CN110430670B - 一种pcb板加工路径寻边定位校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PCB板加工路径寻边定位校正方法，属于PCB板加工方法技术领域。本发明解决现有技术存在的费时费力、切割准确性差、工作效率低的技术问题。本发明的技术方案是：一种PCB板加工路径寻边定位校正方法，通过轮廓检测方法找到相邻切割槽上、下与中间沿线的直线方程式，然后沿着上下与中间三条连接直线确定切割起始点与切割结束点，对比传统加工过程中的加工路径与本发明中切割起始点与切割结束点的铣刀中心加工路径，校正切割起始点与切割结束点的铣刀中心加工路径，即可完成新的加工路径设定。与现有技术相比，本发明具有方便快捷、工作效率高、切割准确性高等优点。

Description

一种PCB板加工路径寻边定位校正方法
技术领域
本发明属于PCB板加工方法技术领域，特别是涉及一种PCB板加工路径寻边定位校正方法。
背景技术
PCB印刷电路板必须进行板边切除与分板的动作，即在一大块的印刷电路板上规划设有复数个小块的电路板，每一小块的电路板之间设有断断续续的切割槽，而分板机的功能即是利用铣刀沿着这些切割槽从大块的印刷电路板将复数个小块的电路板切割下来。
不同工厂制作出来的PCB印刷电路板其加工程序均不相同，所以加工完成一批PCB印刷电路板之后，必须重新进行下一批PCB印刷电路板的校正定位工作。传统校正定位工作是在PCB印刷电路板上设两个设定靶标点(Mark1与Mark2)坐标，然后将待加工的PCB印刷电路板放置在加工台上，利用加工台上方的CCD影像传感器对PCB印刷电路板进行定位与校正工作。但是，传统仅依靠两个设定靶标点(Mark1与Mark2)坐标的定位与校正方式，会因为小块的电路板与切割槽之间些微的偏差，例如：左右偏差、前后偏差或角度偏差，使得铣刀无法沿着切割槽的边缘进行切割作业，进而造成整个PCB印刷电路板上的印刷线路与电子组件被铣刀切割到的情形发生，必须在计算机上重新编辑制程。因此，现有技术存在费时费力、切割准确性差、工作效率低等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种PCB板加工路径寻边定位校正方法，解决现有技术存在的费时费力、切割准确性差、工作效率低的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种PCB板加工路径寻边定位校正方法，在大块的印刷电路板上规划设有复数个小块的电路板，每一小块的电路板之间设有断断续续的切割槽，利用铣刀沿着切割槽从大块的印刷电路板将复数个小块的电路板切割下来，包括以下步骤：
1)使用工业相机进行视觉采集分析；
2)使用轮廓检测方法找到相邻左切割槽和右切割槽；
3)使用轮廓检测方法找到相邻左切割槽和右切割槽之间上、下边缘延长线的直线方程式，并确定相邻相邻左切割槽和右切割槽的上、下两条连接直线的位置；
4)在相邻左切割槽和右切割槽的中间连接直线上分别找出其与左切割槽右侧边缘和右切割槽左侧边缘的相交点，即为沿线切割起始点C与对应的切割结束点C′；
5)比对传统的铣刀中心加工路径与步骤1)～4)确定的铣刀中心加工路径，校正铣刀中心加工路径的切割起始点与切割结束点，完成新的加工路径设定，比对原先切割起始点P1与切割结束点P2的铣刀中心加工路径，与沿线切割起始点P1’(A、B、C)与沿线切割结束点P2’(A’、B’、C’)的铣刀中心加工路径，计算出△X、△Y、△θ，公式如下；
ΔX＝P1′x-P1.x
ΔY＝P1′y-P1.y
Figure GDA0003457672210000021
依照△X、△Y、△θ校正切割起始点N_P1与切割结束点N_P2的铣刀中心加工路径，完成新的加工路径设定；
