[发明专利]一种RFID天线毛刺和污点缺陷的视觉检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于RFID制造领域，更具体地，涉及一种RFID天线毛刺和污点缺陷的视觉检测系统及方法。

背景技术

视频识别也即RFID技术，又称为电子标签，是通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据的通信技术。它的基本组成部分包括标签、阅读器和天线，其中标签由耦合元件及芯片组成，每个标签对应唯一的电子编码并附着在物体上用于标示目标对象；阅读器用于读写或写入标签信息，而天线用于在标签与阅读器之间传递射频信号。由于RFID技术无须在识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，并具备高速识别、抗恶劣环境和保密性强等优点，因此在物流、仓储管理、医疗和身份识别、食品加工，以及工业制造过程的生产数据实时监控及质量追踪等多个领域获得了广泛的应用。

在RFID设备中，天线作为主要的能量传输功能层，是按照射频识别所要求的功能而设计的电子线路，其通过蚀刻、烫印或导电油墨印刷等方式将导电银浆或导电碳浆布置在PVC、PC或PET天线基板上，并与面层、保护层和底层等封装而成。天线的布线图案的加工质量直接影响到标签与阅读器之间能否最大程度地传递信号，甚至会影响到RFID设备的正常工作运行。常见的天线外观缺陷例如包括线宽过大或过小、出现图案断线/粘连现象，或者存在毛刺和污点缺陷等。其中，毛刺和污点是影响天线质量的外观缺陷中非常常见的一种。所谓毛刺，是指由于刻蚀、印刷等生产制造工艺原因，天线平面内线条单侧或两侧出现的不同于设计图案的凸起或凹陷，该现象可能影响到天线的电学性能、品质因数（Q）或标签谐振频率（ω），甚至造成天线线路的短路或断路；所谓污点，是指除去正常的天线图案之外，在基板上呈现的多余图案。毛刺和污点的具体面积或偏差阈值可以根据根据RFID标签的种类、用途、尺寸和复杂程度来确定。

目前，高精度的天线图案检测设备在国内外均属空白，现有技术中大部分都是由人工（人眼直接观察天线基板印刷情况）或半人工（人眼通过摄像机屏幕观察天线基板印刷情况）来执行指令检测，这样不仅效率低、成本高，而且检测结论的精确性和一致性难以得到保证，并极大限制了RFID天线标签生产行业的发展。近年随着对检测自动化的要求越来越高，也出现了直接对天线性能进行检测并给出检测结论的天线质量的检测方案，即直接用读卡器来测量天线是否合格，显然这种方法对于未贴芯片的天线并不适用。此外，还有利用阻抗自动匹配技术进行测试的自动检测方案，如微博学报2008年8月第24卷第4期中《RFID标签天线测试架设计》一文中提到的检测方案等，这些检测方案基于天线电学性能进行检测，只能检测出天线是否合格，适用于流水化的检测生产，但不能明确指出制造工艺中存在的问题。尤其是，对于毛刺和污点之类的外观缺陷，现有技术中缺乏有效的检测手段，而且难以准确获知缺陷所处的具体位置。相应地，在相关领域中存在对RFID天线包括毛刺和污点缺陷在内的外观缺陷检测方式作出进一步改进的技术需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或技术需求，本发明的目的在于提供一种RFID天线毛刺和污点缺陷的视觉检测系统及方法，其能够高效率、高准确地执行RFID天线的毛刺/污点质量检测过程，并可精确定位毛刺/污点缺陷所处的具体位置，由此便于实时反馈和质量控制，同时适用于工业化RFID的加工制造过程。

按照本发明的一个方面，提供了一种RFID天线毛刺和污点缺陷的视觉检测系统，该视觉检测系统包括摄像装置、三自由度移动模组、条形光源、背光光源和视觉检测装置，其特征在于：

所述摄像装置安装在可沿着X轴、Y轴和Z轴三个方向来回移动的三自由度移动模组上，并处于待检测的RFID天线的上方，用于在其视野范围内对各个RFID天线分别拍摄完整的图像；

所述条形光源对称设置在摄像装置的两侧，所述背光光源设置在待检测的RFID天线的下方，由此根据RFID天线基板的不同而选择性开启并与摄像装置相配合，以便执行对天线的拍摄操作；