CN108981568B - 一种光电pcb板金手指插头外型尺寸快速检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法，包括以下步骤：S1，设备精度能力的选择；S2，扫码文件的制作；S3，首板资料的设计和制作；S4，金手指插头的外观尺寸检测；S5，目检确认。本发明光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法具有产品精度检测范围大，检测效率高，操作简单，节约成本投入等优点。

Description

一种光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法

技术领域

本发明涉及光电印刷电路板金手指插头外型尺寸检测领域，具体为一种光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法。

背景技术

智能光电设备越来越多采用高度集成的模块化安装模式，此类PCB板件在完成电子元件封装后有的成为一个独立的产品（如USB插头），有的功能块成为整机集成化、模块化的一部分，为了维修或更换方便均采用了插拔式通过金手指进行物理连接，即在PCB板上的一边或两边上制作有一排像手指一样张开的线路插脚，俗称金手指插头，将其插入电子整机的插槽中与整机的其他线路完成功能连接或信号传输。

由于此类印刷线路板的金手指插头需要插入插槽中才能实现信号传输作用，因此手指部位到两边的外形尺寸要求非常严格，行业内要求金手指插头的手指边线距板边的距离一边为0.9mm，一边为0.5mm，常规公差在±0.1mm之内，部分产品对规格精度要求更高，常规公差在±0.05mm之内。若金手指插头的手指边线距离板边小，尺寸偏大，导致插入会太紧或无法插入；若金手指插头的手指边线距离板边大，尺寸偏小则会导致接触性能变差，容易松脱。由于此类产品尺寸小数量大，此类PCB板在成型加工时对尺寸的控制方案常规为人工卡尺抽测整体尺寸，要进一步控制金手指插头的手指边线到板边的距离以满足客户要求，还需要利用二次元精确测量金手指边线到板边的距离。

但人工卡尺抽测外形尺寸和二次测量金手指插头边线到板边距离的测试方案速度慢效率低，常规每小时只能检测20片以下，由于耗时长不能对所有产品每个金手指插头100%进行测量，只适用于实验性质的样板或对尺寸公差要求较严格的客户产品抽检。由于PCB在制作过程中受材料、设备精度、工艺能力的偏差存在涨缩或误差，均会导致金手指插头边线到板边距离有偏大或偏小的现象，以上缺陷常规的目视检查无法识别，导致不合格产品被漏检而流入市场，对工厂品质口碑造成不良影响。

发明内容

本发明从检验设备入手，通过对外观检查设备的工艺能力进行更深层次的技术开发，设计专用的检测程序解决人工卡尺抽测外形尺寸和二次测量金手指插头边线到板边距离的测试方案所带有的技术难题，提供了一种有效提升检测效率，检测精准，保障品质，且操作简单，降低了光电PCB板金手指插头外型尺寸检测难度，可操作性强的检测方法。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法，包括以下步骤：

S1，设备精度能力的选择：根据金手指插头外型尺寸精度要求选择镜头分辨率相适配的外观检测机；金手指插头外型尺寸精度要求越高，则镜头分辨率越高，保证外观检测机能精准检测到尺寸偏差。

S2，扫码文件的制作：开启工作站电脑，调取客户提供的GERBER文件，将PCB工程资料文件调入外观检测机资料处理工作站，并将所述PCB工程资料文件按待检测板外框的尺寸及拼板方式截剪后，合并输出至外观检测机主机，作为首板制作的文件资料；根据PCB工程资料文件设计作为检测标准的基础文件，以便于进行下一步参数设置。

S3，首板资料的设计和制作：目视选择外观质量好的产品作为制作首件的样品，按照设备要求设置外观检测参数后学习首板，得到首板的实物图形资料保存作为首板外观缺陷检测资料；通过选择外观质量较好的产品作为外观检测机学习样品，主要目标是通过扫码整板的外观缺陷，同时获得了基材、焊盘的颜色特征数据，为金手指插头的尺寸检测所需要的基材与焊盘颜色特征数据作准备。

S4，金手指插头的外观尺寸检测：调出首板外观缺陷检测资料，设置光电PCB板金手指插头的检测参数，将待测光电PCB板放入待检区，启动外观检测机对待测光电PCB板进行扫描，并将扫描得到的实物图形与S3制作的首板外观缺陷检测资料对比，不符合条件处标注被侦测像素个数并计算金手指插头边与板边的距离偏差是否在允许范围内；首板外观缺陷检测资料足够对光电PCB板外观的基本缺陷进行检查，如板面擦花露铜、焊盘缺损等，外观检测机对光电PCB板外观扫描后以对比的方式对每块板的外观缺陷点进行分析并且通过标注被侦测像素个数初步反馈尺寸偏差。