Figure GDA0003457672210000022
Newpoint＝(x′+Δx，y′+Δy)；
6)完成新的加工路径设定之后，即可以利用铣刀3先沿着左切割槽1的切割起始点A与右切割槽2的切割结束点A′进行切割；利用铣刀3沿着左切割槽1的切割起始点B与右切割槽2的切割结束点B′进行切割，即可以完成切割的动作。
进一步地，水平切割时改变X坐标寻找，垂直切割时改变Y坐标寻找。
进一步地，所述轮廓检测方法包括以下步骤：设定一个二维阵列，代表所有可能的a和b，阵列值为相对的a和b能通过点的数目；所以对点(xi，yi)，先令a＝0，得到b的值，接着不断增加a的值，得到相对b的值，直到a到极大值，将这些可能的a和b数据组都加一，点(xj，yj)同样依此处理，假设影像中有两个点，这时这个二维阵列，将有部分值为0，部分为1，唯一一个为2；对空间中所有点都依此处理，最后从a和b的二维阵列，得知空间中的某一条线。
本发明通过轮廓检测方法找到相邻切割槽上、下与中间沿线的直线方程式，然后沿着上下与中间三条连接直线确定切割起始点与切割结束点，对比传统加工过程中的加工路径与本发明中切割起始点与切割结束点的铣刀中心加工路径，校正切割起始点与切割结束点的铣刀中心加工路径，即可完成新的加工路径设定。与现有技术相比，本发明提供一种快速且精确的PCB板加工路径寻边定位校正方法，具有方便快捷、工作效率高、切割准确性高等优点。
附图说明
图1是PCB印刷电路板的平面示意图；
图2是本发明中PCB板加工路径示意图；
图3是本发明中加工完成状态示意图；
图4是[Suzuki85]轮廓检测方法.CVGIP 30 1,pp32-46(1985)论文中的算法示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1至图4所示，一种PCB板加工路径寻边定位校正方法，在大块的印刷电路板上规划设有复数个小块的电路板，每一小块的电路板之间设有断断续续的切割槽，利用铣刀沿着切割槽从大块的印刷电路板将复数个小块的电路板切割下来，包括以下步骤：
1)使用工业相机进行视觉采集分析；
2)使用轮廓检测方法找到相邻左切割槽1和右切割槽2；
引用[Suzuki85]轮廓检测方法.CVGIP 30 1,pp32-46(1985)论文中的算法，找到左切割槽1和右切割槽2，算法具体如下：
Figure GDA0003457672210000041
3)使用轮廓检测方法找到相邻左切割槽1和右切割槽2之间上、下边缘延长线的直线方程式，并确定相邻相邻左切割槽1和右切割槽2的上、下两条连接直线的位置；
轮廓检测方法具体如下：设定一个二维阵列，代表所有可能的a和b，阵列值为相对的a和b能通过点的数目。所以对点(xi，yi)，先令a＝0，得到b的值，接着不断增加a的值，得到相对b的值，直到a到极大值，将这些可能的a和b数据组都加一，点(xj，yj)同样依此处理，假设影像中有两个点，这时这个二维阵列，将有部分值为0，部分为1，唯一一个为2。对空间中所有点都依此处理，最后从a和b的二维阵列，得知空间中的某一条线。
4)在相邻左切割槽1和右切割槽2的中间连接直线上分别找出其与左切割槽1右侧边缘和右切割槽2左侧边缘的相交点，即为沿线切割起始点C与对应的切割结束点C′；
5)比对传统的铣刀中心加工路径与步骤1)～4)确定的铣刀中心加工路径，传统的铣刀中心加工路径为制程编辑视觉分析后的沿线切割起始点与沿线切割结束点的铣刀中心加工路径，使用工业相机进行视觉采集分析；在本实施例中，校正铣刀中心加工路径的切割起始点与切割结束点，完成新的加工路径设定，具体过程为：
比对原先切割起始点(P1)与切割结束点(P2)的铣刀中心加工路径，与沿线切割起始点P1’(A、B、C)与沿线切割结束点P2’(A’、B’、C’)的铣刀中心加工路径，计算出△X、△Y、△θ，公式如下；
ΔX＝P1′x-P1.x
