一种自动光学检测装置及其检测方法
【专利说明】
[0001]
技术领域 本发明属于自动质量检测领域，尤其涉及用于PCB板生产的一种自动光学检测装置及 其检测方法。
[0002]
【背景技术】 随着生产工艺的进步，PCB板或固件越来越复杂，传统的在线测试1CT与功能测试正 变得费力和费时。使用针床测试很难适应密、细间距板的测试任务。对于高密度复杂的表面 贴装PCB，人工目检既不可靠也不经济，而对微小的元件如0402、0201等，人工目检实际 上已经失去了意义。因此需要一种Α0Ι辅助测试方法及装置，以克服上述问题，作为对ICT 和功能测试有利的补充，可以帮助制造商提高在线测试（ICT)或功能测试的通过率、降低目 检和ICT的人工成本、避免ICT成为产能瓶颈、缩短新产品周期，提升产能以及通过统计过 程控制改善成品率。
[0003]
【发明内容】
本发明提供一种Α0Ι辅助测试方法及装置，以克服上述问题，作为对ICT和功能测试有 利的补充，可以帮助制造商提高在线测试（ICT)或功能测试的通过率、降低目检和ICT的人 工成本、避免ICT成为产能瓶颈、缩短新产品周期，提升产能以及通过统计过程控制改善成 品率。
[0004] 为解决上述问题，本发明提供一种自动光学检测方法，包括以下步骤： 第一步：拍摄PCB板的整个图片，并通过确定PCB板边界上对角的两点坐标或每条边 界上的一点坐标来标定PCB板的范围和/或其坐标系,根据选取的点的坐标，仓ij建一个缩略 图； 第二步，校正点设定的步骤，设定PCB板的校正点，用来校正每一次放板的位置可能会 出现的偏差，具体步骤为：在PCB板上找到标准的MARK点，设定其位置； 每三步：预设对应PCB板上要检测的元件，设定其位置，为后面的检测做准备；所述第 二步包括以下步骤： a、 增加元件检测框，框住要检测的部分； b、 元件编辑，编辑该检测框中的元件要检测的详细项目； c、 注册元件，确认当前元件已经编辑完成； 第四步，所述第二步和第三步之间还进行CAD导入步骤，导入PCB板元件数据，自动找 元件定位及确认；本步骤包括以下步骤： a、 在CAD导入界面中，预先设置各需要检测的元件及要检测项目的参数，或调用以前 已经预设好的数据； b、 导入预设好的数据； 所述CAD导入步骤，首先准备要编辑的PCB板的X轴坐标、Y轴坐标、角度、各元件位置、 各元件类型这五个数据，导入这些数据，并根据这些数据来自动定位PCB板上的元件； 第五步，在第二步和第三步之间，还进行优化路径步骤，根据整个PCB板上的需要检测 的元件的坐标制定逐一检测的元件顺序，即确定检测路径； 第六步：模式学习，设定PCB板上元件的参数， a、 调试程序，标定需要检测的元件的焊点、特殊标记、元件本休、引脚、短路、字符中的 一个或数个需要检测的参数； b、 学习程序，学习及记忆该PCB板的各项参数； 第七步：测试，测试PCB板是否出现缺陷； a、 逐一对需要进行测试的点进行扫描并标定其参数； b、 将该参数与预设的参数进行比对，如果一致或在误差范围内则标记为0K，如果超出 误差范围，则标记为NG。
[0005] 进一步的，预先设定的参数包括各元件焊点面积参数范围、特殊标记的坐标范围、 元件本体的坐标范围、引脚位置及面积参数范围、引脚短路预警参数、字符位置坐标范围中 的一项或数项的二值化参数；然后根据以下规则进行0K或NG判定： 焊点检测：通过计算其焊点位置的蓝色面积及设定的二值化参数，软件会自动给出一 个相应该的值，如果这个值在设定范围内，其判定为0K，如不在其范围为NG ; 特殊标记：通过计算其特殊标记位置的红色面积及设定的二值化参数，软件会自动给 出一个相应该的值，如果这个值在设定范围内，其判定为0K，如不在其范围为NG ; 元件本体：通过计算其检测图片与标准图片的差值，软件会自动给出一个相应该的值， 如果这个值在设定范围内，其判定为0K，如不在其范围为NG ; 引脚检测：通过计算其引脚检测位置的蓝色面积及设定的二值化参数，软件会自动给 出一个相应该的值，如果这个值在设定范围内，其判定为0K，如不在其范围为NG ; 短路检测：通过计算其引脚检测位置的绿色面积及设定的二值化参数，软件会自动给 出一个相应该的值，如果这个值在设定范围内，其判定为0K，如不在其范围为NG ; 字符检测：能过计算其字符检测位置，软件自动识别字符，与设定的字符是否一样，如 一样为0K，不一样为NG。
[0006] 进一步的，在所述第三步中，好的元件学习及调整参数，错误的元件直接跳过不 学习。