S5，目检确认：经S4检测标注有缺陷的光电PCB板通过目检对检测缺陷进行确认。经过设备检测判断为存在缺陷的产品再经过人工检测确认，以便后续二次加工修补缺陷。

本发明采用全自动外观检测机快速自动检验技术代替传统的人工卡尺和二次元抽测光电PCB板金手指插头的外形加工尺寸的技术，可以100%侦测光电PCB板金手指插头的外型加工尺寸精度要求±0.04mm以上的产品，改善品质，提升生产效率，满足企业大规模自动化生产需求，并有效杜绝人工卡尺和二次元抽测导致部分尺寸超差产品漏失到客户端。

进一步地，所述S1全自动外观检测机的镜头分辨率包括分辨率35μm、分辨率24μm和分辨率12μm。镜头分辨率不同可检测不同精度要求的光电PCB板金手指插头外型加工尺寸，镜头分辨率为35μm适用于检测精度要求为±0.1mm的光电PCB板，镜头分辨率为24μm适用于检测精度要求为±0.07mm的光电PCB板，镜头分辨率为12μm适用于检测精度要求为±0.04mm的光电PCB板，使本检测方法适用范围大。

进一步地，S2所述PCB工程资料文件包括焊接面字符、元件面字符、焊接线路、钻控层、焊接面阻焊、元件面阻焊、元件面线路、成型。所述8个文件为PCB板加工的基础工程文件，以其作为首板制作的基础文件资料，保证与按照相同PCB工程资料文件制备得到的待检测光电PCB板相对应，保证检测方法的准确度。

进一步地，S3所述首板的实物图形资料保存前依据外观的检查标准调整所述外观检测机参数。依据外观的检查标准调整所述外观检测机参数可保证作为质量判断基准的首板文件资料更准确，降低误判几率。

进一步地，S4所述光电PCB板金手指插头的位置尺寸检测参数的设置为调出首板外观缺陷检测资料，先将金手指插头位置框选为独立检测区域，依据首板外观缺陷检测资料调整基材、金手指插头的颜色参数，然后调整光电PCB板边基材与板外界的板边补偿参数，再调整光电PCB板边基材与界外的误差像素，并保存修改后的位置尺寸检测参数。要对插头部位的尺寸进行精确的判断和测量，则需要对该区域的参数精度作加强设置，才能保证设备能够精确测量金手指插头的尺寸，通过调整基材、金手指插头的颜色参数，让基材与金手指插头的颜色对比清晰明显，使设备软件准备判断金手指插头外沿与基材外沿之间的距离是否符合质量要求，另外再调整光电PCB板边基材与界外的误差像素，使设备软件精确区分基材界外、基材、金手指插头三种便捷的色差，保证检测结果的精准度。

进一步地，所述板边补偿参数调整到1，所述误差像素调整到1。将板边补偿参数和误差像素均调到1使设备检测光电PCB板尺寸偏差的范围最大，降低劣品漏检率。

进一步地，S4所述距离偏差计算公式为距离偏差=镜头分辨率×（被侦测的像素个数-1个像素偏差），所述被侦测的像素个数至少按3个以上计算。如选择分辨率为35μm的设备生产，基材与板边误差设置为1个像素（即35μm）。即此设备每35μm会形成一个小正方形，当外型公差偏差在±0.1mm时；实物板边会有100μm÷35μm≈3个像素与资料图形的颜色不相符，因板边误差设置1个像素，因此至少会有3-1=2个像素会被设备显示出来，那么只要用与基材垂直方向像素的边长×像素的长度个数N（即垂直于基材位的像素个数）即可知道金手指插头产品边与板边的距离，如采用35μm的镜头测试时显示有3个像素，则偏离的长度为35μm×3=105μm =0.105mm。计算方式简单快捷，可快速判断光电PCB板的金手指插头外沿与板边的距离是否符合生产要求。

本发明光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法，具有如下的有益效果：

第一、产品精度检测范围大；本发明以外观检测机快速自动化生产技术人工卡尺检测和二次元抽测光电PCB板金手指插头的外型加工尺寸技术，实现100%侦测光电PCB板金手指插头的外型加工尺寸精度要求±0.04mm以上的产品，杜绝了现有检测技术导致部分尺寸超差产品漏检而流入市场；

第二、提升产品检测效率；本发明采用外观检测机进行扫描和光电PCB板金手指插头的外型加工尺寸侦测技术，光电PCB板金手指插头的外型加工尺寸与外观缺陷能同步100%进行精确检测，检测效率均满足了企业大规模自动化生产的需要；

