PCB 뉴스 - PCB 온라인 검사 장비의 기본 구조 및 작동 원리 분석

인쇄회로기판 외관검측기는 인쇄회로기판 생산라인의 중요한 품질검측설비이다.광학 이미지 처리 원리와 컴퓨터 시각 인식 기술을 기반으로 PCB 소자 생산 과정에서 발생하는 외관 결함을 감지하는 것이 주요 기능이다.중국은 세계 PCB 생산 대국이지만, 그것은 결코 강대하지 않으며, PCB 생산 사슬의 중요한 부분이며, PCB 설비 기기가 강하지 않은 것은 국가의 중요한 원인 중의 하나이며, 중국 PCB 업계의 발전과 진보를 촉진하기 위해 이미 조작이 간단한 자동 검측기를 개발하였다.이 시스템은 수동 PCB 외관 검사기보다 더 컴팩트하고 성비가 더 높다.

1. PCB 외관 검사 시스템의 전체 구조

PCB 온라인 검사 시스템은 구조가 복잡하며, 전송 제어 장치, 전기 제어 시스템 및 카메라는 컴퓨터의 제어 하에 처리 작업을 조정하고 복잡한 검사 및 분류 작업을 완료해야합니다.기계 시각 기반 PCB 온라인 검사 장치의 구조.

PCB 온라인 검사 장비의 기본 구조 및 작동 원리 분석

그림 1 컴퓨터 비전 기반 PCB 온라인 감지 장치 구조

이 시스템은 주로 운동 제어, 이미지 수집, 이미지 처리로 나뉜다.이미지 수집은 전체 시스템의 중요한 구성 부분이다.카메라와 렌즈는 기계 시각의 사람의 눈에 해당하며 물체의 이미지를 촬영하는 역할을 한다.이미지 수집은 PCB 검사 시스템의 중요한 구성 부분이자 검사 및 처리의 기초입니다.PCB 검사 시스템은 검사 속도와 정확성을 강조하기 때문에 이미지 수집 부분이 적시에 정확하게 선명한 이미지를 제공해야 한다.

2. 이미지 수집 시스템 하드웨어 구조

1) 이미지 수집 시스템의 작동 원리

시스템의 전원이 켜지면 MCU는 PCB 플랫폼이 시작점으로 재설정되었는지 자동으로 감지합니다.이 과정은 주로 두 개의 광섬유 센서와 서보 모터에 의해 수행됩니다.sigu 모터 트랙의 시작점에는 두 개의 센서가 설치되어 있습니다. 즉, 트랙의 재설정 점과 끝점입니다.재설정, 중지 및 모터 반전 기능MCU의 전원이 켜진 후 SESorL(재설정점 또는 시작점)이 올바르지 않은 것으로 감지되면 모터 반전 프로그램을 호출하여 PCB 플랫폼을 시작점으로 되돌리고 직렬로 PC에 잘못된 컬러 이미지 신호를 보낸 다음 MCU는 버튼이 눌렸는지 계속 판단합니다.버튼을 누르면 모터가 앞으로 돌아가기 시작하고 직렬 포트가 PC에 유효한 컬러 이미지 신호를 보냅니다. 이 과정은 이미지 수집을 완료하기 위해 PCB 라인 스캔 과정입니다.이 과정은 모터가 가속 단계, 균일 컬러 그래픽 단계, 감속 정지 단계 등 세 단계를 거친다.모터가 정방향으로 회전하는 동안 7시부터 MCU는 전용 캡처 비교 유닛 (CCU6) 을 통해 서보 모터 인코더가 피드백하는 펄스를 계산하지만 계수 값이 드로잉의 유효 값에 도달하면 직렬로 드로잉의 시작 신호를 PC에 보낸 다음 라인 CCD가 PCB 이미지를 수집하기 시작합니다.모터가 속도를 줄이고 센서 2 (무한궤도 끝의 센서) 로 이동하면 모터가 멈추고 즉시 시작점으로 되돌아갑니다.이 과정에서 Serial 포트는 PC에 잘못된 드로잉 신호를 보냅니다. 지금까지 완전한 테스트 프로세스가 완료되었습니다.MCU는 테스트를 위해 누른 버튼이 있는지 계속 테스트합니다.직렬로 전송되는 유효한 신호와 부팅 신호는 오류 트리거를 방지할 수 있습니다.이미지 신호 수집기

CCD의 ted는 CamreLink 인터페이스를 통해 이미지 수집 카드로 전송되며 PC에서 추가 이미지 처리를 수행합니다.

