CN105004727A - 电路板检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电路板检测技术领域，提供了一种电路板在线检测方法，旨在解决现有技术中电路板需要经中转工序送至电路板检测设备中进行检测的问题。电路板检测方法包括以下步骤：电路板检测设备安装于电路板加工生产线的输出端；电路板检测设备实时检测输出端输出的电路板并反馈具有电路板进入的信号；启动光学成像装置并对位于光学成像装置的信息采集区域内的电路板进行图像采集；数据处理系统根据光学成像装置采集的图像信息进行数据处理和分析。将电路板检测设备紧靠电路板加工生产线，防止了因中转工序而导致的电路板损坏问题，提高了生产效率；利用光学成像装置对电路板进行图像采集并将采集的图像信息传送至数据处理系统，检测精准度高。

Description

电路板检测方法及系统

技术领域

本发明属于电路板检测技术领域，尤其涉及一种电路板检测方法以及采用该方法进行检测的电路板检测系统。

背景技术

随着技术的发展，印刷电路板上电子元器件尺寸越来越小，电路板上的线路越来越细、越来越密，靠传统的人工目视检测已不能满足批量生产的要求，因此，对印刷电路板进行自动化检测的电路板检测设备应运而生。

如图1所示，传统的电路板检测设备通过将光学成像装置A安装在横梁D上(称作X轴)，使光学成像装置A能够在横梁D上左右移动，并将照明系统B固定在真空吸附平台E上方，也可以连接到X轴上，随光学成像装置A左右移动，电路板C放置在真空吸附平台E上。真空吸附平台E可以前后移动，使得电路板C在光学成像装置A的视野下平稳通过。通过光学成像装置A的左右移动和真空吸附平台E的前后移动，来完成光学成像装置A对电路板C全部图像采集工作。然后，光学成像装置A采集到的图像数据会发送到电脑上，由电脑来进一步分析处理。即通过光学成像装置A与真空吸附平台E的运动来实现对电路板C的图像采集，其突出的缺点是：光学成像装置A与真空吸附平台E的往复运动，使得运动控制系统复杂，故障率高；该电路板检测设备不是放置在生产线上，不能与生产线连机，所以待测电路板需要中转工序送到该电路板检测设备上，这个中转工序造成生产效率低下，更重要的是中转工序会造成电路板碰花擦花。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电路板在线检测方法，旨在解决现有技术中电路板需要经中转工序送至电路板检测设备中进行检测以及不能实时反馈检测报告电路板加工生产线中存在的缺陷统计问题。

本发明是这样实现的，一种电路板检测方法，包括以下步骤：

安装设置，提供电路板检测设备和用于输出电路板的电路板加工生产线，所述电路板检测设备安装于所述电路板加工生产线的输出端，并包括用于采集所述电路板图像信息的光学成像装置；

实时检测，所述电路板加工生产线将所述待测电路板经所述输出端传送至所述电路板检测设备，所述电路板检测设备实时检测所述输出端输出的电路板并反馈具有所述电路板进入的信号；

图像采集，当所述电路板检测设备检测到所述电路板时，启动所述光学成像装置并对位于所述光学成像装置的信息采集区域内的所述电路板进行图像采集；以及

数据处理，数据处理系统根据所述光学成像装置采集的图像信息进行数据处理和分析。

进一步地，在安装设置步骤中，所述光学成像装置包括与所述电路板平行设置的固定板以及用于采集所述电路板图像信息的摄像装置，将所述摄像装置固定安装于所述固定板上并与所述电路板垂直设置，且所述摄像装置的信息采集区域覆盖所述电路板的宽度方向。

进一步地，所述摄像装置的数量为至少一个。

进一步地，在安装设置步骤中，所述光学成像装置还包括用以增加亮度的光源组件，将所述光源组件设置于所述摄像装置与所述电路板之间，并随所述摄像装置的启动而启动。

进一步地，在实时检测步骤中，所述摄像装置与所述数据处理系统电连接，并实时检测是否有所述电路板进入且将检测到关于所述电路板进入的信息传送至所述数据处理系统中，所述数据处理系统根据获取的有所述电路板进入的信息启动所述摄像装置以对所述电路板进行图像采集并处理分析所述摄像装置采集的图像信息。

