本发明属于电路板检测，具体涉及一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统及方法。
背景技术：
1、电路板生产流程包含了从原材料的准备到最终产品的测试和包装的全过程，每个步骤都需要精确的控制和技术操作，以确保电路板的质量和性能，是一个十分复杂的过程，涉及多个步骤和技术环节。
2、光学检测就是其中一项不可或缺的步骤，其主要是使用自动光学检测设备检查电路板的质量和缺陷，现有的光学检测一般是采用视觉检测系统进行检测，视觉检测系统是一种利用机器代替人眼进行各种测量和判断的技术系统，由以下一些关键组成部分构成：
3、照明光源：提供必要的光照条件，以便摄像机能够清晰地捕捉到被检测物体的图像；
4、光学镜头：将被检测物体的图像聚焦并传输给摄像机；
5、图像传感器：如ccd或cmos摄像机，用于捕捉图像并将其转换为电信号；
6、图像采集卡：将电信号数字化，并将数字图像传输给计算机；
7、图像处理软件：对图像进行分析和处理，以识别特征、检测缺陷等；
8、监视器：显示处理结果，供操作者监控和调整系统；
9、通讯单元：负责系统各部分之间的数据传输和指令传达。
10、现有电路板表面缺陷检测系统虽然应用上述的视觉检测系统能够对电路板表面进行检测，但一般只会对其上表面进行简单的扫描检测，检测范围较小，无法全面系统的对电路板上其它位置的缺陷进行检测，导致检测精度不高，会使得一些瑕疵品流入市场，造成产品的良品率下降，同时检测的过程中电路板是一直放置在传输装置上进行移动，为了避免影响检测，一般不会设置夹具固定其位置，这样就会导致输送的过程中电路板很可能发生位移，一旦发生位移，图像传感器就无法准确的捕捉到电路板的画面，从而导致检测误差，影响电路板的检测效率以及检测精度。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统及方法，能够更加全面系统的对电路板上的缺陷进行检测，同时能够在电路板输送的过程中对其进行位置限定，在不影响检测的情况下，使得电路板保持在检测位置，从而降低检测误差，使得检测精度更高，提高产品良品率，避免瑕疵产品流入市场。
2、本发明采取的技术方案具体如下：
3、一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，包括：
4、机架；
5、托盘，设置于所述机架顶面，与所述机架顶面之间设置有用于调节所述托盘位置的调节机构；
6、拿取组件，与所述托盘组合设置，所述拿取组件包括气动吸盘，所述气动吸盘与所述机架顶面之间设置有用于调节拿取位置的拿取驱动机构；
7、检测盘，通过设置有旋转驱动支座转动连接于所述机架顶面，所述检测盘边缘圆周阵列设置有检测平台，所述检测平台中心贯穿开设有通槽，所述检测平台顶面在所述通槽上覆盖安装有用于放置电路板的透明玻璃板，所述检测盘顶面还设置有用于加固电路板放置的气压机构；
8、以及圆周阵列放置于所述检测盘周边的定点检测组件、表面扫描检测组件、侧边扫描检测组件和推送所述表面扫描检测组件和所述侧边扫描检测组件进行扫描检测的推送组件；
9、其中，所述定点检测组件包括第一ccd摄像机、与所述第一ccd摄像机相连接的第一光学镜头以及与所述第一光学镜头匹配使用的第一光源，所述机架顶面设置有支撑所述第一ccd摄像机、所述第一光学镜头以及所述第一光源的第一支架机构；
10、所述表面扫描检测组件包括第二ccd摄像机、与所述第二ccd摄像机相连接的第二光学镜头以及与所述第二光学镜头匹配设置的第二光源，所述机架顶面设置有支撑所述第二ccd摄像机、所述第二光学镜头以及所述第二光源的第二支架机构；
11、所述侧边扫描检测组件包括第三ccd摄像机、与所述第三ccd摄像机相连接的第三光学镜头以及与所述第三光学镜头匹配设置的第三光源，所述机架顶面设置有支撑所述第三ccd摄像机、所述第三光学镜头以及所述第三光源的第三支架机构。
12、所述调节机构包括两组垂直交叉的直线驱动构件，所述直线驱动构件包括第一线性轨道、滑动安装于所述第一线性轨道上的第一线性滑块、固定安装于所述第一线性轨道其中一端的第一伺服电机、转动连接于所述第一线性轨道之间的第一丝杆以及螺纹连接于所述第一丝杆上的第一螺母座，所述第一伺服电机的动力输出端与所述第一丝杆的其中一端通过联轴器传动连接。
