo)相連。
[0016]上述的一種電能表樣品的外觀結(jié)構(gòu)及元件圖像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源采用白色條形光源。
[0017]上述的一種電能表樣品的外觀結(jié)構(gòu)及元件圖像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集卡包括與視頻信號(hào)單元相連的輸入選擇單元，所述輸入選擇單元輸出端與視頻A/D單元相連，所述視頻A/D單元輸出端與幀緩存單元相連，所述幀緩存單元輸出端與顯示疊加單元相連，所述顯示疊加單元輸出端與VGA顯示單元相連，所述視頻A/D單元、幀緩存單元輸入端均與圖像采集控制單元相連，所述幀緩存單元和顯示疊加單元輸入端均與顯示控制單元相連。
[0018]上述的一種電能表樣品的外觀結(jié)構(gòu)及元件圖像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制器還與周邊設(shè)備和控制臺(tái)相連接。
[0019]上述的一種電能表樣品的外觀結(jié)構(gòu)及元件圖像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)目標(biāo)為電能表PCB板。
[0020]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]本實(shí)用新型其設(shè)計(jì)新穎，成本較低，檢測(cè)方便，精確度高，檢測(cè)效率高，檢測(cè)效果好，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0022]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的PCB板元件檢測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型的PCB板元件檢測(cè)系統(tǒng)圖像采集過程結(jié)構(gòu)流程圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型的PCB板元件檢測(cè)系統(tǒng)圖像采集卡結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖4為本實(shí)用新型的PCB板元件檢測(cè)系統(tǒng)PLC控制器與控制臺(tái)連接結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1所示，一種電能表樣品的外觀結(jié)構(gòu)及元件圖像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)I和與計(jì)算機(jī)I電連接的圖像采集卡2、D/A轉(zhuǎn)換卡5、I/O輸入輸出卡9，所述計(jì)算機(jī)I輸出端與監(jiān)視器10、執(zhí)