CN111583222B - 一种测试点自动定位方法、铜厚自动检测方法及系统 - Google Patents

一种测试点自动定位方法、铜厚自动检测方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测试点自动定位方法、铜厚自动检测方法及系统，该方法包括：采集PCB板的图像；根据目标定位孔的特征信息，从所述图像中找出与所述目标定位孔的特征信息匹配的孔，并将所述孔作为所述目标定位孔；计算所述目标定位孔与设备坐标系的X轴的距离以及Y轴的距离，并结合测试点在板材坐标系下的坐标值，确定所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值；根据所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值，控制探头进行移动，以精确定位到所述测试点上。本发明通过将板材坐标系与设备坐标系进行换算，从而能够在设备坐标系上确定PCB板上每个测试点的坐标值，使得探头可以自动精确地定位到测试点上，确保了铜厚数据测量的精准稳定，提高了生产效率。

Description

一种测试点自动定位方法、铜厚自动检测方法及系统
技术领域
本发明涉及铜厚自动检测技术领域，尤其涉及一种测试点自动定位方法、铜厚自动检测方法及系统。
背景技术
在PCB板的生产过程中需要对PCB板进行电镀，在PCB板的两面镀上铜层，而为了保证电流和信号的传输满足PCB板工作的需求，则需要对铜厚进行检测。
目前，PCB行业中对铜厚的检测大多仍采用的是通过操作人员手动操作的方式。具体的，由操作人员将探头手动移动到PCB板上的测试点，然后探头再进行铜厚检测。这种方法耗费的人力成本较高，检测精度也容易受到操作人员专业性的影响，而且生产效率极其低下。因此，为了控制人力成本，提高生产效率，现有技术后来提出了让操作人员每批仅抽取几张PCB板进行手动检测铜厚的抽检方案，并规定仅在发现异常时才扩大测量范围，执行异常处理。但这种抽检的方法也有缺陷，即存在很大的不确定性，容易将铜厚不合格的PCB板流向下一个加工生产工序，造成产品的废品率上升。
现随着社会的不断发展和科技的不断进步，自动化检测已经逐渐成为发展趋势，并逐步代替传统的人工检测。对于本领域而言，实现PCB铜厚自动检测的难点在于解决探头自动精确定位到PCB板上测试点的问题。目前，对于测试点位置坐标的确定，传统的做法仍需要人为介入，比如操作人员借助于量测工具进行定位孔距离板边的尺寸的测量，过程十分繁琐，而且效率低。
有鉴于此，如何提供一种高效、准确的测试点定位方法，以避免现有技术因人工定位所带来的局限性，是本领域就会人员亟待解决的技术课题。
发明内容
本发明提供一种测试点自动定位方法、铜厚自动检测方法及系统，以解决现有技术的不足。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种测试点自动定位方法，所述方法包括：
采集PCB板的图像；
根据目标定位孔的特征信息，从所述图像中找出与所述目标定位孔的特征信息匹配的孔，并将所述孔作为所述目标定位孔；
计算所述目标定位孔与设备坐标系的X轴的距离以及Y轴的距离，并结合测试点在板材坐标系下的坐标值，确定所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值；
根据所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值，控制探头进行移动，以精确定位到所述测试点上。
进一步地，所述测试点自动定位方法中，在采集PCB板的图像之前，所述方法还包括：
基于PCB板的钻孔资料，获得所述PCB板上的孔位分布信息；
从所述孔位分布信息中选取其中一个孔作为目标定位孔，并记录所述目标定位孔的特征信息；
以所述目标定位孔为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立板材坐标系；
在所述PCB板上选取测试点，并基于所述板材坐标系，确定所述测试点在所述板材坐标系下的坐标值；
其中，所述测试点为一个或两个以上。
进一步地，所述测试点自动定位方法中，在采集PCB板的图像之前，所述方法还包括：
以探头所在的位置为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立设备坐标系。
第二方面，本发明实施例提供一种铜厚自动检测方法，所述方法包括：
采用如第一方面所述的测试点自动定位方法，将探头定位到PCB板的测试点上；
利用所述探头对所述测试点所在位置的铜厚数据进行测量。
