CN112087891B - 一种灌胶高度的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种灌胶高度的检测方法。检测方法包含灌胶槽，灌胶槽包括封装槽体，封装槽体内形成有封装区，封装槽体的槽侧壁为倾斜槽侧壁，封装槽体的槽深度设置成等于灌胶的最低合格高度，封装槽体的外围还设有第一台阶面，第一台阶面的外围设有第二台阶面，第二台阶面至封装槽体的槽底面的高度设置成等于灌胶的最高合格高度；第一台阶面和封装槽体的槽侧壁构成的第三环形闭合线，第一台阶面和第二台阶面构成的第四环形闭合线，第三环形闭合线和第四环形闭合线作为判定胶水高度的判定标准线，进行初步判定胶水的高度范围，在无法明确辨识范围时，再通过计算胶水的围合面积，来判断胶水的高度是否处于合格范围。

Description

一种灌胶高度的检测方法
技术领域
本发明涉及元器件的封装工艺领域，具体涉及一种灌胶槽、利用该灌胶槽进行检测灌胶高度的检测系统以及检测方法。
背景技术
现在，我们日常生活或工作都离不开电器设备，在生产电器设备时，其内部的元器件一般集中封装至电路板上，然后再灌胶进行固定和密封保护。为保证元器件的封装稳定性以及不能影响元器件的工作，对灌胶的量(如灌胶高度)有着较为严格的要求。
现有检测灌胶高度大部分都是使用机械检测仪器对高度进行检测，该种方式比较适用于灌胶高度高、合格范围大以及精度要求不高的情况。而对于灌胶高度较低、合格范围小且对灌胶量精度要求较高的产品很难甚至无法使用机械检测仪器检测高度，因此需要设计一种更为适用的方案。
发明内容
为此，本发明提供一种灌胶槽、利用该灌胶槽进行检测灌胶高度的检测系统以及检测方法，能够很好对灌胶高度较低、合格范围小且对灌胶量精度要求较高的产品进行检测灌胶高度。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种灌胶槽，包括封装槽体，所述封装槽体内形成有封装区，所述封装槽体的槽侧壁为倾斜槽侧壁，所述封装槽体的槽深度设置成等于灌胶的最低合格高度，所述封装槽体的外围还设有与封装槽体的开口相平齐的第一台阶面，所述第一台阶面的外围设有高度高于第一台阶面的第二台阶面，所述第二台阶面至封装槽体的槽底面的高度设置成等于灌胶的最高合格高度。
一种灌胶高度的检测方法，包括如下步骤：
A1，提供一封装外壳，所述封装外壳具有上述所述灌胶槽，在封装槽体的封装区进行封装元器件；
A2，采用摄像机在灌胶槽的正上方拍摄灌胶槽的俯视图；该俯视图具有由元器件与封装槽体的槽底面构成的第一环形闭合线、由第一台阶面和封装槽体的槽侧壁构成的第二环形闭合线、由第一台阶面与第二台阶面之间的侧壁和第二台阶面构成的第三环形闭合线以及由第二台阶面和封装外壳位于第二台阶面外沿的侧壁构成的第四环形闭合线；定义位于第一台阶闭合线内的封装区为A区，位于第一台阶闭合线和第二环形闭合线之间的封装槽体区域为B区，位于第二环形闭合线和第三环形闭合线之间的第一台阶面为C区，位于第三环形闭合线和第四环形闭合线之间的第二台阶面为D区；其中，第二环形闭合线和第三环形闭合线作为判定标准线；并分别计算第一环形闭合线与第二环形闭合线所围合的面积Smin以及第一环形闭合线和第三环形闭合线所围合的面积Smax；
A3，往灌胶槽内进行灌胶；
A4，再次使用摄像机在灌胶槽的正上方拍摄灌胶槽的俯视图；
A5，处理所拍摄的图像信息，通过确认未被胶水覆盖的外露区域的判定标准线判定胶水的高度范围；若无法准确判定胶水的高度是否处于合格范围，则进入步骤A6；
A6，计算胶水的覆盖面积，并与步骤A2中面积Smin或面积Smax进行比对，进而判断胶水的高度是否处于合格范围。
进一步的，步骤A2中，相邻区域表面设置不同的亮面，根据亮面的差异识别出环形闭合线。
