CN110567369B

CN110567369B - 一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法及检测设备

Info

Publication number: CN110567369B
Application number: CN201910812486.1A
Authority: CN
Inventors: 胡冰峰; 张志军; 陈朋飞; 郭勇祥; 杨红军
Original assignee: Suzhou Kangdai Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Kangdai Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2021-01-08
Anticipated expiration: 2039-08-30
Also published as: WO2021036056A1; TWI747464B; CN110567369A; TW202109353A

Abstract

本发明公开了一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法及检测设备，从上下钻孔的偏移度和孔深度判断孔位是否合格，检测设备为电路板成像提供上下光源补光环境，利用电路板的正面成像信息，判断孔位是否贯穿、偏移度是否合格、孔位深度是否合格。本发明全面检测电路板的孔位质量，利用本发明的检测方法，即使在顶孔或底孔发生钻孔倾斜或者顶孔与底孔的钻孔深度不一致的情况，同样能够准确地测量电路板的孔位质量。

Description

一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法及检测设备

技术领域

本发明涉及电路板孔位检测领域，尤其涉及一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法及检测设备。

背景技术

现如今在高度发展的电子工业时代，印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)已成为计算机、电子通信等产品上必不可缺的一样重要部件之一。PCB钻孔是印刷电路板中比较靠前的一道工序，钻孔的质量的好坏直接影响到PCB板后续的几十道工序，因此如何控制好钻孔质量是现在PCB电子厂商重点关注的点。

现有PCB钻孔主要分为机械式钻孔以及激光钻孔，由于PCB电路板要求精度越来越高，且厚度越来越薄，现有高精度的PCB电路板主要使用激光钻孔，其主要分为通孔、盲孔等，为了得到更好的孔径要求，在加工通孔时需要从上下两面分别使用激光钻孔，由于无法确保上下钻的孔完全正对，会出现上面孔与下面孔偏移的现象，当上下孔之间的偏移量超过可以接受的范围时，该PCB电路板就需要检修或者报废处理。

公开号为CN 106257232 B，名称为印刷电路板的孔位信息的检测方法及检测设备的专利文献中提及了一种可以检测上下孔位偏移量的方法，如图7所示，但是该方法仅适用于上面孔完全垂直于PCB电路板且顶孔与底孔深度一致(各占电路板厚度的二分之一)的情况，一旦所述上面孔或者下面孔发生钻孔倾斜(同一个锥形孔的上圆周和下圆周非同心设置)或者顶孔与底孔钻孔深度不一致时(如图4和图5所示)，计算结果会出现偏差，从而影响对顶部孔和底部孔之间真实偏移量的判断。事实上，很难确保上下钻孔深度完全一致，而这一定会影响以上这个现有技术中的孔位信息检测精度：以图4和图5中同轴孔为例，按照该现有技术中的检测方法可以得到第一孔及所述第二孔的孔位偏移量d的孔位信息：d＝D1–(2*D13S)–D3，其结果是不为零的(图4中为大于0，图5中为小于0)，而实际上，图4和图5中顶孔和底孔的圆心是同轴的，即偏移量实际为0，因此，现有技术中缺少一种精准检测孔位合格与否的方法和设备。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法及检测设备，无论顶部孔或者底部孔是否发生钻孔倾斜，均可以确保顶部孔和底部孔之间偏移量的检测精度，所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，用于对完成上下钻孔的目标电路板进行孔位偏移检测，所述孔位检测方法包括以下步骤：

S11、在补光状态下，获取目标电路板的正面图像；

S12、对所述正面图像进行分析，若所述正面图像中包括两个圆，则执行S13；若所述正面图像中包括一个完整圆及两条相交圆弧，则执行S14和S15；若所述正面图像不满足上述条件，则判定所述目标电路板的孔位不合格；

S13、计算所述正面图像中两个圆的圆心距离，若所述两个圆的圆心距离小于或等于预设的第一距离阈值，则判定所述目标电路板的孔位对准度合格，否则判定所述目标电路板的孔位不合格；

S14、确定第一圆弧所在圆的第一圆心及第二圆弧所在圆的第二圆心；

S15、若第一圆心与所述完整圆的圆心之间的距离及第二圆心与所述完整圆的圆心之间的距离中的较小距离小于或等于预设的第一距离阈值，且其之中的较大距离小于或等于预设的第二距离阈值，其中，所述第一距离阈值小于或等于第二距离阈值，则判定所述目标电路板的孔位对准度合格，否则判定所述目标电路板的孔位不合格。

