PCB Блог - проектирование системы автоматической проверки печатных плат - панелей на основе обработки изображений

высокая точность, крупномасштабная, быстрая и работающая в режиме реального времени автоматическая система оптического обнаружения для печатных платдефекты изучаются, а аппаратная структура и программный комплекс разрабатываются соответственно. система состоит в основном из двумерной платформы движения, модуль управления двигателем, модуль сбора изображений, модуль обработки изображений и модуль анализа результатов. улучшенный режим пошагового привода двигателя - дробный привод и улучшенный алгоритм оценки повышенной скорости обнаружения. Экспериментальные результаты показывают, что система может быстро и точно обнаруживать дефекты на плате для печати. Часть электронных продуктов,печатных плат, является информационным носителем, объединяющим в себе различные электронные компоненты. Он широко участвует во всех и является частью электронной продукции. Качество печатных плат стало определяющим фактором для долгосрочной, нормальной и надежной работы электронной продукции. С развитием науки и техники, высокой динамикой роста, высокой сложностью и высокими эксплуатационными характеристиками изделий из картона для печатных плат по-прежнему возникают проблемы с контролем качества печатных плат для печатных плат. из-за ограничений доступа, дороговизны, неэффективности, традиционные методы обнаружения дефектов печатных плат постепенно перестали удовлетворять потребности современного обнаружения. поэтому изучение и внедрение автоматической системы обнаружения дефектов печатных плат имеет большое научное и экономическое значение. метод обнаружения дефектов PCB, технология AOI (Automatic Optic Inspection) привлекает все больше и больше внимания, метод обнаружения обнаружения на основании также обработки изображений стал причиной возникновения автоматического оптического контроля. В этой статье были разработаны широкий кругозор, высокая точность, с использованием технологии обработки изображений, разработана система быстрого и автоматического выявления дефектов на панели печатных плат в пространстве времени, а также аппаратная структура и программный алгоритм. улучшен режим привода двигателя и дизайн одноклавишного программного обеспечения, скорость обнаружения системы значительно улучшена, усовершенствован алгоритм выявления дефектов анализа результатов, что повышает точность результатов.

1. Структура системы
Система автоматического обнаружения дефектов печатных плат в основном состоит из модуля управления движением, модуля сбора изображений, модуля обработки изображений, модуля анализа результатов. Процесс работы системы выглядит следующим образом: верхний компьютер управляет движением шагового двигателя, движением двухмерной платформы с шаговым двигателем, передает ПЗС-камеру на вершину печатной платы для обнаружения, & Ð¡Ð¾Ð·Р´ Р°СС Р¿Р¾Р»СР·Р¾Р²Р°СС Р¿Р¾Р»СР·Р¾Р²Р°СС Р¿Р¾Р»СР·Р¾Р²Р°СС С, собранное изображение было отправлено на карту коллекции изображений. Главный компьютер, Сборка и предварительная обработка собранных изображений, точно находит и калибрует обработанные изображения, выполняет шаблоны и распознавание изображений, морфологию изображений, сортирует и получает результаты обнаружения дефектов. . Проектирование системы включает в себя проектирование аппаратного обеспечения и проектирование программного обеспечения. Скоординированная работа с программным аппаратом системы.

2. Аппаратный дизайн системы
Аппаратная часть системы автоматического обнаружения дефектов печатной платы в основном включает в себя двухмерную платформу движения, плату управления движением двигателя, моторный диск, ПЗС-камеру, карту коллекции изображений и персональный компьютер.

2.1 ПЗС-камера и устройство захвата кадров
К основным характеристикам ПЗС-камеры относятся формат камеры, светочувствительный размер поверхности, размер пикселя, разрешающая способность, скорость электронного затвора, метод синхронной системы, освещенность, чувствительность, отношение сигнал/шум и т. д. Формат камеры и онлайн-обнаружение определяют частота дискретизации карты сбора изображений. Равномерность размеров фотоповерхности, размера пикселя, разрешающая способность и увеличение формирующей линзы системы зависят от диапазона измерений и точности измерений. принимая во внимание вышеизложенные факторы и системные требования, фреймграбберы, карта захвата видео, являются типом видеокарты. основной цвет является преобразованием непрерывных кадров видеосигналов камер в дискретных числах. Его основной принцип: выходные видеосигналы различных форматов, выдаваемые камерой, обрабатываются модулем выбора входа для формирования видеосигнала, который может быть распознан картой получения изображения. усовершенствованный видеосигнал после преобразования, он сохраняется в памяти кадрового буфера на карте, конкретная передача изображений управляется компьютером ЦП через компьютерную шину, и наконец, сохраняет в памяти компьютера или на жестком диске для обработки изображений. Модель карты захвата изображения, используемая в этой конструкции: NV7004-N, он преобразует преобразованный сигнал камеры CCD в цифровой сигнал и преобразует его на сервер для отображения в пространстве времени, и может выполнять функцию захвата изображения.