进一步的，所述封装槽体、第一台阶面和第二台阶面的表面配置有区别于胶水颜色的标示色，通过颜色差异确认胶水的范围。
进一步的，所述标示色为黄色、绿色或蓝色。
进一步的，在摄像机所拍摄的俯视图中，在摄像机所拍摄的俯视图中，所述A区、B区、C区和D区呈同心设置。
进一步的，在摄像机所拍摄的俯视图中，所述A区为方形区域，所述B区、C区和D区依次分布于A区外围并呈同心设置的方环形区域。
进一步的，在摄像机所拍摄的俯视图中，所述A区为圆形区域，所述B区、C区和D区依次分布于A区外围并呈同心设置的圆环形区域。
进一步的，步骤A5中，若第二环形闭合线清楚并完整的外露，则直接判定胶水高度不合格；若第二环形闭合线完全被覆盖、且第三环形闭合线清楚并完整的外露，则直接判定胶水高度合格；若第二环形闭合线完全被覆盖、且第三环形闭合线清楚的被完全覆盖或部分覆盖，则直接判定胶水高度不合格；若出现第二环形闭合线的外露不清楚或不完整的情况、以及第三环形闭合线的外露不清楚的情况，则进入步骤A6。
进一步的，步骤A5、A6采用计算机处理器进行处理。
一种灌胶高度的检测系统，包括上述所述灌胶槽、摄像机和处理器；所述摄像机位于灌胶槽的正上方，以拍摄灌胶槽的俯视图，所述摄像机的输出端连接处理器的输入端，以将拍摄图像输出至处理器。
通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
在灌胶槽内设置合格高度范围的下限面(即第一台阶面)和上限面(即第二台阶面)，检测灌胶高度时，通过确认未被胶水覆盖的外露区域的判定标准线进行初步判定胶水的高度范围，在无法明确辨识范围时，再通过计算胶水的覆盖面积，并与各判定标准线所围合的面积进行比对，进而判断胶水的高度是否处于合格范围。
能够很好的对灌胶高度较低、合格范围小且对灌胶量精度要求较高的产品进行检测灌胶高度，检测效率高。
附图说明
图1所示为实施例中灌胶槽的截面示意图；
图2所示为实施例中灌胶槽的俯视图；
图3所示为实施例中向灌胶槽内封装元器件后的俯视图；
图4所示为实施例中向灌胶槽内灌胶至下限面时的截面示意图；
图5所示为实施例中向灌胶槽内灌胶至上限面时的截面示意图；
图6所示为实施例一中状态下的俯视图；
图7所示为实施例二中状态下的俯视图；
图8所示为实施例三中状态下的俯视图；
图9所示为实施例四中状态下的俯视图；
图10所示为实施例五中状态下的俯视图；
图11所示为实施例六中状态下的俯视图；
图12所示为实施例七中状态下的俯视图；
图13所示为实施例八中状态下的俯视图。
其中图6至图13中的填充区域是指灌胶胶水1的分布区域，并非代表剖视截面。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参照图1、图2所示，本实施例提供的一种灌胶槽，包括封装槽体10，所述封装槽体10内形成有封装区13，所述封装槽体10的槽侧壁12为倾斜槽侧壁，所述封装槽体10的槽深度设置成等于灌胶的最低合格高度，所述封装槽体10的外围还设有与封装槽体10的开口相平齐的第一台阶面14，该第一台阶面14即作为灌胶高度的下限面。
所述第一台阶面14的外围设有高度高于第一台阶面14的第二台阶面15，所述第二台阶面15至封装槽体10的槽底面11的高度设置成等于灌胶的最高合格高度；该第二台阶面15即作为灌胶高度的上限面。
进行灌胶时，胶水1的合格高度需满足在下限面(如图4所示)和上限面(如图5所示)之间，且包含下限面和上限面。
本实施例还提供一种灌胶高度的检测方法，包括如下步骤：
A1，提供一封装外壳，所述封装外壳具有上述图1、图2所示的所述灌胶槽，在封装槽体10的封装区13进行封装元器件20；如图3所示。
具体的，元器件20的封装结构是现有技术，在此不再详述。