进一步地，步骤S15中判定所述目标电路板的孔位对准度合格之后还包括：

计算所述第一圆弧所在圆的第一半径及第二圆弧所在圆的第二半径，若所述第一半径与第二半径中的较小半径与所述完整圆的半径的比值大于或等于预设的比例阈值，则所述目标电路板的孔位合格，否则所述目标电路板的孔位不合格。

进一步地，步骤S13中判定所述目标电路板的孔位对准度合格之后还包括：

计算所述两个圆的半径，若较小半径与较大半径的比值大于或等于预设的比例阈值，则所述目标电路板的孔位合格，否则所述目标电路板的孔位不合格。

进一步地，步骤S14中，在所述第一圆弧和第二圆弧上分别各取至少三个点，通过坐标法或者中垂线法确定第一圆弧所在圆的第一圆心及第二圆弧所在圆的第二圆心。

进一步地，步骤S11中的补光状态包括：同时打开所述目标电路板上方的上光源及所述目标电路板下方的背光源。

进一步地，根据用于获取目标电路板正面图像的摄像参数，得到正面图像与实际目标电路板的尺寸比例，并根据所述尺寸比例预设置所述第一距离阈值和第二距离阈值或者根据所述尺寸比例将图像上测量的距离数据转化为实际电路板上的距离数据。

另一方面，本发明提供了另一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，用于对完成上下钻孔的目标电路板进行孔位偏移检测，所述孔位检测方法包括以下步骤：

S21、在补光状态下，获取目标电路板的正面图像；

S22、对所述正面图像进行分析，若所述正面图像中包括两个圆，则执行S23；若所述正面图像中包括一个完整圆及两条相交圆弧，则执行S24和S25；若所述正面图像不满足上述条件，则判定所述目标电路板的孔位不合格；

S23、计算所述两个圆的半径，若较小半径与较大半径的比值大于或等于预设的比例阈值，则判定所述目标电路板的孔位深度合格，否则所述目标电路板的孔位深度不合格；

S24、确定第一圆弧所在圆的第一半径及第二圆弧所在圆的第二半径；

S25、若第一半径与第二半径中的较小半径与所述完整圆的半径的比值大于或等于预设的比例阈值，则判定所述目标电路板的孔位深度合格，否则所述目标电路板的孔位不合格。

进一步地，步骤S25中判定所述目标电路板的孔位深度合格之后还包括：

确定第一圆弧所在圆的第一圆心及第二圆弧所在圆的第二圆心；

若第一圆心与所述完整圆的圆心之间的距离及第二圆心与所述完整圆的圆心之间的距离中的较小距离小于或等于预设的第一距离阈值，且其之中的较大距离小于或等于预设的第二距离阈值，其中，所述第一距离阈值小于或等于第二距离阈值，则判定所述目标电路板的孔位合格，否则判定所述目标电路板的孔位不合格。

进一步地，步骤S23中判定所述目标电路板的孔位深度合格之后还包括：

计算所述正面图像中两个圆的圆心距离，若所述两个圆的圆心距离小于或等于预设的第一距离阈值，则判定所述目标电路板的孔位合格，否则判定所述目标电路板的孔位不合格。

再一方面，本发明提供了一种基于上下钻孔电路板的孔位检测设备，包括背光装置、设置在所述背光装置上方的多个上光源和图像采集装置，所述多个上光源发射的光线在所述背光装置上进行汇聚，所述图像采集装置设置在所述上光源的光线汇聚处的上方；所述背光装置包括多个受独立控制的背光板，每个背光板上的背光源能够独立打开或者关闭，多个所述背光板拼接设置而形成多种不同尺寸的矩形背光区，所述孔位检测设备利用如上所述的孔位检测方法对电路板进行孔位偏移检测。

本发明具有如下有益效果：

a.既检测顶孔与底孔之间的偏移度，又检测孔深度，全面检测孔位质量；

b.无论顶孔、底孔是否发生钻孔倾斜，都能确保孔位质量检测的准确性；

c.无论顶孔、底孔的钻孔深度是否一致，都能确保孔位质量检测的准确性；

d.能够根据PCB板材的大小确定背光板所需打开区域，关闭不需要的背光区光源，节约能源且避免强光对人眼的伤害。

附图说明

被视为本发明的主题在说明书的结论部分中被特别指出并清楚地主张权利。然而，当结合附图一起参阅时，通过参考以下详细描述可以最佳地理解本发明的组织、操作方法，以及主题、特征和优点，其中：