进一步地，在实时检测步骤中，利用光电检测感应器或者接触开关与所述数据处理系统电连接，实时检测是否有所述电路板进入并将检测到关于所述电路板进入的信息传送至所述数据处理系统中，所述数据处理系统根据获取的有电路板进入的信息启动所述摄像装置以对所述电路板进行图像采集。

进一步地，在数据处理步骤中，所述数据处理系统包括与所述电路板检测设备电连接以控制所述光学成像装置进行图像采集的图像采集计算机、与所述图像采集计算机通信连接并发出控制指令的控制中心以及与所述图像采集计算机通信连接并根据所述控制中心发出的所述控制指令从所述图像采集计算机中获取所述电路板的图像信息以进行数据处理的数据处理计算机。

进一步地，在安装设置步骤中，所述电路板检测设备还包括用于传输所述电路板的输送机构，所述输送机构与所述光学成像装置相对设置，且所述输送机构的输送面与所述电路板加工生产线的输送面位于同一平面。

进一步地，所述输送机构包括与所述电路板加工生产线并排设置的传动组件，所述传动组件的输送面与所述电路板加工生产线的输送面齐平。

本发明还提供了一种电路板检测系统，包括输出电路板的电路板加工生产线、安装于所述电路板加工生产线的输出端以用于传输所述电路板的输送机构、与所述输送机构的输送面相对并垂直于所述电路板的光学成像装置；所述电路板检测系统采用上述电路板检测方法对所述电路板进行检测。

本发明相对于现有技术的技术效果：通过将所述电路板检测设备与所述电路板加工生产线并排设置以使所述电路板检测设备紧靠所述电路板加工生产线，电路板加工生产线生产的电路板经其输出端直接传送至所述电路板检测设备中，避免了采用中转工序将电路板送至电路板检测设备中，并防止了因中转工序而导致的电路板损坏问题，提高了生产效率；利用光学成像装置对所述电路板进行图像采集并将采集的图像信息传送至所述数据处理系统，由所述数据处理系统对所述图像信息进行处理和分析，整个过程自动完成，操作简单，检测精准度高。利用光学成像装置的实时检测及数据处理系统的实时分析功能，及时统计检测到的电路板缺陷类型和缺陷位置，并实时反馈报告到电路板加工生产线中，避免产生大批量的缺陷电路板产出。

附图说明

图1是现有技术提供的电路板检测设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电路板检测方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的电路板检测系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的电路板检测方法的结构示意图；

图5是图3中光学成像装置的结构示意图；

图6是图3中电路板检测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图2至图4以及图6，本发明实施例提供的电路板检测方法包括以下步骤：

S1：安装设置，提供电路板检测设备5和用于输出电路板100的电路板加工生产线2，所述电路板检测设备5安装于所述电路板加工生产线2的输出端20，并包括用于采集所述电路板100图像信息的光学成像装置1；可以理解地，将所述电路板检测设备5与所述电路板加工生产线2并排设置以将所述电路板检测设备5紧靠所述电路板加工生产线2，也就是说，电路板检测设备5与电路板加工生产线2属于电路板100加工生产过程中的两个紧密相连的工序工作台，以使经电路板加工生产线2生产的电路板100直接进入电路板检测设备5中进行检测。

S2：实时检测，所述电路板加工生产线2将所述待测电路板100经所述输出端20传送至所述电路板检测设备5，所述电路板检测设备5实时检测所述输出端20输出的电路板100并反馈具有所述电路板100进入的信号；可以理解地，利用电路板检测设备5实时检测所述电路板加工生产线2输出端20输出的电路板100，检测所述电路板100是否经所述输出端20即将进入所述电路板检测设备5中。

S3：图像采集，当所述电路板检测设备5检测到所述电路板100时，启动所述光学成像装置1并对位于所述光学成像装置1的信息采集区域内的所述电路板100进行图像采集；可以理解地，当电路板检测设备5检测到经所述输出端20有电路板100进入所述电路板检测设备5中时，通过触发控制信号启动所述光学成像装置1并使所述光学成像装置1对进入其信息采集区域的电路板100进行图像采集。