13、所述拿取驱动机构包括通过龙门支架固定安装于所述机架上的直线轨道支座、转动连接于所述直线轨道支座内部的第二丝杠、与所述第二丝杠螺纹连接的第二螺母座以及固定安装于所述直线轨道支座其中一端的第二伺服电机，所述第二伺服电机动力输出端通过联轴器与所述第二丝杠传动连接，所述第二螺母座滑动安装于所述直线轨道支座的直线轨道上。
14、所述拿取驱动机构还包括固定安装于所述第二螺母座上的垂直支板、固定安装于所述垂直支板上的垂直轨道以及滑动安装于所述垂直轨道上的l型滑座，所述垂直支板顶端垂直安装有垂直气缸，所述垂直气缸动力输出端固定安装于所述l型滑座上，所述气动吸盘固定安装于所述l型滑座底部。
15、所述气压机构包括固定安装于所述检测盘顶面圆心处的气流罩、固定安装于所述气流罩上的筒型风机、转动连接于所述气流罩外周的环形支座以及与所述检测平台匹配设置的环形喷头，所述气流罩侧面圆周阵列设置有出气管口，所述出气管口通过设置有万向软管与所述环形喷头的进气口相连接，所述环形支座上开设有穿接所述万向软管的卡槽，所述环形支座周边圆周阵列固定安装有用于支撑所述环形喷头的固定支臂，所述环形支座与所述机架顶面之间还设置有用于驱动所述环形支座圆周转动的周向驱动机构。
16、所述周向驱动机构包括固定套接于所述环形支座外表面的从动齿轮、与所述从动齿轮相啮合的驱动齿轮以及通过支架固定安装于所述检测盘顶面的周向驱动电机，所述周向驱动电机动力输出端通过联轴器与所述驱动齿轮传动连接。
17、所述固定支臂底面固定安装有辅助支脚，所述辅助支脚远离所述固定支臂一端转动连接有辅助轮，所述辅助轮放置于所述检测盘顶面，所述筒型风机顶端进风口处固定安装有过滤罩，所述过滤罩内部依次安装有初级滤网以及活性炭滤网。
18、所述第一支架机构包括固定安装于所述机架顶面的第一燕尾底座、可调节安装于所述第一燕尾底座顶面的第一燕尾手轮滑座以及固定安装于所述第一燕尾手轮滑座顶面的第一燕尾板立柱，所述第一燕尾板立柱上可调节安装有另外两组第一燕尾手轮滑座，其中一组所述第一燕尾手轮滑座上固定安装有第一l型纵连板，所述第一ccd摄像机固定安装于所述第一l型纵连板上，另一组所述第一燕尾手轮滑座上固定安装有第一透光固定板，所述第一光源固定安装于所述第一光源底面；
19、所述第二支架机构包括第二燕尾板立柱以及可调节安装于所述第二燕尾板立柱上的两组第二燕尾手轮滑座，其中一组所述第二燕尾手轮滑座上固定安装有第二l型纵连板，另一组所述第二燕尾手轮滑座上固定安装有第二透光固定板，所述第二ccd摄像机固定安装于所述第二l型纵连板上，所述第二光源固定安装于所述第二透光固定板底面；
20、所述第三支架机构包括第二燕尾底座以及滑动安装于所述第二燕尾底座顶面上的两组第三燕尾手轮滑座，两组所述第三燕尾手轮滑座上分别固定安装有丝杆滑轨立柱，所述丝杆滑轨立柱上设置有垂直滑轨，所述垂直滑轨上滑动安装有垂直螺母滑座，所述丝杆滑轨立柱中心转动连接有垂直丝杆，所述垂直螺母滑座与所述垂直丝杆螺纹连接，所述第三ccd摄像机与所述第三光源通过支撑板分别固定安装于两组所述垂直螺母滑座上。
21、所述推送组件包括固定安装于所述机架表面的直线轨道支板、转动连接于所述直线轨道支板内部的第三丝杆、与所述第三丝杆螺纹连接的第三螺母座以及固定安装于所述直线轨道支板其中一端的第三伺服电机，所述第三伺服电机通过联轴器与所述第三丝杆的其中一端传动连接，所述第三丝杆滑动连接于所述直线轨道支板的直线轨道上。
22、一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测方法，应用于上述的基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，包括以下步骤：
23、步骤一、在托盘上的放置槽内放置待检测的电路板，同时启动第二伺服电机，带动第二螺母座转动，利用第二螺母座与第二丝杠螺纹连接，来调节气动吸盘相较于检测盘与托盘的位置，同时启动垂直气缸来上下调节气动吸盘的高度，相匹配的，两组第一伺服电机同步启动，带动第一丝杆进行转动，利用第一丝杆与第一螺母座螺纹连接，来调节托盘相对于气动吸盘的位置，从而准确的将需要拿取的电路板输送到气动吸盘可吸取的位置；
24、步骤二、利用气动吸盘吸取电路板，同时利用第二伺服电机与垂直气缸相协同，驱动气动吸盘将电路板放置在透明玻璃板顶面；