图1是本发明实施例提供的第一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的用于检测电路板上下钻孔的孔位检测设备的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的第二种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法；

图4是本发明实施例提供的底孔深度大于顶孔深度情况下电路板的剖视图；

图5是本发明实施例提供的顶孔深度大于底孔深度情况下电路板的剖视图；

图6是本发明实施例提供的包括一个完整圆与两条相交弧线的正面图像示意图；

图7是现有技术中孔位检测方法的计算原理图；

图8是本发明实施例提供的具有散光层的孔位检测设备的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的具有L形背光板的背光板拼接示意图；

图10是本发明实施例提供的具有回字形背光板的背光板拼接示意图。

其中，附图标记包括：1-背光装置，11-背光板，12-散光层，2-上光源，3-图像采集装置，4-电路板，5-压紧装置，6-菲林板。

具体实施方式

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法，过程和组件，以免模糊本发明。

被视为本发明的主题在说明书的结论部分中被特别指出并清楚地主张权利。然而，当结合附图一起参阅时，通过参考以下详细描述可以最佳地理解本发明的组织、操作方法，以及主题、特征和优点。

应当理解，为了说明的简单和清楚，图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大。

由于本发明的说明性实施例在很大程度上可使用本领域技术人员熟知的电子元件和电路来实施，如上文所述，在认为必要的范围之外，不会对细节作更大的解释，以便理解和体会本发明的基本概念，以免混淆或分散本发明的教导。

在电路板上进行钻孔得到的锥形孔，即越往下钻，孔下圆周越小。本发明提供的基于上下钻孔电路板的孔位检测方法既检测上下孔之间的偏移度，又检测上下孔的深度，即即使上下孔为同轴设置，若上孔钻得很深，下孔钻得很浅，这样的孔位也是不合格的；反之，即使上下孔位的深度均为电路板厚度的一半，若两孔圆心偏移过多，这样的孔位也是不合格的，这样的电路板需要检修。

在本发明的一个实施例中，提供了一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，用于对完成上下钻孔的目标电路板进行孔位偏移检测，先检测孔位偏移情况，后检测孔位深度，参见图1，所述孔位检测方法包括以下步骤：

S11、在补光状态下，获取目标电路板的正面图像。

将目标电路板放置在如图2所示的孔位检测设备上，所述孔位检测设备包括背光装置1、设置在所述背光装置1上方的多个上光源2和图像采集装置3，所述多个上光源2发射的光线在所述背光装置1上进行汇聚，所述图像采集装置3设置在所述上光源2的光线汇聚处的上方，所述图像采集装置3优选为CCD相机。

如图9和10所示，所述背光装置1包括多个受独立控制的背光板11，每个背光板11上的背光源能够独立打开或者关闭，多个所述背光板11拼接设置而形成多种不同尺寸的矩形背光区。

在本发明的一个优选实施例中，所述背光装置1还包括设置在所述背光板11上的散光层12，所述散光层12托载待检测的电路板4，如图8所示，所述散光层12优选为平面度要求达到0.05mm的光学玻璃层。所述散光层12保证了背光板11出来的光照射在每个被测孔上面的一致性，不会出现黑点、亮点等情况，保证检测的孔位信息的真实性。

如图2或图8所示，所述多个上光源2为线性光源，所述上光源2的个数为三个或者三个以上，所述多个上光源2在所述背光装置1上的光线入射角度相同(优选地，每个上光源2能够单独调节光线的射出方向)，所述多个上光源2的光源亮度可调，保证将孔位的信息正确的反馈到CCD相机中。

可选地，所述多个上光源2能够同步平面移动，和/或所述背光装置1能够平面移动，总之，所述上光源2与背光装置1之间能够发生相对移动。比如：在检测之前，将已经钻好孔的PCB电路板4放置在背光板11(更优选地放置在散光层12)上面，根据PCB电路板4的大小，调节背光源相对应的区域尺寸，并利用压紧装置5将待检测的PCB电路板4压紧在背光装置1上面，然后调节移动上光源2或者移动背光装置1(背光装置1带着电路板4一起移动)，有可能地还需要调节上光源2与背光装置1之间的高度距离，直至上光源2发射的光线的汇聚处位于所述压紧装置5上对应于电路板4的孔位的区域(若没有压紧装置5，则上光源2发射的光线直接汇聚于所述电路板4的孔位处)。所述压紧装置5优选为玻璃，从而不会影响图像采集装置3采集图像。