S4：数据处理，数据处理系统3根据所述光学成像装置1采集的图像信息进行数据处理和分析。可以理解地，所述光学成像装置1将采集的图像信息传送至所述数据处理系统3，数据处理系统3根据所述图像信息对其进行处理和分析，并将分析结果予以显示、统计、报表等。

该实施例提供的电路板检测方法通过将所述电路板检测设备5与所述电路板加工生产线2并排设置以使所述电路板检测设备5紧靠所述电路板加工生产线2，电路板加工生产线2生产的电路板100经其输出端20直接传送至所述电路板检测设备5中，避免了采用中转工序将电路板100送至电路板检测设备5中，并防止了因中转工序而导致的电路板100损坏问题，提高了生产效率；利用光学成像装置1对所述电路板100进行图像采集并将采集的图像信息传送至所述数据处理系统3，由所述数据处理系统3对所述图像信息进行处理和分析，整个过程自动完成，操作简单，检测精准度高。

在电路板100的生产过程中，利用电路板检测设备5检测到电路板100的菲林等母片有一处或多处缺陷问题时，则在电路板加工生产线2生产出来的整批次电路板100就会在同一位置出现相同形状的缺陷问题，对于这种情况，利用电路板检测设备5的在线设置，利用光学成像装置1的实时检测及数据处理系统3的实时分析功能，及时统计检测到的电路板100缺陷类型和缺陷位置，并实时反馈警报到电路板加工生产线2中，通过前工序故障排查，以避免造成大批量的缺陷产品。

使用时，启动电路板加工生产线2，并同时启动光学成像装置1以采集所述电路板100的图像信息，所述数据处理系统3会对采集到的图像作预分析，当判断是电路板100的图像信息时，就将该电路板100的图像信息保存下来并进行下一步处理流程；当判断不是电路板100的图像信息时，就放弃不保存当前图像信息。

请参照图2至图4以及图6，进一步地，在安装设置步骤S1中，所述光学成像装置1包括与所述电路板100平行设置的固定板10以及用于采集所述电路板100图像信息的摄像装置11，将所述摄像装置11固定安装于所述固定板10上并与所述电路板100垂直设置，且所述摄像装置11的信息采集区域覆盖所述电路板100的宽度方向。可以理解地，所述电路板100的宽度方向垂直于所述电路板100的输送方向，所述固定板10与电路板100平行设置以及所述摄像装置11的信息采集区域垂直入射至所述电路板100上，以保证所述光学成像装置1的信息采集区域完全覆盖所述电路板100，提高检测精准度。

请参照图3和图4，在该实施例中，所述摄像装置11的数量为至少一个。当所述摄像装置11的数量为两个或者两个以上时，所述摄像装置11等间距固定安装于所述固定板10上，且所述摄像装置11沿所述电路板100的宽度方向排布，所述电路板100的宽度方向与所述电路板100的前进方向垂直。所述摄像装置11的具体数量依所述电路板100的宽度和每个摄像装置11可采集区域的直径而定，例如，当电路板100的面积较小时，即小于或者等于单个摄像装置11可采集区域的直径，则可以仅固定安装一个摄像装置11于固定板10上以对所述电路板100进行图像采集；当电路板100的面积大于单个摄像装置11可采集区域的直径时，需要设置二个或者二个以上的摄像装置11，具体视实际需求而定。通过设置至少一个摄像装置11覆盖所述电路板100宽度方向的区域，而无需通过左右移动摄像装置11以对电路板100的宽度方向进行图像采集，从而不需要设计复杂的运动控制系统，其结构简单，且有利于降低故障率。