第三、操作简单方便；本发明对光电PCB板进行检测前只需要调入制备光电PCB板的GERBER文件并生成首板制作的文件资料，结合扫描首板得到的实物图形资料作为产品外观判断基准，确定PCB板的金手指插头部位的区域参数设置即可实现连续扫描测试产品的金手指插头尺寸，操作简单方便；

第四、设备功能深层次技术开发，节约成本；外观检测机已成为PCB板生产企业的标准配置，主要用于检测PCB板产品对的表面缺陷，本发明对外观检测机扫描功能作更深层次的技术开发，结合设备操控软件，让设备不仅有扫描功能还具备了一定的尺寸测量、判定功能，解决了传统人工卡尺低效率测量方法不能100%确保金手指插头产品尺寸品质的技术难题，无需增加新的检测设备，节约工厂成本投入。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法，按以下步骤操作：

S1，设备精度能力的选择：根据距离精度要求为±0.1mm选择镜头分辨率为35μm的外观检测机；

S2，扫码文件的制作：开启工作站电脑，调取客户提供的GERBER文件，将PCB工程资料文件调入外观检测机资料处理工作站，所述PCB工程资料文件包括焊接面字符、元件面字符、焊接线路、钻控层、焊接面阻焊、元件面阻焊、元件面线路、成型，资料中没有的图层则增加空白层替代，将上述8个文件按待检测板外宽的尺寸及拼板方式进行裁剪，然后合并输出至外观检测机主机，作为首板制作的文件资料；

S3，首板资料的设计和制作：目视选择外观质量好的产品作为制作首件的样品，按照设备要求设置外观检测参数后学习首板，得到首板的实物图形资料并依据外观的检查标准调整所述外观检测机参数后保存作为首板外观缺陷检测资料；

S4，金手指插头的外观尺寸检测：调出首板外观缺陷检测资料，设置光电PCB板金手指插头的检测参数，所述光电PCB板金手指插头的位置尺寸检测参数的设置为调出首板外观缺陷检测资料，先将金手指插头位置框选为独立检测区域，依据首板外观缺陷检测资料调整基材、金手指插头的颜色参数，然后调整光电PCB板边基材与板外界的板边补偿参数为1，再调整光电PCB板边基材与界外的误差像素为1，其中1个像素为35μm的小正方形，保存修改后的位置尺寸检测参数，将待测光电PCB板放入待检区，启动外观检测机对待测光电PCB板进行扫描，并将扫描得到的实物图形与S3制作的首板外观缺陷检测资料对比，不符合条件处标注被侦测像素个数为4个，并根据距离偏差计算公式计算，距离偏差=35μm×（4-1）=105μm=0.105mm，而距离偏差精度要求为±0.1mm，距离偏差大于距离偏差精度要求，则判断不合格；

S5，目检确认：经S4检测标注有缺陷的光电PCB板通过目检对检测缺陷进行确认。

实施例2

一种光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法，按以下步骤操作：

S1，设备精度能力的选择：根据距离精度要求为±0.07mm选择镜头分辨率为24μm的外观检测机；

S2，扫码文件的制作：开启工作站电脑，调取客户提供的GERBER文件，将PCB工程资料文件调入外观检测机资料处理工作站，所述PCB工程资料文件包括焊接面字符、元件面字符、焊接线路、钻控层、焊接面阻焊、元件面阻焊、元件面线路、成型，资料中没有的图层则增加空白层替代，将上述8个文件按待检测板外宽的尺寸及拼板方式进行裁剪，然后合并输出至外观检测机主机，作为首板制作的文件资料；

S3，首板资料的设计和制作：目视选择外观质量好的产品作为制作首件的样品，按照设备要求设置外观检测参数后学习首板，得到首板的实物图形资料并依据外观的检查标准调整所述外观检测机参数后保存作为首板外观缺陷检测资料；

S4，金手指插头的外观尺寸检测：调出首板外观缺陷检测资料，设置光电PCB板金手指插头的检测参数，所述光电PCB板金手指插头的位置尺寸检测参数的设置为调出首板外观缺陷检测资料，先将金手指插头位置框选为独立检测区域，依据首板外观缺陷检测资料调整基材、金手指插头的颜色参数，然后调整光电PCB板边基材与板外界的板边补偿参数为1，再调整光电PCB板边基材与界外的误差像素为1，其中1个像素为24μm的小正方形，保存修改后的位置尺寸检测参数，将待测光电PCB板放入待检区，启动外观检测机对待测光电PCB板进行扫描，并将扫描得到的实物图形与S3制作的首板外观缺陷检测资料对比，不符合条件处标注被侦测像素个数为5个，并根据距离偏差计算公式计算，距离偏差=24μm×（5-1）=96μm=0.096mm，而距离偏差精度要求为±0.07mm，距离偏差大于距离偏差精度要求，判断为不合格；

