本发明涉及图像识别领域，尤其涉及一种封装基板视觉检测系统及方法，用于检测qfn、lga、bga等类型的封装基板。
背景技术：
为常用的一些封装，qfn、lga、bga等有非常广泛的应用。在生产和切割的过程中，会出现切割偏差导致封装尺寸差异、产品表面划伤以及焊盘焊点不符合规格标准的情况。
技术实现要素：
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种封装基板视觉检测系统，嵌入在切割机台中，实现对切割后的产品随即进行质量检测，降低产品切割偏差带来的不良影响。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种封装基板视觉检测系统，包括：
上料区，具有第一视觉系统的取像区，取像区内放置有料盒，料盒内放置有多片料片；传送区，第一视觉系统的取像区通过第一四轴机械手与传送区相连；传送区内具有识别料片位置的第二视觉系统以及供料片调整位置的调整工位；切割区，调整工位通过第二四轴机械手与切割区相连，并对料片进行切割；切割区与清洗区、风干区之间通过传送装置相连；所述风干区、正面检测设备、反面检测设备之间通过六轴机械手衔接；第一视觉系统、第一四轴机械手、第二视觉系统、第二四轴机械手、六轴机械手、正面检测设备、反面检测设备分别与控制器连接。
所述传送区上还设置有除尘区，所述除尘区位于第二视觉系统之前。
所述风干区后方的传送装置上设置有视觉系统取像区，所述视觉系统取像区上设置有与控制器连接的第三视觉系统。
一种封装基板视觉检测系统还设置有放料区，所述放料区通过六轴机械手分别与正面检测设备、反面检测设备连接。
一种装基板视觉检测方法，利用到权1－4中任意一项所述的封装基板视觉检测系统，其特征在于，包括：
s1、机台工作，扫描id，机台和视觉系统据产品种类切换或新建对应的设定档；设置产品批次号；
s2、第一视觉系统的取像区对料盒内的料片取像，获得料盒内是否有料片，第一四轴机械手根据料片取像结果来抓取料盒内的料片，并将其转移至传送区；
s3、第二视觉系统与传送区的调整工位配合，对料片的位置进行纠偏处理；
s4、第二四轴机械手抓取位置调整好的料片，并将其转移至切割平台进行切割处理；
s5、对清洗后的料片进行清洗、除杂，并吹风风干处理；
s6、正面检测设备、反面检测设备对料片进行产品缺陷检测；
s7、将检测数据进行存档保存在对应的批次档案内。
在s6中，所述正面检测设备具有光源、用于检测的相机等视觉组件，所述反面检测设备具有光源、用于检测的相机等视觉组件。
所述正面检测设备、反面检测设备首选会检测料片的印字面，产品被置于第一次拍照的位置，机台从第一个拍照位置开始按顺序自动走位，并通过指令控制视觉系统拍照检测；视觉每检测一次，统计生产数据，填充结果map图，给机台反馈对应产品的结果信息。
在s1中，新建的产品种类设置流程如下：
(1)新建视觉系统第一站的设定档，选择产品种类为mark，输入设定档名字并保存加载；
(2)进入系统设定，输入产品的尺寸、间隔等信息；
(3)根据产品数量或者推荐值，设置并行处理模块个数；
(4)根据机台上的设置信息和产品的实际规格设置结果map图参数；
(5)保存系统设置，添加或修改需要的检测模组和tolerance模组；
(6)设置每个检测模组并保存；
(7)进入tolerance模组，设置容许度参数，选择检测项对应的ng类型并保存；
(8)第一站设置完成；
(9)新建视觉系统第二站的设定档，选择产品种类(qfn\lga\bga)，输入设定档名字并保存加载，以相同的步骤设置第二站设定档并保存；
(10)视觉准备完成，开始生产。
封装基板视觉检测系统使用的目的在于：
1.能够将所有不符合规格标准的产品挑选出来，做到零漏检；
2.避免将合格的产品当作不合格产品，降低误判率；
3.简化操作，加快检测速度，提高产能。
该封装基板视觉检测系统用于qfn、lga、bga等封装类型的质量检测，检测的内容包括但不仅限于以下几项：
－－产品封装尺寸是否符合标准；