ΔY＝P1′.y-P1.y
Figure GDA0003457672210000051
依照△X、△Y、△θ校正切割起始点(N_P1)与切割结束点(N_P2)的铣刀中心加工路径，完成新的加工路径设定。
Figure GDA0003457672210000052
Newpint＝(x′+Δx，y′+Δy)
6)完成新的加工路径设定之后，即可以利用铣刀3先沿着左切割槽1的切割起始点A与右切割槽2的切割结束点A′进行切割；利用铣刀3沿着左切割槽1的切割起始点B与右切割槽2的切割结束点B′进行切割，即可以完成切割的动作。
进一步地，水平切割时改变X坐标寻找，垂直切割时改变Y坐标寻找。本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于前述的细节，而应在权利要求所限定的范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的变化和改型都应为权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种PCB板加工路径寻边定位校正方法，在大块的印刷电路板上规划设有复数个小块的电路板，每一小块的电路板之间设有断断续续的切割槽，利用铣刀沿着切割槽从大块的印刷电路板将复数个小块的电路板切割下来，其特征在于包括以下步骤：
1)使用工业相机进行视觉采集分析；
2)使用轮廓检测方法找到相邻左切割槽(1)和右切割槽(2)；
3)使用轮廓检测方法找到相邻左切割槽(1)和右切割槽(2)之间上、下边缘延长线的直线方程式，并确定相邻相邻左切割槽(1)和右切割槽(2)的上、下两条连接直线的位置；
4)在相邻左切割槽(1)和右切割槽(2)的中间连接直线上分别找出其与左切割槽(1)右侧边缘和右切割槽(2)左侧边缘的相交点，即为沿线切割起始点C与对应的切割结束点C′；
5)比对传统的铣刀中心加工路径与步骤1)～4)确定的铣刀中心加工路径，校正铣刀中心加工路径的切割起始点与切割结束点，完成新的加工路径设定，比对原先切割起始点P1与切割结束点P2的铣刀中心加工路径，与沿线切割起始点P1’(A、B、C)与沿线切割结束点P2’(A’、B’、C’)的铣刀中心加工路径，计算出ΔX、ΔY、Δθ，公式如下；
ΔX＝P1′x-P1.x
ΔY＝P1′.y-P1.y
Figure FDA0003457672200000011
依照ΔX、ΔY、Δθ校正切割起始点N_P1与切割结束点N_P2的铣刀中心加工路径，完成新的加工路径设定；
Figure FDA0003457672200000012
Figure FDA0003457672200000013
6)完成新的加工路径设定之后，即可以利用铣刀(3)先沿着左切割槽(1)的切割起始点A与右切割槽(2)的切割结束点A′进行切割；利用铣刀(3)沿着左切割槽(1)的切割起始点B与右切割槽(2)的切割结束点B′进行切割，即可以完成切割的动作。
2.根据权利要求1所述的一种PCB板加工路径寻边定位校正方法，其特征在于：水平切割时改变X坐标寻找，垂直切割时改变Y坐标寻找。
3.根据权利要求1所述的一种PCB板加工路径寻边定位校正方法，其特征在于：所述轮廓检测方法包括以下步骤：设定一个二维阵列，代表所有可能的a和b，阵列值为相对的a和b能通过点的数目；所以对点(xi，yi)，先令a＝0，得到b的值，接着不断增加a的值，得到相对b的值，直到a到极大值，将这些可能的a和b数据组都加一，点(xj，yj)同样依此处理，假设影像中有两个点，这时这个二维阵列，将有部分值为0，部分为1，唯一一个为2；对空间中所有点都依此处理，最后从a和b的二维阵列，得知空间中的某一条线。
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