CN102507597A - 陶瓷基板镭射孔洞检测系统及其检测方法 - Google Patents

陶瓷基板镭射孔洞检测系统及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种陶瓷基板镭射孔洞的检测系统，包括运输系统、及探测系统和分料系统，检测系统包括一处理显示系统；运输系统包括台架、传送带，驱动传送带运动的电机，台架内固定有一平行光源；探测系统包括一线扫描CCD摄像系统，线扫描CCD摄像系统的输出端与处理显示系统连接，线扫描CCD摄像系统与平行光源上下相对设置；分料系统包括收料盒及分料控制柜，分料控制柜设置在传送带尾端，收料盒设置在分料控制柜的上方，分料控制柜驱动收料盒在水平方向上运动；处理显示系统包括计算机及显示器。本发明通过线扫描CCD摄像系统及计算机处理，很好的检测出陶瓷基板镭射孔洞的数量、大小及是否堵塞等情况，快速准确，检测效率大大提高。

Description

陶瓷基板镭射孔洞检测系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷基板镭射孔洞的检测系统，尤其涉及一种能够对镭射孔的大小、数量及孔洞是否堵塞进行检测的系统。
背景技术
陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝或氮化铝陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板。陶瓷基板已成为了大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。而陶瓷基板的质量决定了整个产品的优劣，所以对陶瓷基板上的镭射孔洞具有较高的要求，现有的方法大都采用人工检测，不仅浪费时间，而且由于长期的观测，容易出错，效率低下。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题，提出一种陶瓷基板镭射孔洞的检测系统。
本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：
一种陶瓷基板镭射孔洞的检测系统，包括运输系统、及设置在其上方的探测系统和设置在运输系统尾端的分料系统，所述检测系统还包括一处理显示系统；
所述运输系统包括台架及设置在台架上的传送设备和驱动传送设备工作的驱动设备，所述传送设备包括第一传送带和第二传送带，所述驱动设备包括驱动第一传送带运动的第一电机和驱动第二传送带运动的第二电机，所述台架内固定有一平行光源，所述平行光源设置于第一传送带与第二传送带之间；
所述探测系统包括一固定台架上方的线扫描CCD摄像系统，所述线扫描CCD摄像系统的输出端与处理显示系统连接，所述线扫描CCD摄像系统与所述平行光源上下相对设置；
所述分料系统包括收料盒及控制收料盒运动的分料控制柜，所述分料控制柜设置在第二传送带尾端，所述收料盒设置在所述分料控制柜的上方，所述分料控制柜驱动收料盒在水平方向上运动；
所述处理显示系统包括一计算机及与计算机通过数据线连接的显示器。
优选地，所述线扫描CCD摄像系统固定于一支架上，所述支架固定连接于所述台架上。
优选地，所述收料盒内均分为至少两个料盒。
优选地，所述分料系统还包括一螺杆组件及驱动螺杆组件运动的步进电机，所述螺杆组件设置在分料控制柜与分料盒之间，且与收料盒连接，所述分料控制柜的PLC控制端与步进电机的信号端连接，所述分料控制柜控制步进电机驱动螺杆组件工作，带动收料盒水平方向运动。
优选地，所述检测系统还包括一传送带控制柜、和分别控制第一电机、第二电机运动的第一电机驱动、第二电机驱动，所述传送带控制柜设置在台架内，所述传送带控制柜的信号控制端与第一电机驱动、第二电机驱动的信号输入端连接。
优选地，所述检测系统还包括一用于控制系统的触摸控制面板。
一种以上所述的陶瓷基板镭射孔洞的检测系统的检测方法，包括如下步骤，
步骤一、启动系统；
步骤二、图像的形成：将待测陶瓷基板置于第一传送带的指定位置上，待测陶瓷基板经第一传送带以设定的速度传送至第二传送带，当经过平行光源时，线扫描CCD摄像系统拍摄8192*1像素的图像，并随待测陶瓷基板的连续移动，形成整幅陶瓷基板的透光图像；