CCD相机通过采集PCB板上面的孔位的信息后，检测设备从而可以记录孔位图片，并标识出每个孔位的坐标信息，为后续的判定孔的质量做准备。

如上所述，所述多个所述背光板11拼接设置可以形成多种不同尺寸的矩形背光区，其实施方式包括但不限定于以下两种：

第一种方式：所述背光板11包括一个矩形背光板及一个或多个不同尺寸的L形背光板，如图9所示，所述矩形背光板与最小尺寸的L形背光板相邻拼接，所述L形背光板按照尺寸大小相邻拼接，较小L形背光板的外边缘与较大L形背光板的内边缘拼接。

第二种方式：所述背光板11包括一个矩形背光板及一个或多个不同尺寸的回字形背光板，如图10所示，所述矩形背光板与最小尺寸的回字形背光板的内边缘相邻拼接，所述回字形背光板按照尺寸大小相邻拼接，较小回字形背光板的外边缘与较大回字形背光板的内边缘拼接。

即本发明实施例根据待检测的PCB板材大小，确定背光板所需区域，关闭不需要的背光区光源，结合上光源的照射，能够确保将孔位信息正确地反馈到图像采集装置中，为后续的孔位检测提供良好的光照环境，以提高孔位质量检测的准确性。

S12、对所述正面图像进行分析，若所述正面图像中包括两个圆，则执行S13；若所述正面图像中包括一个完整圆及两条相交圆弧，如图6所示，则执行S14和S15；若所述正面图像不满足上述条件，则判定所述目标电路板的孔位不合格。

也就是说，目标电路板的孔位合格的必要不充分条件有两种情况，一种是俯视电路板(即所述正面图像)可以看到两个圆，其中，大圆为顶孔的上圆周，小圆可能为顶孔的下圆周，也可能是底孔的上圆周；另一种情况是俯视电路板可以看到一个圆即在这个圆内的两条弧线，其中，完整的圆为顶孔的上圆周，其中一条弧线为顶孔的下圆周的一部分，另一条弧线为底孔的上圆周的一部分。除此以外的情形，比如盲孔，其成像的正面图像为一个圆，另一种正面图像为一个完整圆及一条圆弧的孔都判定为孔位不合格。

S13、计算所述正面图像中两个圆的圆心距离，若所述两个圆的圆心距离小于或等于预设的第一距离阈值，则判定所述目标电路板的孔位对准度合格，否则判定所述目标电路板的孔位不合格。

所述第一距离阈值与下述S15中的第一距离阈值相同，为用于判断钻孔是否倾斜即顶孔上边缘和下边缘的偏移量的允许范围。

正如实施例一开始所说，除了判断孔位对准度，还需要判断钻孔深度是否合格，只有孔位对准度与钻孔深度均合格，才可以判断电路板的孔位合格，因此，步骤S13中判定所述目标电路板的孔位对准度合格之后还包括：

计算所述两个圆的半径，若较小半径与较大半径的比值大于或等于预设的比例阈值，则所述目标电路板的孔位合格，否则所述目标电路板的孔位不合格。正如上述，电路板上的钻孔为锥形孔，如图4和图5所示，孔的上下边缘的圆周大小比例体现了钻孔的深度，设定一个最低标准(比例阈值)，若两个圆的较小半径与较大半径的比值低于这个最低标准，则说明较小半径过小，即钻孔过深，孔位深度不合格，即孔位不合格。

S14、在相交的每一条圆弧上分别取至少三个点，以确定第一圆弧所在圆的第一圆心及第二圆弧所在圆的第二圆心。

针对正面图像中有一个完整圆和两条弧线的情况，由于两条弧线相交是顶孔的下圆与底孔的上圆相交的结果，因此，其肯定是贯穿孔，且公知的是，根据(不在一直线的)三个点可以确定一个圆及其圆心，比如，三个点中的点两两连成线段，三个线段的中垂线汇交点即为圆心，所述汇交点到三个点中任意一个点的距离即为半径。或者建立坐标系，得到三个点的坐标，建立二元二次方程组，求取到这三个点的距离相等的坐标点即为圆心，所计算的相等的距离即为半径。或者，还可以采用已知的最小二乘法(Sun of Least Suqares)或是霍夫变换(Hough Transform)，计算出每个弧的所在圆的圆心。

