CN102353330A - 一种在三维锡膏厚度测试中确定锡膏基准面的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种在三维锡膏厚度测试中确定锡膏基准面的方法，涉及品质检测技术领域，具体包括以下步骤：(1)通过工业相机获取标准PCB板的图像数据，并传送至与工业相机相连的工控机分析处理；(2)分别调整标准PCB板和工业相机的水平位置，使标准PCB板位于工业相机取景区的中心，此时，激光线偏离标准PCB板的成像图水平中心线，调整工业相机和激光器的竖直位置，直至激光线与标准PCB板的成像图水平中心线重合，此时，标准PCB板所在的基准面为锡膏的基准面。本发明具有以下优点：可更加迅速、准确地进行对焦，为寻找基准面提高效率、减少操作的繁琐、自动化程度高且提高基准面的精度。

Description

一种在三维锡膏厚度测试中确定锡膏基准面的方法

技术领域

本发明涉及品质检测技术领域，尤其是一种在三维锡膏厚度测试中确定锡膏基准面的方法。

背景技术

在电子制造领域中，表面贴装技术(SMT)已得到广泛使用，而锡膏印刷工艺是整个生产工艺流程中非常关键的一环，故对锡膏印刷的品质的检测是十分重要的，据统计，SMT工艺中的品质不良，有70％是来自于锡膏印刷这一环节。

传统的锡膏印刷测试只对锡膏进行二维(2D)检测，通过摄像机在PCB板上方纵向和横向移动，从而获取相关图片，计算锡膏的相关特征参数，主要测试锡膏印刷的位置、计算面积，而检测不同厚度的PCB板时，虽然手动调焦，但对焦精度低，还是会影响检测的效果，无法全面精准地检测锡膏印刷的品质，工艺仍然存有隐患、缺陷；同时还操作繁琐，费时费力。

而利用三维(3D)锡膏厚度测试技术，不仅可检测到锡膏的位置和面积，而且可以检测到锡膏的厚度和体积；如此可进一步地保证锡膏印刷的品质，同时可改善SMT工艺的整体品质。而在锡膏三维(3D)测试中锡膏厚度的计算必须以一个基准面为基准，所有的锡膏厚度均以该基准面进行计算而来的，因此，如何确定基准面是解决问题的关键，而目前却没有相关的方法。

发明内容

本发明的基本任务是克服现有技术的缺陷，提供一种精度高，操作简单的在三维锡膏厚度测试中确定锡膏基准面的方法。

本发明的技术方案是：一种在三维锡膏厚度测试中确定锡膏基准面的方法，其特征是：包括下列步骤：

(1)标准PCB板装载在夹具上，通过工业相机获取标准PCB板的图像数据，将获取的图像数据通过网络传送至与工业相机相连的工控机，工控机内锡膏三维测试系统将获得的图像数据经过分析处理后，将图像数据通过终端显示设备实时显示出来；

(2)在对焦前，通过终端显示设备界面上的控制面板分别调整标准PCB板和工业相机的水平位置，使标准PCB板位于工业相机取景区的中心，此时，终端显示设备界面上的激光线粗，且偏离标准PCB板的成像图水平中心线，对焦即通过终端显示设备界面上的控制面板控制工业相机和激光器同时上下移动，直至激光线与标准PCB板的成像图水平中心线重合，激光线相对最细，此时对焦完成，标准PCB板所在的基准面为锡膏的基准面。

在对焦中当激光偏离较远时，范围较大，轴的移动速度也加快，当激光偏移到一定范围时，计算的范围相应的缩小，移动速度相应的放慢。

在步骤(2)中，激光的位置有下列数学模型公式即加权平均值方法获得：

$\mathrm{rows}=\frac{1}{\mathrm{end}-\mathrm{start}}\underset{j=\mathrm{start}}{\overset{\mathrm{end}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\underset{i=0}{\overset{\mathrm{height}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{gray}(i,j)*i}{\underset{i=0}{\overset{\mathrm{hieght}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{gray}(i,j)}$