请参照图2、图4和图5，在该实施例中，在安装设置步骤S1中，所述光学成像装置1还包括用以增加亮度的光源组件12，将所述光源组件12设置于所述摄像装置11与所述电路板100之间，并随所述摄像装置11的启动而启动。可以理解地，当启动摄像装置11以对所述电路板100进行图像采集时，所述光源组件12也随之启动，以增加摄像装置11的采集亮度，提高图像采集的精准度和清晰度。利用光源组件12增加亮度并提高所述摄像装置11的图像采集效果。其中，光源组件12包括主光源120以及光路盒122，所述光路盒122为反射透射元件，例如透明玻璃等。所述主光源120和所述光路盒122的安装方向与所述摄像装置11的排布方向一致，并垂直于所述电路板100的传输方向，所述主光源120和所述摄像装置11分别设置于所述光路盒122两侧，所述摄像装置11设置于所述光路盒122的透射面一侧，所述主光源120设置于所述光路盒122的反射面一侧。所述主光源120发出的光经所述光路盒122之反射面折射至所述电路板100表面，所述摄像装置11设置于所述光路盒122的透射表面以对所述主光源120照射的所述电路板100表面进行图像采集。

请参照图5，在该实施例中，所述光源组件12还包括设置于所述光路盒122两侧的一对辅助光源121，所述辅助光源121将发出的光直接照射至所述主光源120经所述光路盒122反射的电路板100反射区，以进一步增加电路板100上图像采集区域的亮度，以提高所述摄像装置11的图像采集精度和清晰度。优选地，所述主光源120和所述辅助光源121可以是LED灯条和/或者白炽灯等。

请参照图2至图4，在该实施例中，在实时检测步骤S2中，所述摄像装置11与所述数据处理系统3电连接，并实时检测是否有所述电路板100进入且将检测到关于所述电路板100进入的信息传送至所述数据处理系统3中，所述数据处理系统3根据获取的有所述电路板100进入的信息启动所述摄像装置11以对所述电路板100进行图像采集并处理分析所述摄像装置11采集的图像信息。可以理解地，利用摄像装置11进行实时扫描，所扫描的区域可以是图像采集区域与所述输出端20末端的邻接区域，所述输出端20的末端是指所述电路板加工生产线2靠近电路板检测设备5的尾端，当摄像装置11扫描到有电路板100进入该邻接区域时，此处所扫描到的电路板100为电路板100沿其传输方向的最前端部分，将检测到的电路板100信号传送至数据处理系统3，数据处理系统3根据该信号启动摄像装置11的图像采集功能，利用摄像装置11对电路板100进行图像采集并将采集到的图像信息传递至数据处理系统3，通过数据处理系统3对所获取的图像信息进行处理和分析，以判断电路板100是否存在缺陷。该数据处理系统3可以是具有显示屏幕、中央处理器、存储器等的计算机系统。该实施例利用摄像装置11检测所述电路板加工生产线2之输出端20的来板信息，并根据检测到的来板信息对电路板100进行图像采集，操作简单，使用方便。

请参照图2至图4，在该实施例中，在实时检测步骤S2中，利用光电检测感应器(图未示)或者接触开关(图未示)与所述数据处理系统3电连接，实时检测是否有所述电路板100进入并将检测到关于所述电路板100进入的信息传送至所述数据处理系统3中，所述数据处理系统3根据获取的有电路板100进入的信息启动所述摄像装置11以对所述电路板100进行图像采集。可以理解地，在所述电路板检测设备5与所述输出端20对接的位置安装光电检测感应器或者接触开关，以检测经所述电路板加工生产线2之输出端20输出的电路板100即将或者已经进入该电路板检测设备5中，该光电检测感应器或者接触开关与所述数据处理系统3电连接并将检测到的来板信息传送至所述数据处理系统3，所述数据处理系统3根据该信号启动摄像装置11的图像采集功能，利用摄像装置11对电路板100进行图像采集并将采集到的图像信息传递至数据处理系统3，通过数据处理系统3对所获取的图像信息进行处理和分析，以判断电路板100是否存在缺陷。该数据处理系统3可以是具有显示屏幕、中央处理器、存储器等的计算机系统。该实施例利用光电检测感应器或者接触开关检测所述电路板加工生产线2之输出端20的来板信息，并根据检测到的来板信息对电路板100进行图像采集，操作简单，使用方便。