－－产品印字是否正确；
－－产品表面是否有划伤、裂缝、脏污等瑕疵；
－－qfn/lga类产品管脚尺寸是否符合标准；
－－qfn/lga类产品中心pad是否正确，相对产品位置是否有偏移，是否有瑕疵；
－－bga产品锡球个数是否正确，锡球大小、间距是否符合标准，锡球是否有压伤。
该套视觉检测系统的优化改良之处主要有以下几项：
1.设计视觉组件平台，大视野拍摄，保证视野边缘区域的图像质量与视野中心的图像质量一致，确保视野边缘区域也能够精准检测；
2.单个视野中包含多个产品，采集图片后，多个产品分成若干个模块同步进行检测，例如：对于4mm＊4mm的产品，单个视野中有5＊6个产品，兼顾计算机性能之后计算出最佳模块是4－5个模块，每个模块负责一部分产品的检测，各个模块同时检测，互不干涉，减少了检测时间，提高了生产效率；
3，限量定位，考虑到机台走位的误差，即使很小的误差，累计走到最后的误差也有可能对检测造成影响，每个模块仅选择一个合适的产品进行初定位，既解决了走位偏差的问题，也避免了每个产品都需要定位增加检测时间的困扰。
与现有技术相比，本发明嵌入在切割机台中，实现对切割后的产品随即进行质量检测，降低产品切割偏差带来的不良影响。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例中正面检测设备的硬件架设示意图。
图3为本发明实施例中反面检测设备的硬件架设示意图。
图4为本实施例中的一种装基板视觉检测方法的流程图。
图5为本实施例中的一种装基板视觉检测方法的框架流程图。
图6为本实施例中拍照的顺序示意图。
图7为本实施例中新产品设置流程图。
图中：
1－上料区；2－传送区；3－视觉系统取像区；4－切割区；5－清洗区；6－正面检测设备；7－反面检测设备；8－放料区；9－调整工位；10－第二四轴机械手；11－风干区；12－六轴机械手。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例
参见附图1所示，本实施例中的一种封装基板视觉检测系统，包括：包括上料区1、传送区2、视觉系统取像区3、切割区4、清洗区5、正面检测设备6、反面检测设备7、放料区8。本实施例中的正面检测设备6、反面检测设备7均采用aoi检测设备。
上料区1，料盒上料，一个料盒内可以装25片料片(不局限于25片)。上料区1上设置有第一视觉系统的取像区，第一视觉系统的取像区(包括相机、光源)，通过第一四轴机械手与传送区2连接，第一四轴机械手用来将上料区1内的料片抓取放置到指定位置(即本实施例中的传送区2)，与第一视觉系统之间可以相互通讯，第一四轴机械手与第一视觉系统通过tcp/ip，io进行通讯。
传送区2，可将料片传送到第一视觉系统的取像检测区，本实施例中的传送区2采用传送装置，第一四轴机械手抓取料片后放置到传送装置(如传送带)上，还设置有第二视觉系统(包括ccd相机、光源)，在第二视觉系统所在的传送装置上具有一个调整工位9(如转盘)，ccd相机高清拍摄的图像经后台解析后，可在调整工位调整料片的偏移量，使料片保证水平，竖直。
此外，传送区2上还设置有除尘区，除尘区位于第二视觉系统之前。料片从传送区2通过传送带到达第二视觉系统的取像检测区时会经过除尘区，并在除尘区对料片进行除尘等操作。
切割区4，包括切割设备，第二四轴机械手10抓取经过除尘区后的料片，并将料片放置在切割设备的切割载具上。切割设备经切割刀具将整片料片切割成若干个小产品。
清洗区5，料片切割完后，产品表面会存在粉尘，清洗设备用水对切割后的小产品表面进行清洗。切割区4与清洗区5之间设置有供产品移动的传送装置(如传送带)，第二四轴机械手10承载有切割料片的切割载具移动至传送装置上，通过传送装置依次经过清洗区5以及后续的风干区11，风干区11内设置有吹气设备，用气将产品(料片)表面吹干。
正面检测设备6与视觉系统取像区3通过六轴机械手14连接，该视觉系统取像区3放置在风干区11后方的传送装置上，视觉系统取像区3上设置有第三视觉系统(包括相机、光源)，六轴机械手12用来将视觉系统取像区3内的料片抓取放置到正面检测设备6/反面检测设备7，六轴机械手14与第三视觉系统通过tcp/ip，io进行通讯。
