[发明专利]QFN芯片图像采集装置及其图像采集方法

权利要求书

1.一种QFN芯片图像采集装置，其特征在于，包括：

X轴伺服运动滑台装置、Y轴伺服运动滑台装置、Y轴辅助运动滑台装置、Z轴手摇式运动滑台装置、相机、镜头、光源、料盘夹具、机架和上位机，

其中，X轴、Y轴和Z轴相互垂直，所述X轴伺服运动滑台装置通过第一连接板与所述Y轴伺服运动滑台装置连接，所述Y轴辅助运动滑台装置平行对齐固定在所述机架上，所述Z轴手摇式运动滑台装置通过第二连接板与所述X轴伺服运动滑台装置连接，所述相机、所述镜头和所述光源通过的L型板与Z轴手摇式运动滑台装置连接；

所述X轴伺服运动滑台装置用于带动所述相机在X轴方向运动；

所述Y轴伺服运动滑台装置和所述Y轴辅助运动滑台装置用于带动所述相机在Y轴方向运动；

所述Z轴手摇式运动滑台装置用于带动所述相机在Z轴方向移动，以调节所述相机的工作距离和镜头焦距；

所述料盘夹具用于固定料盘，所述料盘用于放置所述QFN芯片；

所述相机是用于采集所述料盘中所述QFN芯片的图像；

上位机通过通讯线分别与PLC、所述相机串口通讯，所述上位机用于发送控制指令给PLC，以使所述PLC控制所述X轴伺服运动滑台装置、所述Y轴伺服运动滑台装置工作，以控制所述相机在X轴、Y轴方向上移动，并获取所述相机采集的所述QFN芯片图像。

2.根据权利要求1所述的QFN芯片图像采集装置，其特征在于，所述相机的像素为500万像素，像素深度为8bit，最大帧率为10-20^fps。

3.根据权利要求2所述的QFN芯片图像采集装置，其特征在于，所述镜头的焦距为16mm、光圈范围为1.4-16的镜头。

4.根据权利要求3所述的QFN芯片图像采集装置，其特征在于，所述光源为白色LED环形光源，所述光源由高亮LED经结构优化设计阵列排布而成，所述光源内径为50mm、外径为90mm、高为23mm，所述LED布置时与水平面呈30°倾斜角。

5.根据权利要求1所述的QFN芯片图像采集装置，其特征在于，所述料盘夹具长为400mm、宽为195mm，所述料盘夹具采用铝板设计，所述料盘夹具由底板、X方向定位板和Y方向定位板组成，底板开有滑槽，所述料盘长为315mm、宽135mm，包括14行×35列。

6.根据权利要求5所述的QFN芯片图像采集装置，其特征在于，所述机架长为1580mm、宽为830mm、高为840mm，所述机架的上台面为铝板，且所述上台面上打有8个按钮孔位和1个通讯线孔位，所述机架装有脚轮。

7.根据权利要求1所述的QFN芯片图像采集装置，其特征在于，所述X轴伺服运动滑台装置包括伺服电机、滑台前板、滑台底板、滑台后板、联轴器、丝杆支撑前座、丝杆、丝杆支撑后座、导轨、滑块、感应器和感应片，所述X轴伺服运动滑台装置的移动行程大于料盘尺寸的长度。

8.根据权利要求7所述的QFN芯片图像采集装置，其特征在于，所述Y轴伺服运动滑台装置包括伺服电机、滑台前板、滑台底板、滑台后板、联轴器、丝杆支撑前座、丝杆、丝杆支撑后座、导轨、滑块、感应器和感应片，所述Y轴伺服运动滑台装置的移动行程大于料盘尺寸的宽度。

9.根据权利要求8所述的QFN芯片图像采集装置，其特征在于，所述Z轴手摇式运动滑台装置包括实心手轮、滑台前板、滑台底板、滑台后板、联轴器、丝杆支撑前座、丝杆、丝杆支撑后座、导轨和滑块。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的QFN芯片图像采集装置的图像采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

上电后，PLC发送回归原点指令，以控制所述X轴伺服运动滑台装置、Y轴伺服运动滑台装置回归原点，其中，所述X轴右限位开关、Y轴后限位开关为所述原点；

控制所述X轴伺服运动滑台装置向左移动，且每次向左移动一个工位后停留0.5s并控制所述相机进行定点拍摄，直至所述X轴伺服运动滑台装置到达左限位开关位置，停止X轴伺服运动滑台装置移动；

控制所述Y轴伺服运动滑台装置前移一个工位后停止移动；

控制所述X轴伺服运动滑台装置向右移动，且每次向右移动一个工位后停留0.5s并控制所述相机进行定点拍摄，以获取所述料盘中的QFN芯片图像，直至所述X轴伺服运动滑台装置到达右限位开关位置，停止X轴伺服运动滑台装置移动；

控制所述Y轴伺服运动滑台装置前移一个工位后停止移动；

判断所述Y轴伺服运动滑台装置是否到达前限位开关位置；

如果是，则控制相机停止拍摄，以获取所述料盘中的QFN芯片图像，并控制所述X轴伺服运动滑台装置、Y轴伺服运动滑台装置回归原点；

如果否，则返回控制所述X轴伺服运动滑台装置向左移动，且每次向左移动一个工位后停留0.5s并控制所述相机进行定点拍摄步骤。