PCB Blogu - Resim işlemlerine dayanan PCB tahtasının otomatik keşfetme sistemi tasarımı

PCB tahta defekleri için yüksek precizit, büyük ölçek, hızlı ve gerçek zamanlı otomatik optik keşfetme sistemi çalışılır ve donanım yapısı ve yazılım sistemi sayesinde tasarlanmış. Sistem genellikle iki boyutlu hareket platformundan oluşturulmuş, motor kontrol modülinden, görüntü alma modülinden, resim işleme modülinden oluşturulmuş ve analiz modülinden sonuçlandırılmıştır. Geliştirilmiş stepper motor sürücü modu, alt bölüm sürücüsü ve görüntü tanıma algoritmi sistemin doğruluğunu sağlayan ve tek düğme otomatik tanıma tasarımı keşfetme hızını geliştirir. Deneysel sonuçlar sistemin PCB tahtasındaki defekleri hızlı ve tam olarak tanıyabileceğini gösteriyor ve bazı pratik ve geliştirme değerleri vardır.

Elektronik ürünlerin, basılı devre tahtalarının bir parçası, çeşitli elektronik komponentlerini integre eden bilgi taşıyıcısıdır. Çeşitli alanlarda geniş kullanıldı ve elektronik ürünlerin gereksiz bir parçası. PCB tahtasının kalitesi uzun süredir, normal ve güvenilir elektronik ürünlerin çalışması için kararlı faktör oldu. Bilim ve teknolojinin geliştirilmesiyle, yüksek yoğunluğun, yüksek karmaşıklık ve PCB tahta ürünlerinin yüksek performansı PCB tahtalarının kalite incelemesine devam ediyor.

Kısıtlı erişim, yüksek maliyetler ve düşük etkileşim gibi faktörler yüzünden geleneksel PCB defekte keşfetme metodları modern keşfetme ihtiyaçlarına ulaşmadı. Bu yüzden, PCB defekleri için otomatik keşfetme sistemi çalışmak ve uygulamak büyük akademik ve ekonomik değerindedir. PCB tahtasında evde ve dışarıda araştırılmış küçük tanıma teknolojilerinin arasında AOI (Otomatik Optik Inspeksyon) teknolojisi daha fazla dikkati alıyor ve görüntü işlemlerine dayanan tanıma metodu da otomatik optik denemelerin en önemli yayınlığı oldu. Bu kağıtlarda, büyük bir görüntü alanı, yüksek precizit, PCB tahta defekleri için hızlı gerçek zamanlı otomatik keşfetme sistemi görüntü işleme teknolojisi ile çalışılır ve donanım yapısı ve yazılım algoritmi akışı tasarlanır. Motor sürücü modunun geliştirilmiş ve tek düğme otomatik keşfetme yazılımının tasarımı ile sistemin keşfetme hızı çok geliştiriliyor ve sonuç analiz modulunun yanlış kimlik algoritminin geliştirilmesi sonuçlarının doğruluğunu geliştirir.

1. Sistem yapısıThe PCB board defect automatic detection system is mainly composed of a motion control module, an image acquisition module, an image processing module, and a result analysis module. Sistemin çalışma süreci şu şekilde: yüksek bilgisayar, yüksek bilgisayar sürücü motorun hareketini kontrol ediyor, stepper motor iki boyutlu platformun hareketini sürüyor, CCD kamerasını keşfetmek için PCB'nin üstüne gönderiyor ve PCB'deki büyük sahaların resmini topluyor ve toplanmış görüntüler görüntülere gönderiyor. Makine bilgisayarına göre, makine bilgisayar yazılımı toplanmış görüntüler üzerinde dikilme ve resim ön işleme yapar, işlenmiş görüntüleri tam olarak yerine getirir ve kalibre eder, resim bölümlemesi, görüntü morfolojik işleme, etc. ile örnek eşleştirmesi ve görüntü tanımlaması yapar ve yanlış tanıma sonuçlarını alır. Sistem tasarımı donanım tasarımı ve yazılım tasarımı içeriyor. Sistem yazılımı ve donanım birbiriyle birlikte bir tür.2 oluşturmak için bir koordinasyon içinde çalışıyor. Sistem donanımı tasarımıThe hardware design of the PCB board defect automatic detection system mainly includes a two-dimensional motion platform, a motor motion control board, a motor drive board, a CCD camera, a image capture card, and a PC.