请参照图2至图4，进一步地，在数据处理步骤S4中，所述数据处理系统3包括与所述电路板检测设备5电连接以控制所述光学成像装置1进行图像采集的图像采集计算机30、与所述图像采集计算机30通信连接并发出控制指令的控制中心31以及与所述图像采集计算机30通信连接并根据所述控制中心31发出的所述控制指令从所述图像采集计算机30中获取所述电路板100的图像信息以进行数据处理的数据处理计算机32。所述图像采集计算机30与摄像装置11电连接，以接收摄像装置11扫描的来板信息并将该来板信息发送至控制中心31，所述控制中心31根据该来板信息发送指令至图像采集计算机30，并由图像采集计算机30启动摄像装置11进行图像采集，摄像装置11对电路板100进行图像采集并将采集到的图像信息发送至图像采集计算机30中，所述数据处理计算机32根据控制中心31发出的图像处理信号从图像采集计算机30中抓取所述电路板100的图像信息，以对电路板100进行图像分析。优选地，所述数据处理计算机32实时处理所述电路板100的图像信息，当所述控制中心31在预分析处理后，并判断所述图像采集计算机30采集的图像信息是电路板100的图像信息时，马上启动所述数据处理计算机32以进行数据处理流程。

请参照图4，具体地，所述数据处理计算机32的数量可以依据其采集能力而定，可以是1台、2台或者2台以上，同样地，所述数据处理计算机32可以根据实际需求连接至少一台。此处以4台摄像装置11覆盖所述电路板100的宽度方向，且两台摄像装置11共同电连接一台图像采集计算机30并连接有4台数据处理计算机32为例进行说明，当启动4台摄像装置11进行图像采集时，4台摄像装置11分别对电路板100经过图像采集区域的宽度方向分别进行图像采集，并将该宽度方向的4张图像信息分别发送至对应的2台图像采集计算机30中，并沿宽度方向依次予以命名，如00-1、00-2、00-3和00-4，其中，00-1和00-2存储于同一图像采集计算机30中，00-3和00-4存储于另一图像采集计算机30中，控制中心31发送数据处理指令给其中至少1台数据处理计算机32，若只有1台数据处理计算机32接收到数据处理指令时，该数据处理计算机32根据获取的数据处理指令分别从其中一台图像采集计算机30中抓取00-1和00-2图像信息以及从另一台图像采集计算机30中抓取00-3和00-4图像信息，并将抓取的4个图像信息依电路板100宽度方向依次排列，形成一张完整的电路板100宽度方向的图像信息，并对该拼接后的图像进行处理和分析，以获取该电路板100沿该宽度方向的图像信息。此处所说的电路板100沿宽度方向的图像信息是根据摄像装置11的信息采集区域大小将电路板100沿其传输方向依次等份为若干份，各等份电路板100沿其传输方向的宽度以及其宽度方向的长度构成一个子电路板100，每次图像采集均对该子电路板100进行扫描和采集，以获取整块电路板100的图像信息。

请参照图2至图6，进一步地，在安装设置步骤S1中，所述电路板检测设备5还包括用于传输所述电路板100的输送机构4，所述输送机构4与所述光学成像装置1相对设置，且所述输送机构4的输送面与所述电路板加工生产线2的输送面位于同一平面。可以理解地，所述输送机构4紧靠所述电路板加工生产线2的输出端20，且所述输送机构4的输送面与所述电路板加工生产线2的输送面位于同一平面上，以便于顺利承接所述输出端20输送过来的所述电路板100，避免因高度差而造成对电路板100的损伤。

请参照图6，在该实施例中，所述输送机构4包括与所述电路板加工生产线2并排设置的传动组件40，所述传动组件40的输送面与所述电路板加工生产线2的输送面齐平。可以理解地，所述传动组件40还包括用于承载所述电路板100的支托板42以及用于夹紧和输送所述电路板100的输送部件44，所述支托板42安装于所述电路板检测设备5上且垂直于所述光学成像装置1，所述输送部件44安装于所述支托板42与所述电路板加工生产线2之间，所述支托板42与所述输送部件44的输送面位于同一平面，以便于顺利传输所述电路板100。所述输送部件44可以使输送压辘辊组件，也可以是滚轮组件，用于夹紧和输送电路板100。