步骤三、图像的分析：图像经数据线传输给计算机进行检测、分析及计算，并对图像进行亮度调整，使其接近预设值； 
步骤四、图像的检测：程序量测黑白二值化处理后的步骤三中的图像的内孔的像素面积；统计设定面积在设定区间内的孔数，并与基板上孔数真实值对比，得到堵孔数；计算指定孔中心位置，测量该孔中心至指定基板边缘距离，跟标准距离对比，若超出公差区间，即发生偏移。
步骤五、基板的合格判定及收集：经步骤四检测后，若发生偏移的为不合格产品，未偏移的为合格产品；合格与不合格信号通过信号线传递给分料系统控制柜内PLC，PLC控制步进电机驱动螺杆组件，带动收料盒移动，将合格与不合格的陶瓷基板分别收集。
优选地，以上所述步骤三中具体的的分析方法为，启用对深色异物敏感算法，检测堵孔数；启用对细丝毛刺类异物敏感算法，检测堵孔数；启用对透明薄膜类异物敏感算法，检测堵孔数。
本发明的有益效果主要体现在：通过线扫描CCD摄像系统及计算机处理，能够很好的检测出陶瓷基板镭射孔洞的数量、大小及是否堵塞等情况，快速准确，使得陶瓷基板镭射孔洞的检测效率大大的得到提高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种陶瓷基板镭射孔洞的检测系统，如图1所示，包括运输系统、及设置在其上方的探测系统和设置在运输系统尾端的分料系统，所述检测系统还包括一处理显示系统。
所述运输系统包括台架1及设置在台架1上的传送设备和驱动传送设备工作的驱动设备，所述传送设备包括第一传送带21和第二传送带31；所述驱动设备包括驱动第一传送带21运动的第一电机22和驱动第二传送带31运动的第二电机32，所述台架1内固定有一平行光源13，所述平行光源13设置于第一传送带21与第二传送带31之间。
所述台架1上方固定连接有一支架41，所述支架41上连接有线扫描CCD摄像系统4，所述线扫描CCD摄像系统4与所述平行光源13上下相对设置，所述线扫描CCD摄像系统4的输出端与处理显示系统连接。
所述分料系统包括收料盒51、控制收料盒51运动的分料控制柜5，及与所述收料盒51连接的螺杆组件52、驱动螺杆组件52运动的步进电机53。所述分料控制柜5设置在第二传送带31尾端，所述收料盒51设置在所述分料控制柜5的上方，所述螺杆组件52设置在分料控制柜5与分料盒51之间，且与收料盒51连接，所述分料控制柜5驱动收料盒51在水平方向上运动。
具体的，所述分料控制柜5的PLC控制端与步进电机53的信号端连接，所述分料控制柜5控制步进电机53工作，步进电机53驱动螺杆组件52工作，带动收料盒51水平方向运动。
所述收料盒51内均分为至少两个料盒54，分别接收经检测合格的陶瓷基板和未合格的陶瓷基板。
所述处理显示系统包括一计算机71及与计算机71通过数据线连接的显示器7。
 
所述检测系统还包括一传送带控制柜72、和分别控制第一电机22、第二电机32运动的第一电机驱动23、第二电机驱动33，所述传送带控制柜72设置在台架1内，所述传送带控制柜72的信号控制端与第一电机驱动23、第二电机驱动33的信号输入端连接。
所述检测系统还包括一用于控制系统的触摸控制面板6，用于直接对整个系统进行方便快速的操作。
下面具体阐述下本发明的工作过程。
启动系统。
图像的形成：将待测陶瓷基板置于第一传送带21的指定位置上，待测基板经第一传送带21以设定的速度传送至第二传送带31。当经过平行光源13时，线扫描CCD摄像系统4拍摄8192*1像素的图像，并随待测陶瓷基板的连续移动，而形成整幅陶瓷基板的透光图像。
图像的分析：图像经数据线传输给计算机71进行检测、分析。主要是对图像进行亮度调整，使其接近预设值，避免亮度变化对测量产生影响。具体的，启用对深色异物敏感算法，检测堵孔数。启用对细丝毛刺类异物敏感算法，检测堵孔数。启用对透明薄膜类异物敏感算法，检测堵孔数。
图像的分析检测：具体的计算为，程序量测黑白二值化处理后的图像内孔的像素面积，并统计设定面积在设定区间内的孔数，与基板上孔数真实值对比，得到堵孔数。计算指定孔中心位置，测量该孔中心至指定基板边缘距离，跟标准距离对比，若超出公差区间，即发生偏移。