25、步骤三、通过旋转驱动支座驱动检测盘圆周转动，将电路板依次传输至第一光源正下方，通过第一ccd摄像机进行定点检测，紧接着传输至第二光源正下方进行顶面扫描检测，再经过放置于检测盘底部的第二光源的正上方进行底面扫描检测，最后传输至第三光源侧边进行周边扫描检测，从而完成上下表面以及周边的全面检测；
26、步骤四、在步骤三扫描检测的过程中，启动第三伺服电机，带动第三丝杆转动，利用第三螺母座与第三丝杆螺纹连接，可往复调节第二ccd摄像机、第三ccd摄像机以及各组件的相较于电路板的检测位置，从而更加全面的实现扫描检测，保证检测精度；
27、步骤五、在步骤三电路板不断旋转切换位置的过程中，筒型风机启动产生气流，经过气流罩、出气管口以及万向软管，通过环形喷头排出，吹拂在电路板四周，利用气流吹拂的下压力使其在移动过程中可紧贴在透明玻璃板表面，避免发生位移影响检测效果，同时可清除电路板表面的灰尘，避免检测时形成阴影影响检测准确性；
28、步骤六、在步骤三电路板检测时，筒型风机停止工作，同时周向驱动电机启动，带动驱动齿轮进行转动，从而利用驱动齿轮与从动齿轮相啮合，使得环形支座相对转动一定角度，进而带动环形喷头远离电路板的正上方，使其移动至两组电路板之间的空隙位置，避免影响检测，紧接着在检测完毕之后，对电路板进行位置切换时，则重复步骤五的操作；
29、步骤七、在检测完毕之后，旋转驱动支座会带动检测盘将电路板切换至另一组托盘与拿取组件所在的位置，从而利用气动吸盘重复步骤一的操作将检测完成没有瑕疵的电路板经过出料口放置在传输带上被传送而出进入下一道加工工序，其次，有瑕疵的电路板则放置在另一组托盘的放置槽内，便于回收进行修复，周而复始，对电路板不断地进行检测。
30、本发明取得的技术效果为：
31、本发明通过设置定点检测组件、两组表面扫描检测组件以及侧边扫描检测组件，将其圆周阵列放置于检测盘周边，可利用旋转驱动支座驱动检测盘不断循环转动对电路板依次进行定点检测、上表面扫描检测、下表面扫描检测以及侧边扫描检测，使得电路板检测更加全面系统，相较于传统的检测设备，能够更加全面的发现电路板上的缺陷，从而提高检测精度，使得瑕疵品不会流入市场，提高产品良品率；
32、本发明通过设置筒型风机、气流罩以及环形喷头相配合，可在电路板圆周转动传输的过程中，通过筒型风机产生气流，通过环形喷头排出，吹拂在电路板四周，利用气流吹拂的下压力使其在移动过程中可紧贴在透明玻璃板表面，避免发生位移影响检测效果，同时可清除电路板表面的灰尘，避免检测时形成阴影影响检测准确性，从而降低检测误差，使得检测精度更高，而且不与电路板直接进行接触，不会对其造成损害，在保证其位置稳定情况下，极大降低检测自身造成的损伤；
33、本发明通过设置环形支座、固定支臂、从动齿轮、驱动齿轮以及周向驱动电机相配合，可在电路板检测时，通过周向驱动电机带动环形支座相对转动一定角度，从而带动环形喷头远离电路板的正上方，使其移动至两组电路板之间的空隙位置，避免影响检测，从而在保证其位置稳定情况下不会影响检测，并且可在再次移动时进行复位，保证了产品移动时的稳定性；
34、本发明通过设置两组托盘、拿取组件与检测盘相配合，可自动化的进行电路板的上料和取料，同时在检测完成之后，配合传输带可完成缺陷产品与良品的筛分，十分便利，无需人工上料以及电路板的分类，同时检测盘上圆周阵列多组检测工位，可同步对多组电路板进行监测，在提高检测精度的情况下，也不会影响检测效率，整个结构合理，可便于进行推广。
1.一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，其特征在于：所述调节机构包括两组垂直交叉的直线驱动构件，所述直线驱动构件包括第一线性轨道（21）、滑动安装于所述第一线性轨道（21）上的第一线性滑块（22）、固定安装于所述第一线性轨道（21）其中一端的第一伺服电机（23）、转动连接于所述第一线性轨道（21）之间的第一丝杆（24）以及螺纹连接于所述第一丝杆（24）上的第一螺母座（25），所述第一伺服电机（23）的动力输出端与所述第一丝杆（24）的其中一端通过联轴器传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，其特征在于：所述拿取驱动机构包括通过龙门支架固定安装于所述机架（1）上的直线轨道支座（32）、转动连接于所述直线轨道支座（32）内部的第二丝杠（33）、与所述第二丝杠（33）螺纹连接的第二螺母座（34）以及固定安装于所述直线轨道支座（32）其中一端的第二伺服电机（35），所述第二伺服电机（35）动力输出端通过联轴器与所述第二丝杠（33）传动连接，所述第二螺母座（34）滑动安装于所述直线轨道支座（32）的直线轨道上。