请参照图2至图6，本发明实施例提供的电路板检测系统包括输出电路板100的电路板加工生产线2、安装于所述电路板加工生产线2的输出端20以用于传输所述电路板100的输送机构4、与所述输送机构4的输送面相对并垂直于所述电路板100的光学成像装置1；所述电路板检测系统采用上述电路板检测方法对所述电路板100进行检测。该电路板检测方法与上述各实施例提供的电路板检测方法的步骤相同、作用和效果相同，此处不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电路板检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

安装设置，提供电路板检测设备和用于输出电路板的电路板加工生产线，所述电路板检测设备安装于所述电路板加工生产线的输出端，并包括用于采集所述电路板图像信息的光学成像装置；

实时检测，所述电路板加工生产线将所述待测电路板经所述输出端传送至所述电路板检测设备，所述电路板检测设备实时检测所述输出端输出的电路板并反馈具有所述电路板进入的信号；

图像采集，当所述电路板检测设备检测到所述电路板时，启动所述光学成像装置并对位于所述光学成像装置的信息采集区域内的所述电路板进行图像采集；以及

数据处理，数据处理系统根据所述光学成像装置采集的图像信息进行数据处理和分析。

2.如权利要求1所述的电路板检测方法，其特征在于：在安装设置步骤中，所述光学成像装置包括与所述电路板平行设置的固定板以及用于采集所述电路板图像信息的摄像装置，将所述摄像装置固定安装于所述固定板上并与所述电路板垂直设置，且所述摄像装置的信息采集区域覆盖所述电路板的宽度方向。

3.如权利要求2所述的电路板检测方法，其特征在于：所述摄像装置的数量为至少一个。

4.如权利要求2所述的电路板检测方法，其特征在于：在安装设置步骤中，所述光学成像装置还包括用以增加亮度的光源组件，将所述光源组件设置于所述摄像装置与所述电路板之间，并随所述摄像装置的启动而启动。

5.如权利要求2所述的电路板检测方法，其特征在于：在实时检测步骤中，所述摄像装置与所述数据处理系统电连接，并实时检测是否有所述电路板进入且将检测到关于所述电路板进入的信息传送至所述数据处理系统中，所述数据处理系统根据获取的有所述电路板进入的信息启动所述摄像装置以对所述电路板进行图像采集并处理分析所述摄像装置采集的图像信息。

6.如权利要求2所述的电路板检测方法，其特征在于：在实时检测步骤中，利用光电检测感应器或者接触开关与所述数据处理系统电连接，实时检测是否有所述电路板进入并将检测到关于所述电路板进入的信息传送至所述数据处理系统中，所述数据处理系统根据获取的有电路板进入的信息启动所述摄像装置以对所述电路板进行图像采集。

7.如权利要求1所述的电路板检测方法，其特征在于：在数据处理步骤中，所述数据处理系统包括与所述电路板检测设备电连接以控制所述光学成像装置进行图像采集的图像采集计算机、与所述图像采集计算机通信连接并发出控制指令的控制中心以及与所述图像采集计算机通信连接并根据所述控制中心发出的所述控制指令从所述图像采集计算机中获取所述电路板的图像信息以进行数据处理的数据处理计算机。

8.如权利要求1至7任意一项所述的电路板检测方法，其特征在于：在安装设置步骤中，所述电路板检测设备还包括用于传输所述电路板的输送机构，所述输送机构与所述光学成像装置相对设置，且所述输送机构的输送面与所述电路板加工生产线的输送面位于同一平面。

9.如权利要求8所述的电路板检测方法，其特征在于：所述输送机构包括与所述电路板加工生产线并排设置的传动组件，所述传动组件的输送面与所述电路板加工生产线的输送面齐平。

10.一种电路板检测系统，其特征在于，包括输出电路板的电路板加工生产线、安装于所述电路板加工生产线的输出端以用于传输所述电路板的输送机构、与所述输送机构的输送面相对并垂直于所述电路板的光学成像装置；所述电路板检测系统采用如权利要求1至9任意一项所述的电路板检测方法对所述电路板进行检测。