2.1 CCD kamera ve çerçeve almacısı CCD kamerasının ana özellikleri parametreleri kamera format ı, fotosensitiv yüzeyi boyutu, piksel boyutu, çözümleme, elektronik kapatıcı hızı, sinkronizasyon sistemi metodu, aydınlık, duyarlık, sinyal-sese bağlılığı, etc. Kamera formatı ve internet değerlendirmesi resim alma kartının örnek alma frekansiyetini belirliyor. Görüntüleme lens sisteminin fotosensitiv yüzeyi boyutlarına, piksel boyutlarına, çözümleme ve büyütmesinin dengesi ölçüm alanına ve ölçüm doğruluğuna bağlı. Yukarıdaki faktörler ve sistem ihtiyaçlarını, fotoğraf almacıları, video yakalama kartları olarak da bilinen bir tür video kartdır. Çerçive alma kartının ana fonksiyonu kameranın sürekli analog video sinyalini diskretli dijital miktarlara çevirmek. Onun temel prensipi: kamerandaki çeşitli formatların çıkış sinyalleri, görüntü alma kartı tarafından tanınabilecek video sinyali oluşturmak için girdi seçim modülü tarafından işledilir. Analog video sinyali dönüştürdükten sonra, kartdaki fotoğraf buffer hafızasında kaydedilir ve bilgisayar otobüs ü üzerinden bilgisayar CPU tarafından kontrol edilir ve sonunda bilgisayar hafızası ya da zor diskinde görüntü işlemleri için kaydedilir. Bu tasarımda kullanılan görüntü alma kartının modeli NV7004-N, CCD kamera analog sinyalini dijital sinyale dönüştürüyor ve gerçek zamanlı görüntüler için sunucu bilgisayara gönderiyor ve görüntü yakalama fonksiyonunu tamamlayabilir.

2.2 Motor Motion Control ve Precision 2D Motion PlatformThe motion controller of the PCB board defect automatic detection system is a self-designed MCU control board, the chip is the single-chip AT89S52 produced by ATMEL Company, and the control board communicates with the host computer through the RS-232 serial communication interface. Adam makinesi arayüzünü çalışarak kontrol tahtasına komutlar gönderin ve kontrol tahtası kontrol sinyallerini ve çeşitli frekansların kare dalga sinyallerini stepper motor sürücü tahtasına, hızı, yönünü ve stepper motorunun uzağını kontrol etmek için kontrol tahtasına gönderir. İki boyutlu hareket platformu Japonya SUS Corp tarafından üretilen iki kesinlikle hareket rehberleri tarafından inşa ediliyor. Hareket rehberliği bir topu serseri türüdür. Bu çok kesin ve küçük bir hata. Yüzbaşı motor, rehber trenin hareketini sürmek için hareketli rehber treni ile bağlantılı. Yapılan motor, Japonya'nın TAMAGAWA tarafından üretilen iki fazla dört kablo hibrid adım motordur. Bu tür motor sağlam çalışıyor ve düşük sesi var.

2.3 Motor sürücüsü gerçekten, ilerleme motörünün sürücüsü her fırsatın heyecanlandırma rüzgârlarının akışını kontrol etmek, böylece ilerleme motörünün iç manyetik alanının sintez yöntemi, böylece ilerleme motörünün dönüşü. Her faz heyecanlandırma rüzgârının ağırlığı tarafından oluşturduğu sintetik manyetik alan vektörünün büyüklüğü, yürüyüş motorunun rotasyon sıcaklığını belirliyor ve iki yakın sintetik manyetik alan vektörleri arasındaki açı adım açısını belirliyor. İki önemli konsept stepper motoru burada tanıştırılır: dikkat açısı ve adım açısı. Yapıştırma motorunun yüksek açısı, motor çalıştığı zaman yakın iki stabil manyetik alanın arasındaki açıya yönlendirir. Adım a çısı puls sinyaline uygun bir motorun rotörünün döndüğü küçük değiştirmesine yönlendiriyor.