4.根据权利要求3所述的一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，其特征在于：所述拿取驱动机构还包括固定安装于所述第二螺母座（34）上的垂直支板（36）、固定安装于所述垂直支板（36）上的垂直轨道（37）以及滑动安装于所述垂直轨道（37）上的l型滑座（38），所述垂直支板（36）顶端垂直安装有垂直气缸（39），所述垂直气缸（39）动力输出端固定安装于所述l型滑座（38）上，所述气动吸盘（31）固定安装于所述l型滑座（38）底部。
5.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，其特征在于：所述气压机构包括固定安装于所述检测盘（4）顶面圆心处的气流罩（46）、固定安装于所述气流罩（46）上的筒型风机（45）、转动连接于所述气流罩（46）外周的环形支座（410）以及与所述检测平台（42）匹配设置的环形喷头（48），所述气流罩（46）侧面圆周阵列设置有出气管口（47），所述出气管口（47）通过设置有万向软管（49）与所述环形喷头（48）的进气口相连接，所述环形支座（410）上开设有穿接所述万向软管（49）的卡槽（411），所述环形支座（410）周边圆周阵列固定安装有用于支撑所述环形喷头（48）的固定支臂（412），所述环形支座（410）与所述机架（1）顶面之间还设置有用于驱动所述环形支座（410）圆周转动的周向驱动机构。
6.根据权利要求5所述的一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，其特征在于：所述周向驱动机构包括固定套接于所述环形支座（410）外表面的从动齿轮（413）、与所述从动齿轮（413）相啮合的驱动齿轮（414）以及通过支架固定安装于所述检测盘（4）顶面的周向驱动电机（415），所述周向驱动电机（415）动力输出端通过联轴器与所述驱动齿轮（414）传动连接。
7.根据权利要求5所述的一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，其特征在于：所述固定支臂（412）底面固定安装有辅助支脚（416），所述辅助支脚（416）远离所述固定支臂（412）一端转动连接有辅助轮（417），所述辅助轮（417）放置于所述检测盘（4）顶面，所述筒型风机（45）顶端进风口处固定安装有过滤罩（418），所述过滤罩（418）内部依次安装有初级滤网（419）以及活性炭滤网（420）。
8.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，其特征在于：所述第一支架机构包括固定安装于所述机架（1）顶面的第一燕尾底座（54）、可调节安装于所述第一燕尾底座（54）顶面的第一燕尾手轮滑座（55）以及固定安装于所述第一燕尾手轮滑座（55）顶面的第一燕尾板立柱（56），所述第一燕尾板立柱（56）上可调节安装有另外两组第一燕尾手轮滑座（55），其中一组所述第一燕尾手轮滑座（55）上固定安装有第一l型纵连板（57），所述第一ccd摄像机（51）固定安装于所述第一l型纵连板（57）上，另一组所述第一燕尾手轮滑座（55）上固定安装有第一透光固定板（58），所述第一光源（53）固定安装于所述第一光源（53）底面；
9.根据权利要求8所述的一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，其特征在于：所述推送组件（8）包括固定安装于所述机架（1）表面的直线轨道支板（81）、转动连接于所述直线轨道支板（81）内部的第三丝杆（82）、与所述第三丝杆（82）螺纹连接的第三螺母座（83）以及固定安装于所述直线轨道支板（81）其中一端的第三伺服电机（84），所述第三伺服电机（84）通过联轴器与所述第三丝杆（82）的其中一端传动连接，所述第三丝杆（82）滑动连接于所述直线轨道支板（81）的直线轨道上。
10.一种基于图像识别的电路板表面缺陷检测方法，应用于权利要求1-9任一所述的基于图像识别的电路板表面缺陷检测系统，其特征在于，包括以下步骤：