第三方面，本发明实施例提供一种测试点自动定位系统，所述系统包括：
采集模块，用于采集PCB板的图像；
匹配模块，用于根据目标定位孔的特征信息，从所述图像中找出与所述目标定位孔的特征信息匹配的孔，并将所述孔作为所述目标定位孔；
计算模块，用于计算所述目标定位孔与设备坐标系的X轴的距离以及Y轴的距离，并结合测试点在板材坐标系下的坐标值，确定所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值；
控制模块，用于根据所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值，控制探头进行移动，以精确定位到所述测试点上。
进一步地，所述测试点自动定位系统中，所述系统还包括基础模块，所述基础模块用于：
基于PCB板的钻孔资料，获得所述PCB板上的孔位分布信息；
从所述孔位分布信息中选取其中一个孔作为目标定位孔，并记录所述目标定位孔的特征信息；
以所述目标定位孔为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立板材坐标系；
在所述PCB板上选取测试点，并基于所述板材坐标系，确定所述测试点在所述板材坐标系下的坐标值；
其中，所述测试点为一个或两个以上。
进一步地，所述测试点自动定位系统中，所所述系统还包括建系模块，所述建系模块用于：
以探头所在的位置为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立设备坐标系。
第四方面，本发明实施例提供一种铜厚自动检测系统，所述系统包括：
定位模块，用于采用如第一方面述的测试点自动定位方法，将探头定位到PCB板的测试点上；
测量模块，用于利用所述探头对所述测试点所在位置的铜厚数据进行测量。
本发明实施例提供的一种测试点自动定位方法、铜厚自动检测方法及系统，通过将板材坐标系与设备坐标系进行换算，从而能够在设备坐标系上确定PCB板上每个测试点的坐标值，使得探头可以自动精确地定位到测试点上，确保了铜厚数据测量的精准稳定，提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的一种测试点自动定位方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中板材坐标系的示意图；
图3是本发明实施例中选取有测试点的板材坐标系的示意图；
图4是本发明实施例中板材坐标系与设备坐标系的示意图；
图5是本发明实施例中具有阻挡器的铜厚自动检测设备的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种铜厚自动检测方法的流程示意图；
图7是本发明实施例提供的一种测试点自动定位系统的功能模块示意图；
图8是本发明实施例提供的一种铜厚自动检测系统的功能模块示意图。
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说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
请参考图1，图1为本发明实施例一提供的一种测试点自动定位方法的流程示意图，该方法适用于PCB铜厚自动检测的场景，该方法由测试点自动定位系统来执行，该系统可以由软件和/或硬件实现，集成于自动化设备的内部。
该方法具体包括如下步骤：
S101、采集PCB板的图像。
需要说明的是，PCB板的图像通过安装在检测平台上方的CCD相机采集。
S102、根据目标定位孔的特征信息，从所述图像中找出与所述目标定位孔的特征信息匹配的孔，并将所述孔作为所述目标定位孔。
需要说明的是，所述特征信息可以包括孔的位置信息、孔的大小尺寸信息等。本发明对于目标定位孔的选取不唯一，可根据实际需要任意选取，比如在本实施例中将目标定位孔选取为PCB板上最左上角的孔。
S103、计算所述目标定位孔与设备坐标系的X轴的距离以及Y轴的距离，并结合测试点在板材坐标系下的坐标值，确定所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值。
需要说明的是，在本实施例中存在板材坐标系和设备坐标系这两个坐标系。其中，探头的移动依据是设备坐标系，而测试点则是在PCB板上的，因此，需要将测试点在板材坐标系下的坐标值换算到所述设备坐标系下。换算的逻辑是先计算板材坐标系的原点在设备坐标系下的坐标值，也即目标定位孔与设备坐标系的X轴的距离以及Y轴的距离，然后由于每个测试点相对于材坐标系的原点(目标定位孔)的距离是恒定的，因而只要各自加上板材坐标系的原点在设备坐标系下的坐标值，便可得到每个测试点在设备坐标系下的坐标值。