A2，采用摄像机在灌胶槽的正上方拍摄灌胶槽的俯视图，该俯视图如图3所示；该俯视图具有由元器件20与封装槽体10的槽底面11构成的第一环形闭合线101、由第一台阶面14和封装槽体10的槽侧壁12构成的第二环形闭合线102、由第一台阶面14与第二台阶面15之间的侧壁16和第二台阶面15构成的第三环形闭合线103以及由第二台阶面15和封装外壳位于第二台阶面15外沿的侧壁17构成的第四环形闭合线104；定义位于第一台阶闭合线101内的封装区13为A区，该A区即为元器件20，位于第一台阶闭合线101和第二环形闭合线102之间的封装槽体区域为B区，位于第二环形闭合线102和第三环形闭合线103之间的第一台阶面14为C区，位于第三环形闭合线103和第四环形闭合线104之间的第二台阶面15为D区；其中，第二环形闭合线102和第三环形闭合线103作为判定标准线；并分别计算第一环形闭合线101与第二环形闭合线102所围合的面积Smin以及第一环形闭合线101和第三环形闭合线103所围合的面积Smax；其中，Smin和Smax均忽略了A区的范围，Smin为B区的面积，即Smin＝B，Smin为胶水在合格高度下的最下限面积；Smax均为B区和C区的总和面积，即Smax＝B+C，Smax为胶水在合格高度下的最上限面积。
具体的，在摄像机所拍摄的俯视图中，所述A区、B区、C区和D区呈同心设置。再具体的，所述A区为方形区域，所述B区、C区和D区依次分布于A区外围并呈同心设置的方环形区域；也即第一台阶闭合线101、第二环形闭合线102、第三环形闭合线103和第四环形闭合线104均为方形闭合线。如此设置，图形规则，便于观察以及面积的计算。当然的，在其它实施例中，也不局限于此方形，也可以设置成圆形，即所述A区为圆形区域，所述B区、C区和D区依次分布于A区外围并呈同心设置的圆环形区域；也能够实现相同的效果。又或者是三角形、多边形等容易辨识和计算面积的图形。又或者是，在面积计算能力满足的情况下，各区也可以采用不规则的图形等。又再或者是，所述A区、B区、C区和D区也可以不设置成同心。
A3，往灌胶槽内进行灌胶；
A4，再次使用摄像机在灌胶槽的正上方拍摄灌胶槽的俯视图；
A5，处理所拍摄的图像信息，通过确认未被胶水1覆盖的外露区域的判定标准线判定胶水1的高度范围；若无法准确判定胶水1的高度是否处于合格范围，则进入步骤A6；
具体的，所拍摄的图像信息中，胶水1的颜色呈灰色，因此，将灌胶槽的表面(即封装槽体10、第一台阶面14和第二台阶面15的表面)配置有区别于胶水1颜色的标示色，通过颜色差异确认胶水1的范围。本具体实施例中为蓝色，差异明显，当然的，在其它实施例中，也可以采用其它如黄色、绿色等深色。
具体的，通过确认未被胶水1覆盖的外露区域的颜色进行初步判定胶水1的高度范围，其具体方式为：当图中出现第二环形闭合线102清楚并完整的外露，则直接判定胶水1高度不合格，灌胶高度太低。当图中出现第二环形闭合线102完全被覆盖、且第三环形闭合线103清楚并完整的外露，则直接判定胶水1高度合格。当图中出现第二环形闭合线102完全被覆盖、且第三环形闭合线103清楚的被完全覆盖或部分覆盖，则直接判定胶水1高度不合格，胶水1高度太高。
不过，因摄像机的识别度以及拍摄时振动等外因造成的图像中无法明显确认的，如出现第二环形闭合线102的外露不清楚或不完整的情况、以及第三环形闭合线103的外露不清楚的情况，为保证数据准确，进入步骤A6再进行确认。
A6，计算胶水1的覆盖面积，并与步骤A2中Smin和Smax进行比对，进而判断胶水的高度是否处于合格范围。
具体的，本实施例中，A区中元器件20的高度足够高，A区会保持元器件20的颜色而不被胶水1的灰色覆盖。因此，A区的面积也是被忽略的，即不计算A区的面积。
计算胶水1的覆盖面积S，其具体方式是：找出灰色区域，分辨灰色区域的形状，本实施例中为方形，测出长和宽的边长长度，通过矩形面积公式进行计算，得到围合面积S围合，然后再减去A区的面积SA即可；当然的，在其它实施例中，如果是圆形，则量出半径或直径，通过圆面积公式进行计算等。最后判定，若Smin≤S≤Smax即为合格，其它均不合格。