其中rows表示所求激光位置，end，start表示对焦的范围，j表示图像的当前列，i表示图像的当前行，gray(i，j)：图像当前位置的灰度值，而且上式中的i的范围根据当前的激光位置进行调整迭代计算，激光对焦由计算机自动控制。

本发明具有以下优点：可更加迅速、准确地进行对焦，为寻找基准面提高效率、减少操作的繁琐、自动化程度高且提高基准面的精度。

具体实施方式

本发明一种在三维锡膏厚度测试中确定锡膏基准面的方法，其特征是：包括下列步骤：

(1)标准PCB板装载在夹具上，通过工业相机获取标准PCB板的图像数据，将获取的图像数据通过网络传送至与工业相机相连的工控机，工控机内锡膏三维测试系统将获得的图像数据经过分析处理后，将图像数据通过终端显示设备实时显示出来；

(2)在对焦前，通过终端显示设备界面上的控制面板分别调整标准PCB板和工业相机的水平位置，使标准PCB板位于工业相机取景区的中心，此时，终端显示设备界面上的激光线粗，且偏离标准PCB板的成像图水平中心线，对焦即通过终端显示设备界面上的控制面板控制工业相机和激光器同时上下移动，直至激光线与标准PCB板的成像图水平中心线重合，激光线相对最细，此时对焦完成，标准PCB板所在的基准面为锡膏的基准面。

在对焦中当激光偏离较远时，范围较大，轴的移动速度也加快，当激光偏移到一定范围时，计算的范围相应的缩小，移动速度相应的放慢。

在步骤(2)中，激光的位置有下列数学模型公式即加权平均值方法获得：

$\mathrm{rows}=\frac{1}{\mathrm{end}-\mathrm{start}}\underset{j=\mathrm{start}}{\overset{\mathrm{end}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\underset{i=0}{\overset{\mathrm{height}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{gray}(i,j)*i}{\underset{i=0}{\overset{\mathrm{hieght}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{gray}(i,j)}$

其中rows表示所求激光位置，end，start表示对焦的范围，j表示图像的当前列，i表示图像的当前行，gray(i，j)：图像当前位置的灰度值，而且上式中的i的范围根据当前的激光位置进行调整迭代计算，激光对焦由计算机自动控制。

Claims (3)

1.一种在三维锡膏厚度测试中确定锡膏基准面的方法，其特征是：包括下列步骤：

(1)标准PCB板装载在夹具上，通过工业相机获取标准PCB板的图像数据，将获取的图像数据通过网络传送至与工业相机相连的工控机，工控机内锡膏三维测试系统将获得的图像数据经过分析处理后，将图像数据通过终端显示设备实时显示出来；

(2)在对焦前，通过终端显示设备界面上的控制面板分别调整标准PCB板和工业相机的水平位置，使标准PCB板位于工业相机取景区的中心，此时，终端显示设备界面上的激光线粗，且偏离标准PCB板的成像图水平中心线，对焦即通过终端显示设备界面上的控制面板控制工业相机和激光器同时上下移动，直至激光线与标准PCB板的成像图水平中心线重合，激光线相对最细，此时对焦完成，标准PCB板所在的基准面为锡膏的基准面。

2.根据权利要求1所述的在三维锡膏厚度测试中确定锡膏基准面的方法，其特征是：在对焦中当激光偏离较远时，范围较大，轴的移动速度也加快，当激光偏移到一定范围时，计算的范围相应的缩小，移动速度相应的放慢。

3.根据权利要求1所述的在三维锡膏厚度测试中确定锡膏基准面的方法，其特征是：在步骤(2)中，激光的位置有下列数学模型公式即加权平均值方法获得：

$\mathrm{rows}=\frac{1}{\mathrm{end}-\mathrm{start}}\underset{j=\mathrm{start}}{\overset{\mathrm{end}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\underset{i=0}{\overset{\mathrm{height}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{gray}(i,j)*i}{\underset{i=0}{\overset{\mathrm{hieght}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{gray}(i,j)}$

其中rows表示所求激光位置，end，start表示对焦的范围，j表示图像的当前列，i表示图像的当前行，gray(i，j)：图像当前位置的灰度值，而且上式中的i的范围根据当前的激光位置进行调整迭代计算，激光对焦由计算机自动控制。