S104、根据所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值，控制探头进行移动，以精确定位到所述测试点上。
优选的，在采集PCB板的图像之前，所述方法还包括：
基于PCB板的钻孔资料，获得所述PCB板上的孔位分布信息；
从所述孔位分布信息中选取其中一个孔作为目标定位孔，并记录所述目标定位孔的特征信息；
以所述目标定位孔为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立板材坐标系；
在所述PCB板上选取测试点，并基于所述板材坐标系，确定所述测试点在所述板材坐标系下的坐标值；
其中，所述测试点为一个或两个以上。
请参考图2和图3，本发明实施例示例将PCB板上最左上角的孔选取为目标定位孔，并建立板材坐标系。在建立板材坐标系之后，选取测试点，并计算每个测试点的在板材坐标系下的坐标值。图3中的测试点选取了九个。
需要说明的是，本发明引入PCB板的钻孔资料的目的是为了确定以哪一个孔作为定位孔。当确定了定位孔后，由于同一批的PCB板的孔位分布信息是一致的，则同一批里的所有PCB板都将以该一个孔作为定位孔，即定位孔的是一致的。另外，考虑到每一块PCB板入板位置可能不一，具体是X轴方向上有偏差(因为入板方向的前端设置有阻挡器，如图5所示，在阻挡器的阻挡下，能保证每块板在Y轴方向上的偏差为零)，所以本发明针对每块PCB板都需要重新确定目标定位孔与设备坐标系的X轴的距离以及Y轴的距离。
优选的，在采集PCB板的图像之前，所述方法还包括：
以探头所在的位置为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立设备坐标系。
请参考图4，设备坐标系的X轴的正方向、Y轴的正反向分别与板材坐标系的X轴的正反向、Y轴的正反向相同。在图4中，板材坐标系的零点(目标定位孔)与设备坐标系的X轴的距离以m表示(实际表示的是板材坐标系的零点在设备坐标系下的纵坐标)，而板材坐标系的零点与设备坐标系的Y轴的距离则以n表示(实际表示的是板材坐标系的零点在设备坐标系下的横坐标)。
本发明实施例提供的一种测试点自动定位方法，通过将板材坐标系与设备坐标系进行换算，从而能够在设备坐标系上确定PCB板上每个测试点的坐标值，使得探头可以自动精确地定位到测试点上，确保了铜厚数据测量的精准稳定，提高了生产效率。
实施例二
请参考图6，本发明实施例提供一种铜厚自动检测方法，所述方法包括：
S201、将探头定位到PCB板的测试点上。
具体地，本步骤中将探头定位到PCB板的测试点上为基于本发明提供的种测试点自动定位方法实现的。若求出了每个所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值，则接下来只需要控制探头按照每个测试点对应的坐标值进行移动即可。
S202、利用所述探头对所述测试点所在位置的铜厚数据进行测量。
本发明实施例提供的一种铜厚自动检测方法，通过将板材坐标系与设备坐标系进行换算，从而能够在设备坐标系上确定PCB板上每个测试点的坐标值，使得探头可以自动精确地定位到测试点上，确保了铜厚数据测量的精准稳定，提高了生产效率。
实施例三
请参考图7，本发明实施例提供一种测试点自动定位系统，所述系统包括：
采集模块31，用于采集PCB板的图像；
匹配模块32，用于根据目标定位孔的特征信息，从所述图像中找出与所述目标定位孔的特征信息匹配的孔，并将所述孔作为所述目标定位孔；
计算模块33，用于计算所述目标定位孔与设备坐标系的X轴的距离以及Y轴的距离，并结合测试点在板材坐标系下的坐标值，确定所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值；
控制模块，用于根据所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值，控制探头进行移动，以精确定位到所述测试点上。
优选的，所述系统还包括基础模块，所述基础模块用于：
基于PCB板的钻孔资料，获得所述PCB板上的孔位分布信息；
从所述孔位分布信息中选取其中一个孔作为目标定位孔，并记录所述目标定位孔的特征信息；
以所述目标定位孔为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立板材坐标系；
在所述PCB板上选取测试点，并基于所述板材坐标系，确定所述测试点在所述板材坐标系下的坐标值；
其中，所述测试点为一个或两个以上。
优选的，所述系统还包括建系模块，所述建系模块用于：