[0007] 本发明还提供一种自动光学检测装置，其特征在于，包括以下部件： 图像采集模块，用于拍摄PCB板的整个图片； 图像处理模块，接收所述图像采集装置传送过来的图像，并通过选取PCB板边界上对 角的两点或每条边界上的任一点，由这些点画出4条相互垂直的直线，这四条直线相交圈 定的区域即所拍摄的PCB板的范围，和/或确定该范围内的坐标系； 参数预设模块，预设对应PCB板上要检测的元件，设定其位置，为后面的检测做准备； 数据预设模块，用于预设对应PCB板上要检测的元件，设定其位置及检测的属性，为后面的 检测做准备；执行以下步骤： a、 增加元件检测框，框住要检测的部分； b、 元件编辑，编辑该检测框中的元件要检测的详细项目； c、 注册元件，确认当前元件已经编辑完成； 学习模块，模式学习，设定PCB板上元件的参数，包括以下部件：调试模块，标定需要检 测的元件的焊点、特殊标记、元件本休、引脚、短路、字符中的一个或数个需要检测的参数； 学习模块，学习及记忆该PCB板的各项参数； 测试模块，测试PCB板是否出现缺陷；根据学习模块中的预设的数据，逐一对需要进行 测试的点进行扫描并标定其参数；将该参数与预设的参数进行比对，如果一致或在误差范 围内则标记为0K,如果超出误差范围，则标记为NG。
[0008] 进一步的，在所述图像处理模块中还设有缩略图创建模块，根据所选取的点的坐 标，仓il建一个缩略图； 在图形采集模块和图像处理模块之间，还设有校正模块，根据预先设定PCB板的校正 点，用来校正每一次放板的位置可能会出现的偏差。
[0009] 进一步的，还设有CAD导入模块，用于将所述数据预设模块中输入的参数导入测 试模块，或将预存在数据存储器中的对应的PCB板及其元件参数提出出来，供测试模块读 取使用；所述CAD导入模块，调用准备要编辑的PCB板的X轴坐标、Y轴坐标、角度、各元件位 置、各元件类型这五个数据，导入这些数据，并根据这些数据来自动定位PCB板上的元件； 具体执行以下步骤： a、 在CAD导入界面中，预先设置各需要检测的元件及要检测项目的参数，或调用以前 已经预设好的数据； b、 导入预设好的数据，开始导入时CAD导入模块会自动跳到当前要编辑的元件位置， 如当前类型已经编辑过的，则自动调用其参数，如当前元件类型没有编辑过，则请求编辑当 前类型的每一个元件，当第一个元件编辑完成后，软件会自动确认其同类型的元件。
[0010] 进一步的，所述自动光学检测装置还设有优化路径模块，根据整个PCB板上的需 要检测的元件的坐标制定逐一检测的元件顺序，即确定检测顺序，该检测顺序供测试模块 调用，并按照该顺序逐一检测；在所述学习模块中还设有自动筛选模块，全部测试为〇k的 元件则学习及调整参数，有NG的元件直接跳过不学习。
[0011] 进一步的，所述预设模块预先设定的参数包括各元件焊点面积参数范围、特殊标 记的坐标范围、元件本体的坐标范围、引脚位置及面积参数范围、引脚短路预警参数、字符 位置坐标范围中的一项或数项的二值化参数；所述测试模块根据以下规则进行0K或NG判 定： 焊点检测：通过计算其焊点位置的蓝色面积及设定的二值化参数，软件会自动给出一 个相应该的值，如果这个值在设定范围内，其判定为0K，如不在其范围为NG ; 特殊标记：通过计算其特殊标记位置的红色面积及设定的二值化参数，软件会自动给 出一个相应该的值，如果这个值在设定范围内，其判定为0K，如不在其范围为NG ; 元件本体：通过计算其检测图片与标准图片的差值，软件会自动给出一个相应该的值， 如果这个值在设定范围内，其判定为0K，如不在其范围为NG ; 引脚检测：通过计算其引脚检测位置的蓝色面积及设定的二值化参数，软件会自动给 出一个相应该的值，如果这个值在设定范围内，其判定为0K，如不在其范围为NG ; 短路检测：通过计算其引脚检测位置的绿色面积及设定的二值化参数，软件会自动给 出一个相应该的值，如果这个值在设定范围内，其判定为0K，如不在其范围为NG ; 字符检测：能过计算其字符检测位置，软件自动识别字符，与设定的字符是否一样，如 一样为0K，不一样为NG。
[0012] 进一步的，所述自动光学检测装置还设有自动纠偏装置，所述自动纠偏装置包 括： XYZ三维伺服装置，用于将位置出现偏差的产品移动到正确的位置； 旋转校正装置，包括一个伺服电机和一个吸盘，安装于所述ΧΥΖ三维伺服装置上，并可 跟随其做三维移动，用于将位置出现偏差的产品吸起，通过选择产品以调整其角度偏差； 所述自动纠偏装置与所述校正模块连接，校正模块最后验证产品位置是否吻合预设的 位置。