CN110823924A - 点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置及其方法，外套管内部设为中空，外套管一端设有保护玻璃，保护玻璃内侧面中间处设有物镜，物镜外侧面沿周设有准直透镜，物镜远离保护玻璃的侧面设有棒状镜，外套管内设有点阵红外光机构，外套管远离保护玻璃的侧面设有成像透镜，棒状镜远离保护玻璃的侧面与成像透镜固定连接，成像透镜外侧面设有连接套管，连接套管内部设为中空，连接套管远离成像透镜的侧面设有CCD相机。本发明的优点：根据CCD相机可以具体查看到线路板孔内部情况，点阵红外光成像分辨率较高，内部板孔毛刺、缺铜、无铜等缺陷可以准确检测出，提高线路板孔缺陷检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及线路板生产检测技术领域，具体是指点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置及其方法。
背景技术
现有线路板孔检测缺陷主要通过测量电阻、电抗、电流、电压等手段间接判断是否存在缺陷，效率较低无法真正看清孔内具体缺陷原因；也有的是人工通过肉眼观察，观察缺陷以及判断缺陷原因，但是这种工作量较大，效率低下；更有的是飞针检测法，首先需要对每种线路板制作专用的针床夹具，才能进行检测，光是夹具制作周期较长，且检测的线路板孔间距不能小于两个探针的间距，对检测的线路板孔有限制，整个装置结构复杂且不够实用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是解决上述问题，提供一种可直接查看到板孔内部情况、提高缺陷检测的准确率的基于点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置及其方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置，它包括外套管，所述外套管内部设为中空，所述外套管一端设有保护玻璃，所述保护玻璃内侧面中间处设有物镜，所述物镜外侧面沿周设有准直透镜，所述物镜远离保护玻璃的侧面设有棒状镜，所述外套管内设有点阵红外光机构，所述外套管远离保护玻璃的侧面设有成像透镜，所述棒状镜远离保护玻璃的侧面与成像透镜固定连接，所述成像透镜外侧面设有连接套管，所述连接套管内部设为中空，所述连接套管远离成像透镜的侧面设有CCD相机。
作为改进，所述点阵红外光机构包括物镜外侧面与外套管内侧面之间设有的固定板，所述固定板远离保护玻璃且靠近棒状镜设置，所述固定板靠近准直透镜的侧面设有红外光源处理器，所述红外光源处理器设为JY87型号处理器，点阵红外光源根据计算机编码产生的正弦规律点亮。
作为改进，所述点阵红外光机构包括外套管内一侧面连通设有的导管，所述导管内设有点阵红外光光纤导光管，所述点阵红外光光纤导光管另一端穿过外套管与准直透镜连接。
作为改进，所述准直透镜与棒状镜靠近物镜的一端外侧面相接触。
作为改进，所述成像透镜设为凸面镜。
作为改进，所述CCD相机设为MER-032-120GM/C CCD工业相机。
点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测方法，根据上述装置，该方法步骤为：
步骤a，红外光源处理器将红外光投向准直透镜，准直透镜将红外光投向被测线路板孔；
步骤b，经过步骤a后线路板孔将接受到的红外光再反射到物镜，然后依次经过棒状镜、成像透镜后，反馈给CCD相机；
步骤c，经过步骤b后，CCD相机将接受到的信息发送给计算机，经过相位恢复算法计算出相位差，并进一步根据相位高度转换算法计算出深度信息，从而还原出线路板孔内部精确三维图像，
步骤d，经过步骤c后，通过检测出线路板显示的内部轮廓进行对比，并进行缺陷判断，当检测出有缺陷的线路板便发出警告。
本发明具有如下优点：根据CCD相机可以具体查看到线路板孔内部情况，点阵红外光成像分辨率较高，内部板孔毛刺、缺铜、无铜等缺陷可以准确检测出；点阵红外光用于线路板孔缺陷检测方法，提高线路板孔缺陷检测效率，可以直接查看到线路板孔内部情况；解放肉眼观察，提高缺陷检测的准确率；检测过程中不会对线路板造成损坏，不需要对有缺陷的线路板孔进行切片在进行检测；检测过程不需要和线路板接触，方便快捷，具备很大的市场推广潜力；线路板孔之间间距没有限制，不需要制定专门的夹具。
附图说明
图1是本发明点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置及其方法的实施例一结构示意图。
图2是本发明点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置及其方法的实施列二结构示意图。