假定完整圆的圆心为C1，所述第一圆弧所在圆的第一圆心为C2，所述第二圆弧所在圆的第二圆心为C3，判断圆心之间的距离|C2-C1|与|C3-C1|的大小，假如|C2-C1|较小，则判定C2为顶孔的下圆周圆心，而C3为底孔的上圆周圆心。预先设有第一距离阈值和第二距离阈值，其中，所述第一距离阈值小于或等于第二距离阈值，所述第一距离阈值为用于判断钻孔是否倾斜即顶孔上边缘和下边缘的偏移量的允许范围，若|C2-C1|＝0，则说明钻孔没有倾斜，若|C2-C1|超出第一距离阈值，则判定电路板的孔位不合格；所述第二距离阈值为用于判断顶部孔与底部孔错位偏移量的允许范围，若|C3-C1|＝0，则说明两孔没有偏移，若|C3-C1|超出第二距离阈值，则判定电路板的孔位不合格；只有同时满足|C2-C1|≤第一距离阈值，且|C3-C1|≤第二距离阈值，则判定电路板的孔位对准度合格。

正如实施例一开始所说，除了判断孔位对准度，还需要判断钻孔深度是否合格，只有孔位对准度与钻孔深度均合格，才可以判断电路板的孔位合格，因此，步骤S15中判定所述目标电路板的孔位对准度合格之后还包括：

以上距离数值都需要进行转化，具体地，根据用于获取目标电路板正面图像的摄像参数，得到正面图像与实际目标电路板的尺寸比例，并根据所述尺寸比例预设置所述第一距离阈值和第二距离阈值或者根据所述尺寸比例将图像上测量的距离数据转化为实际电路板上的距离数据。即比如正面图像与实际目标电路板的尺寸比例为N:1，一种转化方式是将图像上测量得到的距离数据(除以N)转化为实际电路板上的距离数据，然后和实际标准阈值比较，另一种转化方式就是将实际标准阈值(乘以N)转化为与图象上测量得到的距离数据作比较的阈值。

在本发明的另一个实施例中，本发明提供了另一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，用于对完成上下钻孔的目标电路板进行孔位偏移检测，先检测孔位偏移情况，后检测孔位深度，参见图3，所述孔位检测方法包括以下步骤：

S21、在补光状态下，获取目标电路板的正面图像。

将目标电路板放置在如图2所示的孔位检测设备上，所述孔位检测设备包括背光板1、设置在所述背光板1上方的上光源2和图像采集装置3，所述上光源2为对称设置结构，所述图像采集装置3设置在背光板1上方且在所述上光源2的对称轴线处，将所述目标电路板放置在背光板1上，同时打开上光源2和背光板1，优选地，在电路板与背光板之间还可以防止一层透明薄板(未图示)，以将背光板1发出的光打散，使得光均匀分布，确保背光板1发出的光照射在被测孔的一致性，不会出现黑点、亮点情况，确保将孔位的信息准确地反馈到图像采集装置3(比如CCD相机)中。

S22、对所述正面图像进行分析，若所述正面图像中包括两个圆，则执行S23；若所述正面图像中包括一个完整圆及两条相交圆弧，如图6所示，则执行S24和S25；若所述正面图像不满足上述条件，则判定所述目标电路板的孔位不合格。

也就是说，目标电路板的孔位合格的必要不充分条件有两种情况，一种是俯视电路板(即所述正面图像)可以看到两个圆，其中，大圆为顶孔的上圆周，小圆可能为顶孔的下圆周，也可能是底孔的上圆周；另一种情况是俯视电路板可以看到一个圆即在这个圆内的两条弧线，其中，完整的圆为顶孔的上圆周，其中一条弧线为顶孔的下圆周的一部分，另一条弧线为底孔的上圆周的一部分。除此以外的情形都判定为孔位不合格的情况，比如正面成像为一个圆的盲孔，以及正面成像为一个完整圆和一条圆弧的孔等等。

S23、计算所述两个圆的半径，若较小半径与较大半径的比值大于或等于预设的比例阈值，则判定所述目标电路板的孔位深度合格，否则所述目标电路板的孔位不合格。

正如上述，电路板上的钻孔为锥形孔，如图4和图5所示，孔的上下边缘的圆周大小比例体现了钻孔的深度，设定一个最低标准(比例阈值)，若两个圆的较小半径与较大半径的比值低于这个最低标准，则说明较小半径过小，即钻孔过深，孔位深度不合格，即孔位不合格。