正面检测设备6，用于检测每颗产品的镭射码是否正确，检测产品表面是否有脏污，划伤，组件结构如图2所示的硬件架设示意图。
反面检测设备7，用于检测每颗产品的尺寸是否在范围之内(切割是否切偏)，检测每个产品管脚是否正常，组件结构如图3所示的硬件架设示意图。
放料区8是产品检测完毕之后的放置区域，放料区8通过六轴机械手12分别与正面检测设备6、反面检测设备7连接。放置区域根据视觉检测结果分为四个放置位置，将产品分为good，rework，empty，reject。
第一视觉系统、第一四轴机械手、第二视觉系统、第二四轴机械手10、六轴机械手12、第三视觉系统、正面检测设备6、反面检测设备7分别与控制器连接。上述第一视觉系统、第二视觉系统、第三视觉系统为一套统一的视觉系统，将其统称为视觉系统。
本实施例中，在放料区8之前还设置有与控制器相连的翻转装置和吸笔吸料区，翻转装置将产品翻转180度，吸笔吸料区内的吸笔对产品表面的残留的杂质吸取，起到清洁作用。
结合如图4、图5所示，本实施例中的一种装基板视觉检测方法，利用到上述封装基板视觉检测系统，包括如下步骤：
s1，机台开始工作，扫描id，机台和视觉系统根据产品种类切换或新建对应的设定档；设置产品批次号，开批，视觉系统重置所有的结果数据；
s2，第一视觉系统的取像区感应到放置料片的料盒时，对料盒内进行拍照处理，通过图像算法来辨别料盒内是否有料片；若有料片，则第一四轴机械手抓取料盒内的料片，并将其放置在传送区2内进行传送；
s3，第二视觉系统的取像区感应到料片，对料片的位置进行拍照处理，通过图像算法来辨别料片放置的位置，并将位置信息传输给控制器；当料片位于调整工位，调整工位会根据控制器的控制信息，调整料片的位置；在调整工位之前，可对料片进行除尘处理；
s4，当料片调整到位后，第二四轴机械手10接受来自控制器的信号，将调整工位上的料片抓取并转移至切割设备上的切割载具上(切割载具放置在切割平台上)；料片放置在切割载具、第二四轴机械手10离开切割设备后，切割设备对切割载具上的料片进行切割处理，将其分割成若干个小产品；
s5，当切割完成后，切割载具会将切割后的料片带到清洗区5，在清洗区对料片表面进行清洗，处理表面杂质；然后切割载具移动到风干区11，经吹气设备将料片表面吹干；
s6，吹气设备吹风结束后，第三视觉系统对切割载具内的切割后料片拍照，通过图像算法来辨别料片表面是否吹干；如吹干则将吹干的信号发送给控制器，六轴机械手12接受来自控制器的信号，抓取料片并移动至正面检测设备6、反面检测设备7处进行进行产品缺陷检测。
s7，正面检测设备6、反面检测设备7针对产品检测的数据保存在批次档案内，并将检测后的产品分类放置在对应的放置区域。
上述s6中，正面检测设备6具有光源、用于检测的相机等视觉组件，反面检测设备7具有光源、用于检测的相机等视觉组件，其检测步骤为：
检测料片的印字面；产品被置于第一次拍照的位置，视觉系统由指令控制自动学习mark印字；机台从第一个拍照位置开始按顺序自动走位(如图6所示)，并通过指令控制视觉系统拍照检测；视觉每检测一次，统计生产数据，填充结果map图，给机台反馈对应产品的结果信息。
上述s7中，分类放置的原则：一片料生产结束后，机台根据检测结果，对产品进行分类处理。开始下一片的生产，直到该批次的产品全部检测完成；结批，视觉系统生产对应的数据报告。
视觉系统设置流程：
如果产品已有对应的设置，可以选择直接加载设定档；或者另存已有设定档，按照新批次的需求修改设定档名字，然后直接开始生产。
如果是新的产品种类，其设置流程如图7，如下：
(1)新建视觉系统第一站的设定档，选择产品种类为mark，输入设定档名字并保存加载；
(2)进入系统设定，输入产品的尺寸、间隔等信息；
(3)根据产品数量或者推荐值，设置并行处理模块个数；
(4)根据机台上的设置信息和产品的实际规格设置结果map图参数；