PCB 온라인 검사 장비의 기본 구조 및 작동 원리 분석

2) 센서 및 버튼 수신 및 감지

광결합격리기술을 채용하면 회로간의 광전격리를 실현할수 있다. 설사 입력신호가 막힘없이 통과될수 있다 하더라도 출력신호가 입력단에 피드백되는것을 방지할수 있어 피크펄스와 각종 소음교란을 억제하는데 유리하며 작업이 안정적이고 접촉이 없으며 사용수명이 길고 전송효률이 높다.이 설계는 회전 렌즈의 피드백 회전 속도 신호를 실시간으로 감지하기 위해 고속 광전 결합기 ACPL-072L을 사용했습니다.전송 속도는 최대 25MBd입니다.

PCB 온라인 검사 장비의 기본 구조 및 작동 원리 분석

이 설계에서 XC164CS 주변 장치는 캡처/비교 유닛 CC25 포트를 사용하며, 옵티컬 커플러 전송 신호는 외부 인터럽트 신호로 XC164를 트리거하여 고속 감지 위치 및 버튼 감지를 실현합니다.

3) CCD 카메라 시스템

수동 PCB 외관 검사기의 이미지 수집 시스템은 NED Rainbow 시리즈 3CCD 컬러 라인 스캔 카메라 NUCLi7300을 사용합니다.이 카메라는 이전에 흑백 카메라가 감지할 수 없었던 색차를 감지할 수 있는 광범위한 응용을 가지고 있다.외부 인터페이스는 고속 직렬 인터페이스(Camera Link)로 채집 카드에 쉽게 연결할 수 있고, 이득과 오프셋을 쉽게 설정할 수 있으며, RGB 케이블의 지연을 보정하는 기능을 갖추고 있다.픽셀 수는 7 300x3 라인, 픽셀 크기는 10x10 Isla ¼m, 데이터 속도는 60MHz, 짧은 스캔 속도는 7.6khz이다. 그림 4는 이 시스템에 사용되는 연속선 스캔 속도 모델의 시계열도이다.

PCB 온라인 검사 장비의 기본 구조 및 작동 원리 분석

시스템의 이미지 수집 카드는 Matrox사의 SoliosXCL-SU74를 사용합니다.이 카드는 2개의 독립된 기본 모드 또는 하나의 중간 모드의 Camera Link 구성, 66MHz 채집 속도, 64MB 버퍼를 처리할 수 있는 자체 프로세서를 가지고 있으며 면진과 선진 카메라를 채집할 수 있으며 다양한 채집 모드를 갖추고 있다.

현재 시장의 대부분의 이미지 검사 시스템은 Areascan 카메라를 사용하여 이미지를 수집하고 분석합니다.그러나 이 PCB 외관 검사기가 검사하는 PCB 제품의 크기 범위가 50mmx50mm~330mmx250mm로 비교적 크기 때문에 정밀도가 아화소급에 도달해야 한다.평면 스캔 카메라의 해상도와 이미지 수집 속도는 이러한 요구 사항을 충족하지 못하므로 시스템은 선 스캔 CCD를 선택합니다.그러나 와이어 스캔의 감지 시스템은 영역 이미지를 얻기 위해 이동 속도를 사용해야 한다. 즉, 측정된 PCB가 카메라 시야로 이동할 때 하드웨어가 카메라에 트리거 신호를 보내 채집을 시작하기 때문에 채집 카드의 채집 모드는 하드웨어가 동기화 채집을 트리거하고 64M 메모리를 분배하도록 설정한다.CCD와 채집카드의 연결도는 그림과 같다