正如实施例一开始所说，除了判断钻孔深度，还需要判断孔位对准度是否合格，只有孔位对准度与钻孔深度均合格，才可以判断电路板的孔位合格，因此，步骤S23中判定所述目标电路板的孔位深度合格之后还包括：

计算所述正面图像中两个圆的圆心距离，若所述两个圆的圆心距离小于或等于预设的第一距离阈值，则判定所述目标电路板的孔位合格，否则判定所述目标电路板的孔位不合格。此处的所述第一距离阈值与下述S262中的第一距离阈值相同，为用于判断钻孔是否倾斜即顶孔上边缘和下边缘的偏移量的允许范围。

S24、在相交的每一条圆弧上分别取至少三个点，以确定第一圆弧所在圆的第一半径及第二圆弧所在圆的第二半径。

针对正面图像中有一个完整圆和两条弧线的情况，由于两条弧线相交是顶孔的下圆与底孔的上圆相交的结果，因此，其肯定是贯穿孔，且公知的是，根据(不在一直线的)三个点可以确定一个圆及其圆心，比如，利用中垂法：三个点中的点两两连成线段，三个线段的中垂线汇交点即为圆心，所述汇交点到三个点中任意一个点的距离即为半径。或者利用坐标法：建立坐标系，得到三个点的坐标，建立二元二次方程组，求取到这三个点的距离相等的坐标点即为圆心，所计算的相等的距离即为半径。或者，还可以采用已知的最小二乘法(Sun of Least Suqares)或是霍夫变换(Hough Transform)，计算出每个弧的所在圆的圆心，随后计算出第一圆弧所在圆的第一半径及第二圆弧所在圆的第二半径。

正如实施例一开始所说，除了判断钻孔深度，还需要判断孔位对准度是否合格，只有孔位对准度与钻孔深度均合格，才可以判断电路板的孔位合格，因此，步骤S26中判定所述目标电路板的孔位深度合格之后还包括：

S261、确定第一圆弧所在圆的第一圆心及第二圆弧所在圆的第二圆心；

S262、若第一圆心与所述完整圆的圆心之间的距离及第二圆心与所述完整圆的圆心之间的距离中的较小距离小于或等于预设的第一距离阈值，且其之中的较大距离小于或等于预设的第二距离阈值，其中，所述第一距离阈值小于或等于第二距离阈值，则判定所述目标电路板的孔位合格，否则判定所述目标电路板的孔位不合格。

假定完整圆的圆心为C1，所述第一圆弧所在圆的第一圆心为C2，所述第二圆弧所在圆的第二圆心为C3，判断圆心之间的距离|C2-C1|与|C3-C1|的大小，其中，|C2-C1|为圆心C1与圆心C2之间的距离，|C3-C1|为圆心C3与圆心C1之间的距离，假如|C2-C1|较小，则判定C2为顶孔的下圆周圆心，而C3为底孔的上圆周圆心。预先设有第一距离阈值和第二距离阈值，其中，所述第一距离阈值小于或等于第二距离阈值，所述第一距离阈值为用于判断钻孔是否倾斜即顶孔上边缘和下边缘的偏移量的允许范围，若|C2-C1|＝0，则说明钻孔没有倾斜，若|C2-C1|超出第一距离阈值，则判定电路板的孔位不合格；所述第二距离阈值为用于判断顶部孔与底部孔错位偏移量的允许范围，若|C3-C1|＝0，则说明两孔没有偏移，若|C3-C1|超出第二距离阈值，则判定电路板的孔位不合格；只有同时满足|C2-C1|≤第一距离阈值，且|C3-C1|≤第二距离阈值，则判定电路板的孔位对准度合格。

本发明公开了一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法及检测设备，从上下钻孔的偏移度和孔深度判断孔位是否合格，检测设备为电路板成像提供上下光源补光环境，利用电路板的正面成像信息，判断孔位是否贯穿、偏移度是否合格、孔位深度是否合格。本发明全面检测电路板的孔位质量，利用本发明的检测方法，即使在顶孔或底孔发生钻孔倾斜的情况下或者顶孔与底孔的钻孔深度不一致的情况，同样能够准确地测量电路板的孔位质量。