进一步的，本实施例中，当胶水1出现局部渗透至下一个区域，该现象说明胶水1已填满当前区域并高出当前区域的上限而往下一个区域渗透，因此，若出现该种局部渗透的现象，则判定为胶水1高度位于渗透至下一个区域的范围内，如胶水1填满C区域并局部渗透至D区域时，被判定为胶水高度C区域的上限，达到D区域的范围。但是，若胶水填满B区域并局部渗透至C区域时，此时，第二环形闭合线103并没有完全覆盖，但又不完整，为了进一步确认，需要进行步骤A6的面积比较再确定。
进一步的，步骤A5、A6采用计算机处理器进行处理，摄像机拍摄灌胶槽的俯视图后，将拍摄图像输出至计算机处理器，通过计算机处理器进行辨识判定标准线、颜色、计算面积以及做出相应的判断等。上述功能以现有计算机处理器是能够很好的实现的，在此不再一一详述。
进一步的，为更好的识别各个环形闭合线，步骤A2中，相邻区域表面设置不同的亮面，根据亮面的差异识别出环形闭合线。优选的，相邻区域表面的亮度差异在50gloss时识别效果更好。
具体的，在通过识别胶水扩散区域时，对位于A区的元器件的颜色进行忽略。
本实施例还提供一种实现上述检测方法的灌胶高度的检测系统，包括上述所述灌胶槽、摄像机和处理器；所述摄像机位于灌胶槽的正上方，以拍摄灌胶槽的俯视图，所述摄像机的输出端连接处理器的输入端，以将拍摄图像输出至处理器。
接下来，通过各实施例进行详细阐述：
实施例一
参照图6所示，图中灰色的胶水1并未覆盖第二环形闭合线102，且能够清楚、完整的辨识出第二环形闭合线102，因此，通过步骤A5即可直接判定为灌胶高度太低而不合格，需要进行再补充，之后再重新检测，以达到合格高度。
实施例二
参照图7所示，图中灰色的胶水1非常靠近第二环形闭合线102，但因识别度等原因，并不能够清楚、完整的辨识出第二环形闭合线102，此时，需要再进行步骤A6的面积计算，若满足Smin≤S≤Smax即为合格，其它均不合格。
实施例三
参照图8所示，图中灰色的胶水1刚好到第二环形闭合线102，但因识别度等原因，并不能够清楚、完整的辨识出第二环形闭合线102，此时，需要再进行步骤A6的面积计算，若满足Smin≤S≤Smax即为合格，其它均不合格。
实施例四
参照图9所示，图中灰色的胶水1刚好到第二环形闭合线102，且在C区出现局部渗透点2，但因识别度等原因，并不能够清楚、完整的辨识出第二环形闭合线102，此时，需要再进行步骤A6的面积计算，若满足Smin≤S≤Smax即为合格，其它均不合格。
实施例五
参照图10所示，图中灰色的胶水1完全覆盖了第二环形闭合线102，且能够清楚、完整的辨识出第三环形闭合线103，说明胶水以及到达C区域，通过步骤A5即可直接判定为灌胶高度合格。
实施例六
参照图11所示，当图中灰色的胶水1完全覆盖了第二环形闭合线102，且刚好到第三环形闭合线103，但因识别度等原因，并不能够清楚、完整的辨识出第三环形闭合线103，此时，需要再进行步骤A6的面积计算，若满足Smin≤S≤Smax即为合格，其它均不合格。
实施例七
参照图12所示，当图中灰色的胶水1刚好到第三环形闭合线103，同时，又在D区出现局部渗透点3，该种情况，说明胶水1明显超出最高合格高度，已经往D区渗透，通过步骤A5直接判定高度太高而不合格。
实施例八
参照图13所示，当图中灰色的胶水1已经完全覆盖第三环形闭合线103，并渗透至D区，该种情况，说明胶水1明显超出最高合格高度，通过步骤A5直接判定高度太高而不合格。
采用本发明的技术方案，在灌胶槽内设置合格高度范围的下限面(即第一台阶面14)和上限面(即第二台阶面15)，检测灌胶高度时，通过确认未被胶水1覆盖的外露区域的判定标准线进行初步判定胶水1的高度范围，在无法明确辨识范围时，再通过计算胶水1的覆盖面积，并与各判定标准线所围合的面积进行比对，进而判断胶水1的高度是否处于合格范围。