2.2 Контроллер движения двигателя и платформа Precision 2D Motion
Контроллер движения системы автоматического обнаружения дефектов печатной платы представляет собой плату управления MCU собственной разработки, чип был изготовлен компанией ATMEL AT89S52, и плата управления взаимодействует с главным компьютером через последовательный интерфейс связи RS-232. посылать команду на панель управления через интерфейс оператора, и плата управления выводит управляющие сигналы и прямоугольные сигналы различных частот на плату драйвера шагового двигателя для управления скоростью, направлением и дальностью движения шагового двигателя. Двухмерная подвижная платформа состоит из двух прецизионных направляющих рельсов производства Japan SUS Corp., которые очень точны и имеют небольшую погрешность. шаговый двигатель естественной направленности движения. Шаговый двигатель представляет собой двухфазный четырехпроводный гибридный шаговый двигатель производства TAMAGAWA, Япония. Этот тип шагового двигателя работает стабильно и имеет низкий уровень шума.

2.3 Моторный привод
На самом деле, привод шагового двигателя это ток в возбуждении для управления шаговым двигателем, таким образом, изменяет направление возбуждения магнитного поля шагового двигателя, так что шаговый двигатель вращается. величина вектора суммарного магнитного поля, возникающего током возбуждения в каждой фазе, возникает момент возникновения шагового двигателя, а включенный угол между двумя соседними векторами синтетического магнитного поля определяет угол шага. В настоящее время используется множество важных наблюдений за шагом двигателя: угол поворота и угол входа. угол тангажа шагового двигателя означает угол между двумя стабильными магнитными полями. Угол шага относится к угловому смещению, при котором ротор шагового двигателя вращается в соответствии с импульсным сигналом. Шаговый угол зависит не только от количества зубьев двигателя, но и от количества ударов двигателя. сегментация шагового двигателя, основанная на идеальной совокупности объединения оборотов шагового двигателя и строго положительное характеристики вращения узлового угла. величину и величину тока в вращении уменьшают угол шага, тем самым улучшая разрешающую способность шагового двигателя. Пример двухфазного шага двигателя 50, и число тактов запуска одного четырехтактного шага, шаг угол для того, чтобы не сказать = 360 градусов (50 * 4) = 1,8 градуса (обычно известный как полный шаг), восемь При стрельбе, угол шага θ=360 градусов/(50*8)=0,9 градусов (обычно известный как полушаг 0. По сравнению с четырехтактным режимом, не в два раза больше, реализуя угол шага Второе подразделение. ограниченным числом выстрелов, тем больше число зубьев, Чем меньше шагов угол, но из - за техническими ограничениями производства, число зубьев не может быть большим, Поэтому шагов угла шага двигателя не может быть большим. Число ударов относится к числу импульсов или состоянию проводимости, необходимому для завершения периодического изменения магнитного поля, количества импульсов, используемых для реализации двигателя через угол тангажа. азов двигателя определено, количество тактов также определено. При увеличении числа зубьев и фаз шагового двигателя угол шага уменьшается, степень выраженности угла шага очень ограничена, и это затрудняет выполнение требований производства. способ быстрого развития вектора тока. Метод равномерного вращения с постоянной амплитудой текущего вектора может сделать угол шага после подразделения равномерным, а выходной крутящий момент - постоянным. контрастный вариант выбора м-адаптер преобразования по фазе. Если синусоидальный ток - это 2/м и амплитуда равна вектору воздействия тока или магнитного поля будет вращаться в полости, то амплитуда объединенного вектора останется неизменной. например, для четырехфазного гибридного шагового двигателя. Обмотки фаз соответственно питаются синусоидальными токами с разностью фаз мк/равнодействующая амплитуда. Чтобы получить максимально круговое синтетическое магнитное поле и сделать так, чтобы угол шага изменялся равномерно, лучше всего использовать ступенчатые синусоидальные формы. На примере 8 секций четырехфазного шагового двигателя Вставить 7 стабильных промежуточных блоков по фазе. После подразделения ток в каждой фазе увеличивается или уменьшается со скоростью 1/4. угол будет выполнен 8 шагов, и может быть реализовано 8 делений угла шага. Дополнительные разделы, чем меньше изменение тока, тем значительнее вибрация и шум двигателя. Когда для деления тока используется ступенчатая синусоида, Чем больше ступеней (то есть больше делений), перекрывающаяся синусоидальная волна, тем меньше ступень тока, Чем ступенек меньше угол. Это значительно снижает скорость потери шага при работе шагового двигателя. снижение шума и шума при работе шагового двигателя, а также печатных плат.