此外，本领域技术人员将意识到，上述操作之间的界限仅为示例性的。多个操作可以合并为单个操作，单个操作可以分布于额外操作中，且可在至少部分重叠的时间下执行操作。此外，可选实施例可包括特定操作的多个举例说明，并且操作顺序可在各种其他实施例中变化。

然而，其他修改、变化及替代也是可能的。因此，应在示例性意义上而非限制性意义上看待说明书及附图。

在权利要求声明中，置于圆括号之间的任何参考符号不应被视为限制请求项。词语“包括”并不排除那些列在权利要求声明中的其他元件或步骤的存在。此外，本文所使用的术语“一”或“一个”，被定义为一个或多于一个。而且，引言短语例如权利要求声明中的“至少一个”及“一个或多个”的使用不应该解释为暗示不定冠词“一”或“一个”引入另一个权利要求要素将包含这种引入的权利要求的任何特定权利要求限制于仅包含一个这样的要素的发明，即使同一权利要求包括引言短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词，如“一个”或“一个”。使用定冠词也是如此。除非另有说明，否则诸如“第一”和“第二”之类的术语用于任意区分这些术语所描述的元素。因此，这些术语不一定旨在表示这些元素的时间或其他优先级。在彼此不同的权利要求中叙述某些措施的仅有事实并不表示这些措施的组合不能加以利用。

虽然本文已经说明和描述了本发明的某些特征，但是本领域普通技术人员现在将想到许多修改、替换、改变和等同物。因此，应该理解，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真正精神内的所有这些修改和变化。

Claims

1.一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，其特征在于，用于对完成上下钻孔的目标电路板进行孔位偏移检测，即使上孔或下孔发生钻孔倾斜或者上孔与下孔的钻孔深度不一致，所述孔位检测方法包括以下步骤：

S11、在补光状态下，获取目标电路板的正面图像；

2.根据权利要求1所述的基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，其特征在于，步骤S15中判定所述目标电路板的孔位对准度合格之后还包括：

3.根据权利要求1所述的基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，其特征在于，步骤S13中判定所述目标电路板的孔位对准度合格之后还包括：

4.根据权利要求1所述的基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，其特征在于，步骤S14中，在所述第一圆弧和第二圆弧上分别各取至少三个点，通过坐标法或者中垂线法确定第一圆弧所在圆的第一圆心及第二圆弧所在圆的第二圆心。

5.根据权利要求1所述的基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，其特征在于，步骤S11中的补光状态包括：同时打开所述目标电路板上方的上光源及所述目标电路板下方的背光源。

6.根据权利要求1所述的基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，其特征在于，根据用于获取目标电路板正面图像的摄像参数，得到正面图像与实际目标电路板的尺寸比例，并根据所述尺寸比例预设置所述第一距离阈值和第二距离阈值或者根据所述尺寸比例将图像上测量的距离数据转化为实际电路板上的距离数据。

7.一种基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，其特征在于，用于对完成上下钻孔的目标电路板进行孔位偏移检测，即使上孔或下孔发生钻孔倾斜或者上孔与下孔的钻孔深度不一致，所述孔位检测方法包括以下步骤：

S21、在补光状态下，获取目标电路板的正面图像；

S23、计算所述两个圆的半径，若较小半径与较大半径的比值大于或等于预设的比例阈值，则判定所述目标电路板的孔位深度合格，否则所述目标电路板的孔位不合格；

8.根据权利要求7所述的基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，其特征在于，步骤S25中判定所述目标电路板的孔位深度合格之后还包括：

9.根据权利要求7所述的基于上下钻孔电路板的孔位检测方法，其特征在于，步骤S23中判定所述目标电路板的孔位深度合格之后还包括：

10.一种基于上下钻孔电路板的孔位检测设备，其特征在于，包括背光装置(1)、设置在所述背光装置(1)上方的多个上光源(2)和图像采集装置(3)，所述多个上光源(2)发射的光线在所述背光装置(1)上进行汇聚，所述图像采集装置(3)设置在所述上光源(2)的光线汇聚处的上方；所述背光装置(1)包括多个受独立控制的背光板(11)，每个背光板(11)上的背光源能够独立打开或者关闭，多个所述背光板(11)拼接设置而形成多种不同尺寸的矩形背光区，所述孔位检测设备利用如权利要求1-9中任意一项所述的孔位检测方法对电路板进行孔位偏移检测。