基板的合格判定及收集：发生偏移的即为不合格产品，未偏移的即为合格产品。合格与不合格信号通过信号线传递给分料系统控制柜5内PLC，PLC控制步进电机53驱动螺杆组件52，带动收料盒51移动，将合格与不合格的陶瓷基板分别收集。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种陶瓷基板镭射孔洞的检测系统，其特征在于：包括运输系统、及设置在其上方的探测系统和设置在运输系统尾端的分料系统，所述检测系统还包括一处理显示系统；
所述运输系统包括台架及设置在台架上的传送设备和驱动传送设备工作的驱动设备，所述传送设备包括第一传送带和第二传送带，所述驱动设备包括驱动第一传送带运动的第一电机和驱动第二传送带运动的第二电机，所述台架内固定有一平行光源，所述平行光源设置于第一传送带与第二传送带之间；
所述探测系统包括一固定台架上方的线扫描CCD摄像系统，所述线扫描CCD摄像系统的输出端与处理显示系统连接，所述线扫描CCD摄像系统与所述平行光源上下相对设置；
所述分料系统包括收料盒及控制收料盒运动的分料控制柜，所述分料控制柜设置在第二传送带尾端，所述收料盒设置在所述分料控制柜的上方，所述分料控制柜驱动收料盒在水平方向上运动；
所述处理显示系统包括一计算机及与计算机通过数据线连接的显示器。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基板镭射孔洞的检测系统，其特征在于：所述线扫描CCD摄像系统固定于一支架上，所述支架固定连接于所述台架上。
3.根据权利要求2所述的陶瓷基板镭射孔洞的检测系统，其特征在于：所述收料盒内均分为至少两个料盒。
4.根据权利要求3所述的陶瓷基板镭射孔洞的检测系统，其特征在于：所述分料系统还包括一螺杆组件及驱动螺杆组件运动的步进电机，所述螺杆组件设置在分料控制柜与分料盒之间，且与收料盒连接，所述分料控制柜的PLC控制端与步进电机的信号端连接，所述分料控制柜控制步进电机驱动螺杆组件工作，带动收料盒水平方向运动。
5.根据权利要求4所述的陶瓷基板镭射孔洞的检测系统，其特征在于：所述检测系统还包括一传送带控制柜、和分别控制第一电机、第二电机运动的第一电机驱动、第二电机驱动，所述传送带控制柜设置在台架内，所述传送带控制柜的信号控制端与第一电机驱动、第二电机驱动的信号输入端连接。
6.根据权利要求5所述的陶瓷基板镭射孔洞的检测系统，其特征在于：所述检测系统还包括一用于控制系统的触摸控制面板。
7.一种如权利要求1所述的陶瓷基板镭射孔洞的检测系统的检测方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一、启动系统；
步骤二、图像的形成：将待测陶瓷基板置于第一传送带的指定位置上，待测陶瓷基板经第一传送带以设定的速度传送至第二传送带，当经过平行光源时，线扫描CCD摄像系统拍摄8192*1像素的图像，并随待测陶瓷基板的连续移动，形成整幅陶瓷基板的透光图像；
步骤三、图像的分析：图像经数据线传输给计算机进行检测、分析及计算，并对图像进行亮度调整，使其接近预设值； 
步骤四、图像的检测：程序量测黑白二值化处理后的步骤三中的图像的内孔的像素面积；统计设定面积在设定区间内的孔数，并与基板上孔数真实值对比，得到堵孔数；计算指定孔中心位置，测量该孔中心至指定基板边缘距离，跟标准距离对比，若超出公差区间，即发生偏移；
步骤五、基板的合格判定及收集：经步骤四检测后，若发生偏移的为不合格产品，未偏移的为合格产品；合格与不合格信号通过信号线传递给分料系统控制柜内PLC，PLC控制步进电机驱动螺杆组件，带动收料盒移动，将合格与不合格的陶瓷基板分别收集。
8.一种如权利要求1所述的陶瓷基板镭射孔洞的检测系统的检测方法，其特征在于：所述步骤三中具体的的分析方法为，启用对深色异物敏感算法，检测堵孔数；启用对细丝毛刺类异物敏感算法，检测堵孔数；启用对透明薄膜类异物敏感算法，检测堵孔数。
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