(5)保存系统设置，添加或修改需要的检测模组和tolerance模组；
(6)设置每个检测模组并保存；
(7)进入tolerance模组，设置容许度参数，选择检测项对应的ng类型并保存；
(8)第一站设置完成；
(9)新建视觉系统第二站的设定档，选择产品种类(qfn\lga\bga)，输入设定档名字并保存加载，以相同的步骤设置第二站设定档并保存；
(10)视觉准备完成，开始生产。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
1.一种封装基板视觉检测系统，其特征在于，包括：
上料区，具有第一视觉系统的取像区，取像区内放置有料盒，料盒内放置有多片料片；传送区，第一视觉系统的取像区通过第一四轴机械手与传送区相连；传送区内具有识别料片位置的第二视觉系统以及供料片调整位置的调整工位；切割区，调整工位通过第二四轴机械手与切割区相连，并对料片进行切割；切割区与清洗区、风干区之间通过传送装置相连；所述风干区、正面检测设备、反面检测设备之间通过六轴机械手衔接；第一视觉系统、第一四轴机械手、第二视觉系统、第二四轴机械手、六轴机械手、正面检测设备、反面检测设备分别与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种封装基板视觉检测系统，其特征在于：所述传送区上还设置有除尘区，所述除尘区位于第二视觉系统之前。
3.根据权利要求1所述的一种封装基板视觉检测系统，其特征在于：所述风干区后方的传送装置上设置有视觉系统取像区，所述视觉系统取像区上设置有与控制器连接的第三视觉系统。
4.根据权利要求1所述的一种封装基板视觉检测系统，其特征在于：还设置有放料区，所述放料区通过六轴机械手分别与正面检测设备、反面检测设备连接。
5.一种装基板视觉检测方法，利用到权1－4中任意一项所述的封装基板视觉检测系统，其特征在于，包括：
s1、机台工作，扫描id，机台和视觉系统据产品种类切换或新建对应的设定档；设置产品批次号；
s2、第一视觉系统的取像区对料盒内的料片取像，获得料盒内是否有料片，第一四轴机械手根据料片取像结果来抓取料盒内的料片，并将其转移至传送区；
s3、第二视觉系统与传送区的调整工位配合，对料片的位置进行纠偏处理；
s4、第二四轴机械手抓取位置调整好的料片，并将其转移至切割平台进行切割处理；
s5、对清洗后的料片进行清洗、除杂，并吹风风干处理；
s6、正面检测设备、反面检测设备对料片进行产品缺陷检测；
s7、将检测数据进行存档保存在对应的批次档案内。
6.根据权利要求5所述的一种装基板视觉检测方法，其特征在于，在s6中，所述正面检测设备具有光源、用于检测的相机等视觉组件，所述反面检测设备具有光源、用于检测的相机等视觉组件。
7.根据权利要求6所述的一种装基板视觉检测方法，其特征在于，所述正面检测设备、反面检测设备首选会检测料片的印字面，产品被置于第一次拍照的位置，机台从第一个拍照位置开始按顺序自动走位，并通过指令控制视觉系统拍照检测；视觉每检测一次，统计生产数据，填充结果map图，给机台反馈对应产品的结果信息。
8.根据权利要求5所述的一种装基板视觉检测方法，其特征在于，在s6中，新建的产品种类设置流程如下：
(1)新建视觉系统第一站的设定档，选择产品种类为mark，输入设定档名字并保存加载；
(2)进入系统设定，输入产品的尺寸、间隔等信息；
(3)根据产品数量或者推荐值，设置并行处理模块个数；
(4)根据机台上的设置信息和产品的实际规格设置结果map图参数；
(5)保存系统设置，添加或修改需要的检测模组和tolerance模组；
(6)设置每个检测模组并保存；
(7)进入tolerance模组，设置容许度参数，选择检测项对应的ng类型并保存；
(8)第一站设置完成；
(9)新建视觉系统第二站的设定档，选择产品种类(qfn\lga\bga)，输入设定档名字并保存加载，以相同的步骤设置第二站设定档并保存；
(10)视觉准备完成，开始生产。
技术总结