以探头所在的位置为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立设备坐标系。
本发明实施例提供的一种测试点自动定位系统，通过将板材坐标系与设备坐标系进行换算，从而能够在设备坐标系上确定PCB板上每个测试点的坐标值，使得探头可以自动精确地定位到测试点上，确保了铜厚数据测量的精准稳定，提高了生产效率。
实施例四
请参考图8，本发明实施例提供一种铜厚自动检测系统，所述系统包括：
定位模块41，用于将探头定位到PCB板的测试点上；
具体的，定位模块41采用本发明提供的测试点自动定位方法将探头定位到PCB板的测试点上。
测量模块42，用于利用所述探头对所述测试点所在位置的铜厚数据进行测量。
本发明实施例提供的一种铜厚自动检测系统，通过将板材坐标系与设备坐标系进行换算，从而能够在设备坐标系上确定PCB板上每个测试点的坐标值，使得探头可以自动精确地定位到测试点上，确保了铜厚数据测量的精准稳定，提高了生产效率。
至此，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种测试点自动定位方法，其特征在于，所述方法包括：
采集PCB板的图像；
根据目标定位孔的特征信息，从所述图像中找出与所述目标定位孔的特征信息匹配的孔，并将所述孔作为所述目标定位孔；
计算所述目标定位孔与设备坐标系的X轴的距离以及Y轴的距离，并结合测试点在板材坐标系下的坐标值，确定所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值；
根据所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值，控制探头进行移动，以精确定位到所述测试点上；
在采集PCB板的图像之前，所述方法还包括：
基于PCB板的钻孔资料，获得所述PCB板上的孔位分布信息；
从所述孔位分布信息中选取其中一个孔作为目标定位孔，并记录所述目标定位孔的特征信息；
以所述目标定位孔为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立板材坐标系；
在所述PCB板上选取测试点，并基于所述板材坐标系，确定所述测试点在所述板材坐标系下的坐标值；
其中，所述测试点为一个或两个以上。
2.根据权利要求1所述的测试点自动定位方法，其特征在于，在采集PCB板的图像之前，所述方法还包括：
以探头所在的位置为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立设备坐标系。
3.一种铜厚自动检测方法，其特征在于，所述方法包括：
采用如权利要求1~2中任一项所述的测试点自动定位方法，将探头定位到PCB板的测试点上；
利用所述探头对所述测试点所在位置的铜厚数据进行测量。
4.一种测试点自动定位系统，其特征在于，所述系统包括：
采集模块，用于采集PCB板的图像；
匹配模块，用于根据目标定位孔的特征信息，从所述图像中找出与所述目标定位孔的特征信息匹配的孔，并将所述孔作为所述目标定位孔；
计算模块，用于计算所述目标定位孔与设备坐标系的X轴的距离以及Y轴的距离，并结合测试点在板材坐标系下的坐标值，确定所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值；
控制模块，用于根据所述测试点在所述设备坐标系下的坐标值，控制探头进行移动，以精确定位到所述测试点上；
所述系统还包括基础模块，所述基础模块用于：
基于PCB板的钻孔资料，获得所述PCB板上的孔位分布信息；
从所述孔位分布信息中选取其中一个孔作为目标定位孔，并记录所述目标定位孔的特征信息；
以所述目标定位孔为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立板材坐标系；
在所述PCB板上选取测试点，并基于所述板材坐标系，确定所述测试点在所述板材坐标系下的坐标值；
其中，所述测试点为一个或两个以上。
5.根据权利要求4所述的测试点自动定位系统，其特征在于，所述系统还包括建系模块，所述建系模块用于：
以探头所在的位置为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立设备坐标系。
6.一种铜厚自动检测系统，其特征在于，所述系统包括：
定位模块，用于采用如权利要求1~2中任一项所述的测试点自动定位方法，将探头定位到PCB板的测试点上；
测量模块，用于利用所述探头对所述测试点所在位置的铜厚数据进行测量。
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