如图所示：101、物镜，102、保护玻璃，103、准直透镜，104、红外光源处理器，105、外套管，106、棒状镜，107、成像透镜，108、连接套管，109、CCD相机，201、固定板，202、导管，203、点阵红外光光纤导光管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图1、图2。点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置，它包括外套管105，所述外套管105内部设为中空，所述外套管105一端设有保护玻璃102，所述保护玻璃102内侧面中间处设有物镜101，所述物镜101外侧面沿周设有准直透镜103，所述物镜101远离保护玻璃102的侧面设有棒状镜106，所述外套管105内设有点阵红外光机构，所述外套管105远离保护玻璃102的侧面设有成像透镜107，所述棒状镜106远离保护玻璃102的侧面与成像透镜107固定连接，所述成像透镜107外侧面设有连接套管108，所述连接套管108内部设为中空，所述连接套管108远离成像透镜107的侧面设有CCD相机109。
所述点阵红外光机构包括物镜101外侧面与外套管105内侧面之间设有的固定板201，所述固定板201远离保护玻璃102且靠近棒状镜106设置，所述固定板201靠近准直透镜103的侧面设有红外光源处理器104，所述红外光源处理器104设为JY87型号处理器。
所述点阵红外光机构包括外套管105内一侧面连通设有的导管202，所述导管202内设有点阵红外光光纤导光管203，所述点阵红外光光纤导光管203另一端穿过外套管105与准直透镜103连接。
所述准直透镜103与棒状镜106靠近物镜101的一端外侧面相接触。
所述成像透镜107设为凸面镜。
所述CCD相机109设为MER-032-120GM/C CCD工业相机。
点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测方法，根据上述装置，该方法步骤为：
步骤a，红外光源处理器104将红外光投向准直透镜103，准直透镜103将红外光投向被测线路板孔；
步骤b，经过步骤a后线路板孔将接受到的红外光再反射到物镜101，然后依次经过棒状镜106、成像透镜107后，反馈给CCD相机109；
步骤c，经过步骤b后，CCD相机109将接受到的信息发送给计算机，经过相位恢复算法计算出相位差，并进一步根据相位高度转换算法计算出深度信息，从而还原出线路板孔内部精确三维图像，
步骤d，经过步骤c后，通过检测出线路板显示的内部轮廓进行对比，并进行缺陷判断，当检测出有缺陷的线路板便发出警告。
实施例一：
结合图1。保护玻璃101面对线路板孔；红外光源处理器104为计算机编程产生的正弦条纹红外光投向准直透镜103，准直透镜103将红外光投向被测线路板孔；线路板孔将接受到的红外光再反射到物镜101，然后依次经过棒状镜106、成像透镜107后，反馈给CCD相机109；CCD相机109接收由计算机编程产生点阵红外光正弦条纹图，并将其转化为电信号，然后利用四步移相法算法获取相位，产生四幅相位差为pi/2的条纹图，在将四幅条纹分时投影到被线路板孔，CCD相机109采集到四幅调制条纹图，同时采集四幅参考面的条纹图，由采集的四幅受调制条纹图计算出被调制相位，得到的相位图为截断相位图，截断相位恢复为连续相位，并且通过相位高度转化算法获取高度、平面尺寸信息，通过线路板孔三维尺寸信息显示其内部轮廓，并进行缺陷判断，通过检测出线路板显示的内部轮廓进行对比，并进行缺陷判断，当检测出有缺陷的线路板便发出警告。
实施例二：
结合图2。保护玻璃101面对线路板孔；与实施例一不同之处在于：外接计算机计算机编程产生的正弦条纹点阵红外光从导管202处的点阵红外光光纤导光管202进入，然后投向准直透镜103，此时准直透镜103的结构光投向待检测的线路板孔，物镜101接收从线路板孔反射回来的红外光，然后依次经过棒状镜106、成像透镜107，最终CCD相机109接收到反射回来的调制红外结构光，经过计算机进一步还原出线路板孔的三维尺寸信息并进行缺陷判断，其余与实施例一相同，不在累述。