S5，目检确认：经S4检测标注有缺陷的光电PCB板通过目检对检测缺陷进行确认。

实施例3

一种光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法，按以下步骤操作：

S1，设备精度能力的选择：根据距离精度要求为±0.04mm选择镜头分辨率为12μm的外观检测机；

S2，扫码文件的制作：开启工作站电脑，调取客户提供的GERBER文件，将PCB工程资料文件调入外观检测机资料处理工作站，所述PCB工程资料文件包括焊接面字符、元件面字符、焊接线路、钻控层、焊接面阻焊、元件面阻焊、元件面线路、成型，资料中没有的图层则增加空白层替代，将上述8个文件按待检测板外宽的尺寸及拼板方式进行裁剪，然后合并输出至外观检测机主机，作为首板制作的文件资料；

S3，首板资料的设计和制作：目视选择外观质量好的产品作为制作首件的样品，按照设备要求设置外观检测参数后学习首板，得到首板的实物图形资料并依据外观的检查标准调整所述外观检测机参数后保存作为首板外观缺陷检测资料；

S4，金手指插头的外观尺寸检测：调出首板外观缺陷检测资料，设置光电PCB板金手指插头的检测参数，所述光电PCB板金手指插头的位置尺寸检测参数的设置为调出首板外观缺陷检测资料，先将金手指插头位置框选为独立检测区域，依据首板外观缺陷检测资料调整基材、金手指插头的颜色参数，然后调整光电PCB板边基材与板外界的板边补偿参数为1，再调整光电PCB板边基材与界外的误差像素为1，其中1个像素为12μm的小正方形，保存修改后的位置尺寸检测参数，将待测光电PCB板放入待检区，启动外观检测机对待测光电PCB板进行扫描，并将扫描得到的实物图形与S3制作的首板外观缺陷检测资料对比，不符合条件处标注被侦测像素个数为4个，并根据距离偏差计算公式计算，距离偏差=12μm×（4-1）=36μm=0.036mm，而距离偏差精度要求为±0.04mm，距离偏差小于距离偏差精度要求，判断为合格。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，设备精度能力的选择：根据金手指插头外型尺寸精度要求选择镜头分辨率相适配的外观检测机；

S2，扫码文件的制作：开启工作站电脑，调取客户提供的GERBER文件，将PCB工程资料文件调入外观检测机资料处理工作站，合并输出至外观检测机主机，作为首板制作的文件资料；

S3，首板资料的设计和制作：目视选择外观质量好的产品作为制作首件的样品，按照设备要求设置外观检测参数后学习首板，得到首板的实物图形资料保存作为首板外观缺陷检测资料；

S4，金手指插头的外观尺寸检测：调出首板外观缺陷检测资料，设置光电PCB板金手指插头的检测参数，将待测光电PCB板放入待检区，启动外观检测机对待测光电PCB板进行扫描，并将扫描得到的实物图形与S3制作的首板外观缺陷检测资料对比，不符合条件处标注被侦测像素个数并计算金手指插头边与板边的距离偏差是否在允许范围内；

S5，目检确认：经S4检测标注有缺陷的光电PCB板通过目检对检测缺陷进行确认；

S4所述光电PCB板金手指插头的位置尺寸检测参数的设置为调出首板外观缺陷检测资料，先将金手指插头位置框选为独立检测区域，依据首板外观缺陷检测资料调整基材、金手指插头的颜色参数，然后调整光电PCB板边基材与板外界的板边补偿参数，再调整光电PCB板边基材与界外的误差像素，并保存修改后的位置尺寸检测参数；

S3所述首板的实物图形资料保存前依据外观的检查标准调整所述外观检测机参数。

2.根据权利要求1所述的光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法，其特征在于：所述S1全自动外观检测机的镜头分辨率包括分辨率35μm、分辨率24μm和分辨率12μm。

3.根据权利要求2所述的光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法，其特征在于：S2所述PCB工程资料文件包括焊接面字符、元件面字符、焊接线路、钻控层、焊接面阻焊、元件面阻焊、元件面线路、成型。

4.根据权利要求1所述的光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法，其特征在于：所述板边补偿参数调整到1，所述误差像素调整到1。

5.根据权利要求1至4任一项所述的光电PCB板金手指插头外型尺寸快速检测方法，其特征在于：S4所述距离偏差计算公式为距离偏差=镜头分辨率×（被侦测的像素个数-1个像素偏差），所述被侦测的像素个数至少按3个以上计算。