CN109030352A - 一种集成电路检测与视觉检测一体装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成电路检测与视觉检测一体装置，包括：转台、翻转台、多功能机械臂；转台包括：底座和台面；底座和台面通过电动旋转杆连接；台面上安装有多个翻转台，翻转台用于夹持并翻转集成电路板；底座上安装有多功能机械臂；多功能机械臂将集成电路板夹持到翻转台上，并进行图像采集，之后将采集的图像发送给后台控制器进行处理，从而发现集成电路板的缺陷。本发明提供的集成电路检测与视觉检测一体装置不仅减轻了检测人员的劳动强度，而且大大提高了检测效率。

Description

一种集成电路检测与视觉检测一体装置

技术领域

本发明涉及集成电路检测装置技术领域，更具体的说是涉及一种集成电路检测与视觉检测一体装置。

背景技术

集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

目前，集成电路板的检测一般采用人工进行目测完成，人工目测集成电路板的缺陷不仅容易造成疏漏，而且检测人员的劳动强度也特别大，造成检测效率低下。

因此，如何提高检测效率，减轻检测人员的劳动强度是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种集成电路检测与视觉检测一体装置，不仅减轻了检测人员的劳动强度，而且大大提高了检测效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种集成电路检测与视觉检测一体装置，包括：转台、翻转台和多功能机械臂；

所述转台包括：底座和台面；所述底座和台面通过电动旋转杆连接；所述台面上安装有多个所述翻转台，所述翻转台用于夹持并翻转集成电路板；所述底座上安装有多功能机械臂；所述多功能机械臂将所述集成电路板夹持到所述翻转台上；

每个所述翻转台包括：固定座；所述固定座安装在所述台面上；所述固定座上通过转动轴安装有翻转架，并通过第一电机驱动翻转；所述翻转架包括第一侧边和第二侧边；所述第一侧边和所述第二侧边上均安装有第一固定板，且其中第一侧边上安装有第二电机；所述第二电机通过螺杆与第二侧边转动连接；所述第一侧边上设置有第一压力传感器；

所述多功能机械臂包括：臂柱，所述臂柱上安装有控制器；所述臂柱底部铰接有两个第一抓杆，每个所述第一抓杆均铰接有一个第二抓杆；且两个所述第一抓杆之间还连接有电动调节杆；所述第一抓杆和所述第二抓杆表面均设置有第二压力传感器；所述臂柱下部安装有采集装置，所述采集装置内部设置有尺寸识别模块和图像采集模块；

且所述电动旋转杆、所述第一电机、所述第二电机、所述控制器、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述图像采集模块均与后台控制器连接。

优选的，所述第二压力传感器均位于所述第一抓杆和所述第二抓杆的内侧。

优选的，所述后台控制器包括：模板图像存储模块、校准模块、图像运算模块、对比模块、特征提取模块和防抖动处理模块；

所述校准模块分别与所述防抖动处理模块以及所述模板图像存储模块相连接；所述校准模块依次连接图像运算模块、对比模块和特征提取模块；所述图像采集模块与所述所述防抖动处理模块相连；

所述图像采集模块用于采集集成电路板的检测图像；

所述防抖动处理模块用于对检测到的图像进行防抖动处理，并发送给所述校准模块；

所述模板图像存储模块用于预先存储没有缺陷的模板图像；

所述校准模块用于将经过防抖动处理的所述检测图像和所述模板图像进行对齐；

所述图像运算模块用于分别对所述检测图像和所述模板图像进行开运算和闭运算；

所述对比模块用于对经过开运算和闭运算的所述检测图像和所述模板图像进行加法和减法处理并二值化；

所述特征提取模块用于对经过二值化后的所述检测图像和所述模板图像进行特征提取，从而找出缺陷。

优选的，所述固定座通过螺钉安装在所述台面上。

优选的，所述固定座的上面铺设有减震垫。

优选的，所述臂柱下部设置有容纳腔，所述容纳腔内设置有导轨；所述采集装置底部设置有与所述导轨匹配的滑槽。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种集成电路检测与视觉检测一体装置，利用多功能机械臂实现集成电路板的转移和视觉检测，多功能机械臂将采集的图像发送给后台控制器进行处理，从而发现集成电路板的缺陷，不仅减轻了检测人员的劳动强度，而且大大提高了检测效率。而且，后台检测人员也可以通过后台控制器控制翻转台反转，从而完成集成电路板两面的检测，十分高效、方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的集成电路检测与视觉检测一体装置的结构示意图；