本发明具优点：根据CCD相机可以具体查看到线路板孔内部情况，点阵红外光成像分辨率较高，内部板孔毛刺、缺铜、无铜等缺陷可以准确检测出；点阵红外光用于线路板孔缺陷检测方法，提高线路板孔缺陷检测效率，可以直接查看到线路板孔内部情况；解放肉眼观察，提高缺陷检测的准确率；检测过程中不会对线路板造成损坏，不需要对有缺陷的线路板孔进行切片在进行检测；检测过程不需要和线路板接触，方便快捷，具备很大的市场推广潜力；线路板孔之间间距没有限制，不需要制定专门的夹具，适应性广。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。总而言如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置，其特征在于：它包括外套管(105)，所述外套管(105)内部设为中空，所述外套管(105)一端设有保护玻璃(102)，所述保护玻璃(102)内侧面中间处设有物镜(101)，所述物镜(101)外侧面沿周设有准直透镜(103)，所述物镜(101)远离保护玻璃(102)的侧面设有棒状镜(106)，所述外套管(105)内设有点阵红外光机构，所述外套管(105)远离保护玻璃(102)的侧面设有成像透镜(107)，所述棒状镜(106)远离保护玻璃(102)的侧面与成像透镜(107)固定连接，所述成像透镜(107)外侧面设有连接套管(108)，所述连接套管(108)内部设为中空，所述连接套管(108)远离成像透镜(107)的侧面设有CCD相机(109)。
2.根据权利要求1所述的点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置，其特征在于：所述点阵红外光机构包括物镜(101)外侧面与外套管(105)内侧面之间设有的固定板(201)，所述固定板(201)远离保护玻璃(102)且靠近棒状镜(106)设置，所述固定板(201)靠近准直透镜(103)的侧面设有红外光源处理器(104)，所述红外光源处理器(104)设为JY87型号处理器。
3.根据权利要求1所述的点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置，其特征在于：所述点阵红外光机构包括外套管(105)内一侧面连通设有的导管(202)，所述导管(202)内设有点阵红外光光纤导光管(203)，所述点阵红外光光纤导光管(203)另一端穿过外套管(105)与准直透镜(103)连接。
4.根据权利要求3所述的点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置，其特征在于：所述准直透镜(103)与棒状镜(106)靠近物镜(101)的一端外侧面相接触。
5.根据权利要求1-3所述的点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置，其特征在于：所述成像透镜(107)设为凸面镜。
6.根据权利要求1所述的点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测装置，其特征在于：所述CCD相机(109)设为MER-032-120GM/C CCD工业相机。
7.点阵红外光成像技术的线路板孔缺陷检测方法，其特征在于：所采用的装置为权利要求1-6中的装置，该方法步骤为：
步骤a，红外光源处理器(104)将红外光投向准直透镜(103)，准直透镜(103)将红外光投向被测线路板孔；
步骤b，经过步骤a后线路板孔将接受到的红外光再反射到物镜(101)，然后依次经过棒状镜(106)、成像透镜(107)后，反馈给CCD相机(109)；
步骤c，经过步骤b后，CCD相机(109)将接受到的信息发送给计算机，经过相位恢复算法计算出相位差，并进一步根据相位高度转换算法计算出深度信息，从而还原出线路板孔内部精确三维图像，
步骤d，经过步骤c后，通过检测出线路板显示的内部轮廓进行对比，并进行缺陷判断，当检测出有缺陷的线路板便发出警告。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP7392804B1 (ja) * | 2022-10-25 | 2023-12-06 | 株式会社アイシン | 穴検査用レンズユニット |
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2019
- 2019-12-20 CN CN201911330083.XA patent/CN110823924A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP7392804B1 (ja) * | 2022-10-25 | 2023-12-06 | 株式会社アイシン | 穴検査用レンズユニット |
| WO2024089911A1 (ja) * | 2022-10-25 | 2024-05-02 | 株式会社アイシン | 穴検査用レンズユニット |
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