能够很好的对灌胶高度较低、合格范围小且对灌胶量精度要求较高的产品进行检测灌胶高度，同时以便及时的修正，检测效率高。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种灌胶高度的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
A1，提供一封装外壳，所述封装外壳具有灌胶槽，灌胶槽包括封装槽体，所述封装槽体内形成有封装区，所述封装槽体的槽侧壁为倾斜槽侧壁，所述封装槽体的槽深度设置成等于灌胶的最低合格高度，所述封装槽体的外围还设有与封装槽体的开口相平齐的第一台阶面，所述第一台阶面的外围设有高度高于第一台阶面的第二台阶面，所述第二台阶面至封装槽体的槽底面的高度设置成等于灌胶的最高合格高度；在封装槽体的封装区进行封装元器件；
A2，采用摄像机在灌胶槽的正上方拍摄灌胶槽的俯视图；该俯视图具有由元器件与封装槽体的槽底面构成的第一环形闭合线、由第一台阶面和封装槽体的槽侧壁构成的第二环形闭合线、由第一台阶面与第二台阶面之间的侧壁和第二台阶面构成的第三环形闭合线以及由第二台阶面和封装外壳位于第二台阶面外沿的侧壁构成的第四环形闭合线；定义位于第一台阶闭合线内的封装区为A区，位于第一台阶闭合线和第二环形闭合线之间的封装槽体区域为B区，位于第二环形闭合线和第三环形闭合线之间的第一台阶面为C区，位于第三环形闭合线和第四环形闭合线之间的第二台阶面为D区；其中，第二环形闭合线和第三环形闭合线作为判定标准线；并分别计算第一环形闭合线与第二环形闭合线所围合的面积Smin以及第一环形闭合线和第三环形闭合线所围合的面积Smax；
A3，往灌胶槽内进行灌胶；
A4，再次使用摄像机在灌胶槽的正上方拍摄灌胶槽的俯视图；
A5，处理所拍摄的图像信息，通过确认未被胶水覆盖的外露区域的判定标准线判定胶水的高度范围；若无法准确判定胶水的高度是否处于合格范围，则进入步骤A6；
A6，计算胶水的覆盖面积，并与步骤A2中面积Smin或面积Smax进行比对，进而判断胶水的高度是否处于合格范围。
2.根据权利要求1所述的灌胶高度的检测方法，其特征在于：步骤A2中，相邻区域表面设置不同的亮面，根据亮面的差异识别出环形闭合线。
3.根据权利要求1所述的灌胶高度的检测方法，其特征在于：所述封装槽体、第一台阶面和第二台阶面的表面配置有区别于胶水颜色的标示色，通过颜色差异确认胶水的范围。
4.根据权利要求3所述的灌胶高度的检测方法，其特征在于：所述标示色为黄色、绿色或蓝色。
5.根据权利要求1所述的灌胶高度的检测方法，其特征在于：在摄像机所拍摄的俯视图中，所述A区、B区、C区和D区呈同心设置。
6.根据权利要求1或5所述的灌胶高度的检测方法，其特征在于：在摄像机所拍摄的俯视图中，所述A区为方形区域，所述B区、C区和D区依次分布于A区外围并呈同心设置的方环形区域。
7.根据权利要求1或5所述的灌胶高度的检测方法，其特征在于：在摄像机所拍摄的俯视图中，所述A区为圆形区域，所述B区、C区和D区依次分布于A区外围并呈同心设置的圆环形区域。
8.根据权利要求1所述的灌胶高度的检测方法，其特征在于：步骤A5中，若第二环形闭合线清楚并完整的外露，则直接判定胶水高度不合格；若第二环形闭合线完全被覆盖、且第三环形闭合线清楚并完整的外露，则直接判定胶水高度合格；若第二环形闭合线完全被覆盖、且第三环形闭合线清楚的被完全覆盖或部分覆盖，则直接判定胶水高度不合格；若出现第二环形闭合线的外露不清楚或不完整的情况、以及第三环形闭合线的外露不清楚的情况，则进入步骤A6。
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