图2附图为本发明提供的翻转台的结构示意图一；

图3附图为本发明提供的翻转台的结构示意图二；

图4附图为本发明提供的多功能机械臂的结构示意图一；

图5附图为本发明提供的多功能机械臂的结构示意图二；

图6附图为本发明提供的后台控制器中的图像处理部分的原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种集成电路检测与视觉检测一体装置，包括：转台1、翻转台2和多功能机械臂3；

转台1包括：底座11和台面12；底座11和台面12通过电动旋转杆13连接；台面12上安装有多个翻转台2，翻转台2用于夹持并翻转集成电路板；底座11上安装有多功能机械臂3；多功能机械臂3将集成电路板夹持到翻转台2上；

每个翻转台2包括：固定座21；固定座21安装在台面12上；固定座21上通过转动轴22安装有翻转架，并通过第一电机24驱动翻转；翻转架包括第一侧边231和第二侧边232；第一侧边231和第二侧边232上均安装有第一固定板230，且其中第一侧边231上安装有第二电机233；第二电机233通过螺杆234与第二侧边232转动连接；第一侧边231上设置有第一压力传感器；

本发明提供的翻转台能够实现集成电路板的夹持和翻转，在集成电路板检测的过程中可以检测完其中一面之后进行翻转，再检测另一面，提高了检测效率，而且这一过程只需要检测人员进行后台控制即可，无需手动翻转，更加机械化、自动化。

本发明提供的翻转台通过第一电机实现翻转，通过第二电机实现对集成电路板的夹持和固定，而且在第一压力传感器的检测下将检测到的夹持力量发送给后台控制器与预先设置的阈值进行比较，避免力度过大对集成电路板造成损坏。

在具体实施时，可以设置翻转控制键、翻转复位键、夹持键和夹持复位键来控制翻转台的工作。

多功能机械臂3包括：臂柱31，臂柱31上安装有控制器310；臂柱31底部铰接有两个第一抓杆32，每个第一抓杆32均铰接有一个第二抓杆33；且两个第一抓杆32之间还连接有电动调节杆34；第一抓杆32和第二抓杆33表面均设置有第二压力传感器35；臂柱31下部安装有采集装置36，采集装置36内部设置有尺寸识别模块和图像采集模块41；

且电动旋转杆13、第一电机24、第二电机233、控制器32、第一压力传感器、第二压力传感器35和图像采集模块41均与后台控制器连接。

本发明提供的多功能机械臂通过图像采集模块和尺寸识别模块能够识别集成电路板的尺寸大小，控制器根据尺寸大小调节电动调节杆的长度，确保第一抓杆和第二抓杆能够夹持住不同大小的集成电路板。

此外，本发明提供的多功能机械臂上还装配有图像采集模块，对放置到翻转台上的集成电路板进行图像采集，并传送给后台控制器，从而对采集到的图像进行分析，以得出相应的集成电路板是否有缺陷。即本发明中将机械臂和工业相机进行融合，简化了装置，使得整体装置更加简单，其中图像采集模块这个模块实现了多用，这也是简化装置的一个重要基础。

为了进一步优化上述技术方案，第二压力传感器35均位于第一抓杆32和第二抓杆33的内侧。

为了进一步优化上述技术方案，后台控制器包括：模板图像存储模块42、校准模块43、图像运算模块44、对比模块45、特征提取模块46和防抖动处理模块47；

校准模块43分别与防抖动处理模块47以及模板图像存储模块42相连接；校准模块43依次连接图像运算模块44、对比模块45和特征提取模块46；图像采集模块41与防抖动处理模块47相连；

图像采集模块41用于采集集成电路板的检测图像；

防抖动处理模块47用于对检测到的图像进行防抖动处理，并发送给校准模块43；

模板图像存储模块42用于预先存储没有缺陷的模板图像；

校准模块43用于将经过防抖动处理的检测图像和模板图像进行对齐；

图像运算模块44用于分别对检测图像和模板图像进行开运算和闭运算；

对比模块45用于对经过开运算和闭运算的检测图像和模板图像进行加法和减法处理并二值化；

特征提取模块46用于对经过二值化后的检测图像和模板图像进行特征提取，从而找出缺陷。

传统的数字图像处理方法需要对集成电路板的图像进行分割、滤波、降噪、边缘提取、缺陷位置判别等处理，但是采集到的图像包括很多不确定的因素，很可能导致边缘提取无法得到完整的轮廓。因此，本发明通过分别对模板图像和检测图像进行开运算和闭运算等处理，之后对缺陷图像与模板图像作加法和减法处理并二值化，之后提取特征做比对，从而找出缺陷，该方法更加简单，计算量小。