Adım açısı sadece motorun dişlerin sayısına bağlı değil, motorun dövüş sayısına da bağlı. Kıpırdam açı θz ve ayak motorun önüne gelen adım açısı şöyle ifade edilebilir: Sıpırdam motorunun altı bölümünün her adım dönüştüğü motorun ideal simetrisine dayanılır ve sıkı pozitif dönüştüğü açı karakterlerine dayanılır. Rüzgarlardaki akışının büyüklüğü ve oranı, adım a çısını bir kısmına düşürür, bu yüzden baştan motorunun çözümünü geliştirir. Bir örnek olarak iki faz ayarlama motoru alırsa, eğer motorun dişlerin sayısı 50'dir ve çarpma sayısı tek dört dört dört dört dört dört dört dört dört dört dört dört dört dört dört dört dört dört düzgün θ=360 derece (50*4)=1,8 derece (genelde tamam adım olarak bilinirse), sekiz atışta adım a çısı θ=360 derece/(50*8)=0,9 derece (genelde yarım Dört dört dövüş moduyla karşılaştırıldı, adım açısı θn ikinci bölümü fark etti. Dişlerin sayısı daha küçük, adım a çısı daha küçük, fakat üretim sürecinin sınırlığı yüzünden dişlerin sayısı pek fazla yapılamaz, bu yüzden yürütme motorunun adım açısı çok büyük olamaz. Küçük.

Aynı zamanda adım açısı motorun sayısını değiştirerek değiştirilebilir. Atışların sayısı, motör tarafından dönüştürmek için gereken mantıklı alanın periyodik değişikliğini tamamlamak için veya motor tarafından gereken puls sayısını gösterir. Motorun fazlarının sayısı kararlandığında, dövüş sayısı da kararlandı. Adım açısını azaltmak için motorun dişlerin ve fazlarının sayısını artırarak adım açısının düşürme derecesi çok sınırlı ve üretim gerekçelerini uygulamak zor. Motor altbölüm sürücüsü için genelde kullanılan yöntem şu anda vektör konstant amplitude üniformal dönüştürme yöntemi. Ağımdaki vektör konstant amplitudi üniforma dönüştürme yöntemi altı bölüm üniforması ve çıkış sıcaklık konstantünün ardından adım açısını yapabilir.

Özel yöntem, onları faz rüzgarları faz farkından geçmesi. Sinusoidal akışı 2π/m ve amplitüs eşit ise, şu anda birleşmiş vektör veya magnetik alan vektörü uzayda dönecek ve birleşmiş vektörün amplitüsü değişmeyecek. Örneğin, dört fırsatlı hibrid ayarlama motoru için, fırsatın rüzgarları sine dalga akışları, eşit amplitudinin farklı bir fırsatla sağlanıyor. Dörtge sintetik manyetik alanı mümkün olduğunca elde etmek ve adım a çısını eşit değiştirmek için, her fazla rüzgârının şu anki referens sinus dalga sinüsü şeklini kullanmak ideal.

Örneğine göre dört fırsatlı bir motorun 8 altbölümünü alırken, her fırsatta 7 stabil orta durum girer. Üç bölümünden sonra, her fazın akışı 1/4 adımlarda yükseliyor ya da düşer. Uçuk 8 adım ile tamamlanacak ve adım açının 8 altbölümünü anlayabilir. Daha fazla bölümler, şu anki değişiklikler, motorun vibracyonu ve sesini büyük olarak azaltır. Yükselmiş sinus dalgası akışını bölmek için kullanıldığında, daha fazla adım (yani daha fazla bölümler), dalga formu sinus dalgasına yaklaştığında, adım akışı daha küçük ve adım a çısı daha küçük. Yüzbaşı motor çalıştığında adım kaybının hızını çok azaltıyor. İşe yararken motorun sesini ve vibracyonu azaltır, ayrıca motoru daha stabil çalıştırır ve PCB tahtasını kontrol etmek daha kolay.