为了进一步优化上述技术方案，固定座21通过螺钉安装在台面12上。

为了进一步优化上述技术方案，固定座21的上面铺设有减震垫。

在固定座上设置减震垫，可以在检测结束后，将集成电路板的翻转台的螺杆松开，使得集成电路板掉落至减震垫上，方便后期收集处理。另外，当多功能机械臂故障或者翻转台故障的时候，集成电路掉落的时候起到减震的作用，防止集成电路板损坏。虽然只是一个小小的设计，但是起到的作用却是十分重要的。

臂柱31下部设置有容纳腔311，容纳腔311内设置有导轨；采集装置36底部设置有与导轨匹配的滑槽。

当不使用采集装置时，可以将采集装置通过导轨和滑槽推入容纳腔内，防止采集装置损坏。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种集成电路检测与视觉检测一体装置，其特征在于，包括：转台(1)、翻转台(2)和多功能机械臂(3)；

所述转台(1)包括：底座(11)和台面(12)；所述底座(11)和台面(12)通过电动旋转杆(13)连接；所述台面(12)上安装有多个所述翻转台(2)，所述翻转台(2)用于夹持并翻转集成电路板；所述底座(11)上安装有多功能机械臂(3)；所述多功能机械臂(3)将所述集成电路板夹持到所述翻转台(2)上；

每个所述翻转台(2)包括：固定座(21)；所述固定座(21)安装在所述台面(12)上；所述固定座(21)上通过转动轴(22)安装有翻转架，并通过第一电机(24)驱动翻转；所述翻转架包括第一侧边(231)和第二侧边(232)；所述第一侧边(231)和所述第二侧边(232)上均安装有第一固定板(230)，且其中第一侧边(231)上安装有第二电机(233)；所述第二电机(233)通过螺杆(234)与第二侧边(232)转动连接；所述第一侧边(231)上设置有第一压力传感器；

所述多功能机械臂(3)包括：臂柱(31)，所述臂柱(31)上安装有控制器(310)；所述臂柱(31)底部铰接有两个第一抓杆(32)，每个所述第一抓杆(32)均铰接有一个第二抓杆(33)；且两个所述第一抓杆(32)之间还连接有电动调节杆(34)；所述第一抓杆(32)和所述第二抓杆(33)表面均设置有第二压力传感器(35)；所述臂柱(31)下部安装有采集装置(36)，所述采集装置(36)内部设置有尺寸识别模块和图像采集模块(41)；

且所述电动旋转杆(13)、所述第一电机(24)、所述第二电机(233)、所述控制器(32)、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器(35)和所述图像采集模块(41)均与后台控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种集成电路检测与视觉检测一体装置，其特征在于，所述第二压力传感器(35)均位于所述第一抓杆(32)和所述第二抓杆(33)的内侧。

3.根据权利要求1所述的一种集成电路检测与视觉检测一体装置，其特征在于，所述后台控制器包括：模板图像存储模块(42)、校准模块(43)、图像运算模块(44)、对比模块(45)、特征提取模块(46)和防抖动处理模块(47)；

所述校准模块(43)分别与所述防抖动处理模块(47)以及所述模板图像存储模块(42)相连接；所述校准模块(43)依次连接图像运算模块(44)、对比模块(45)和特征提取模块(46)；所述图像采集模块(41)与所述所述防抖动处理模块(47)相连；

所述图像采集模块(41)用于采集集成电路板的检测图像；

所述防抖动处理模块(47)用于对检测到的图像进行防抖动处理，并发送给所述校准模块(43)；

所述模板图像存储模块(42)用于预先存储没有缺陷的模板图像；

所述校准模块(43)用于将经过防抖动处理的所述检测图像和所述模板图像进行对齐；

所述图像运算模块(44)用于分别对所述检测图像和所述模板图像进行开运算和闭运算；

所述对比模块(45)用于对经过开运算和闭运算的所述检测图像和所述模板图像进行加法和减法处理并二值化；

所述特征提取模块(46)用于对经过二值化后的所述检测图像和所述模板图像进行特征提取，从而找出缺陷。

4.根据权利要求1所述的一种集成电路检测与视觉检测一体装置，其特征在于，所述固定座(21)通过螺钉安装在所述台面(12)上。

5.根据权利要求1所述的一种集成电路检测与视觉检测一体装置，其特征在于，所述固定座(21)的上面铺设有减震垫。

6.根据权利要求1所述的一种集成电路检测与视觉检测一体装置，其特征在于，所述臂柱(31)下部设置有容纳腔(311)，所述容纳腔(311)内设置有导轨；所述采集装置(36)底部设置有与所述导轨匹配的滑槽。