CN114255231B - 基于前后值进行比较的pcba缝隙检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及PCBA缝隙检测技术领域,具体地说,涉及基于前后值进行比较的PCBA缝隙检测方法。其包括对PCB板以及标准的PCBA板进行特征捕捉、建立PCBA板和PCB板的模型,并设定定位锚点、对待检测的PCBA板进行特征捕捉,获得定位锚点、定位锚点进行对比,判断定位锚点的范围、引脚进行对比,判断引脚连接位置是否在限制的界限内、判断待检测的PCBA板是否合格。本发明将标准的PCB板和PCBA板进行特征捕捉,建立基面以及锚点,并根据锚点建立带状区域,以便于后期对元件安装的位置进行锚点的对比,以判断元件安装的位置和PCB板安装基面的缝隙是否在合格的范围内,通过对元件的引脚长度进行判断元件安装是否存在故障,提高系统对PCBA板判断的效果,避免系统出现误判。
Description
技术领域
本发明涉及PCBA缝隙检测技术领域,具体地说,涉及基于前后值进行比较的PCBA缝隙检测方法。
背景技术
PC称为印制电路板,又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。在PCB空板经过SMT上件或经过DIP插件的整个制程被称为PCBA,在将元件安装在PCB板上时,为了保证元件安装在PCB板上的连接效果及位置,需要人工对安装在PCB板上的元件安装的高度和位置进行检测,以确保元件的安装在合格的范围内,但是采用人工检测元件的方法检测的精准度不高,且容易使检测人员产生眼部疲劳的感觉,进而增加检测的难度,且采用人工检测的效率过低,进而降低产品生产的速度。
发明内容
本发明的目的在于提供基于前后值进行比较的PCBA缝隙检测方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供基于前后值进行比较的PCBA缝隙检测方法,包括以下步骤:
S1、对PCB板以及标准的PCBA板进行特征捕捉,并对PCBA板上的连接引脚信息进行收集;
S2、根据收集到的信息,建立PCBA板和PCB板的模型,并设定PCB板的安装基面以及PCBA板上元件的可偏移范围以及元件的定位锚点,设置元件的定位锚点的偏移界限;
S3、对待检测的PCBA板上侧元件连接面和下侧引脚连接面进行图片捕捉;
S4、对图像进行特征捕捉,获得安装元件的定位锚点;
S5、将捕捉到的图像和标准的PCBA板进行对比,并对元件的定位锚点进行对比,判断定位锚点的范围;
S6、对待检测的PCBA板底部的连接引脚和标准的PCBA板底部的连接引脚进行对比,判断引脚连接位置是否在限制的界限内;
S7、判断待检测的PCBA板是否合格,并对检测的PCBA板的检测信息进行记录。
作为本技术方案的进一步改进,在步骤S1和步骤S4中对所述PCB板、标准的PCBA板和待检测的PCBA板的上侧进行捕捉图像的位置为同一个位置,且对PCBA板下侧的引脚进行捕捉的位置为同一位置。
作为本技术方案的进一步改进,在步骤S1中,采用灰度共生矩阵的方法对所述PCB板以及标准的PCBA板的图像进行特征捕捉,其步骤为:
⑤、判断图像中点的元素值的离散性,获得图像中的特殊点,并在特殊点中的筛选出在PCBA板元件上的特殊点。
作为本技术方案的进一步改进,在步骤S2中,所述设置元件的定位锚点的偏移界限的方法为:
①、将图片中在元件上的特殊点设置为定位锚点,并通过PCB板的基面确定定位锚点的确切位置;
②、根据元件标准,确定元件底部距离PCB板基面的缝隙范围;
③、根据元件安装的缝隙范围,对定位锚点的浮动范围进行扩展,获得定位锚点的出现空间以及浮动界限。
作为本技术方案的进一步改进,在步骤S5中,所述图像和PCBA板进行对比的方法采用Otsu分割算法对图像的相同点进行对比,确定元件安装的方向是否正确,其中Otsu分割算法分割图像的方法为:
②、计算子图像的灰度均值、最大灰度值和最小灰度值;
作为本技术方案的进一步改进,在步骤S5中,对所述元件的定位锚点进行对比方法为:
①、收集定位锚点的出现空间以及浮动界限的图像范围数据,并将图像范围数据显示为带状区域;
②、对待测的PCBA板上元件的定位锚点的位置进行读取,获得待测的PCBA板上元件的定位锚点;
③、将获得的待测的PCBA板上元件的定位锚点导入到带状区域内,并判断定位锚点是否在带状区域内。
作为本技术方案的进一步改进,在步骤S6中,对所述待检测的PCBA板底部的连接引脚和标准的PCBA板底部的连接引脚进行对比的方法为采用映射投影的方法进行对比,其对比方法为:
作为本技术方案的进一步改进,在步骤S7中,所述判断待检测的PCBA板是否合格的方法为:将步骤S5中判断的定位锚点信息和步骤S6中的判断的元件引脚的长度来判断PCBA板是否合格。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、该基于前后值进行比较的PCBA缝隙检测方法中,通过将标准的PCB板和PCBA板进行特征捕捉,建立基面以及锚点,并根据锚点建立带状区域,以便于后期对元件安装的位置进行锚点的对比,以判断元件安装的位置和PCB板安装基面的缝隙是否在合格的范围内,提高PCBA板检测的速度。
2、该基于前后值进行比较的PCBA缝隙检测方法中,通过对元件的引脚长度进行判断元件安装是否存在故障,以提高系统对PCBA板判断的效果,避免系统出现误判,提高系统判断PCBA板的准确度,同时通过对元件的引脚进行判断便于判断出元件在安装时是否出现安装倾斜的情况,进一步提高对PCBA板上元件检测的效果。
附图说明
图1为本发明实施例1的整体步骤框图;
图2为本发明实施例1的整体流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
本发明提供基于前后值进行比较的PCBA缝隙检测方法,请参阅图1-图2,包括以下步骤:
S1、对PCB板的安装面以及标准的PCBA板上的元件位置进行特征捕捉,并对PCBA板上的连接引脚信息进行收集,获得PCB板以及PCBA板的基础信息以及特征点,以便于后期的特征对比;
采用灰度共生矩阵的方法对PCB板以及标准的PCBA板的图像进行特征捕捉,其步骤为:
其中,归一化的公式为:
⑤、判断图像中点的元素值的离散性,获得图像中的特殊点,并在特殊点中的筛选出在PCBA板元件上的特殊点,并将特殊点作为后期图像捕捉的锚点;
共生矩阵中元素值相对于主对角线的分布可用离散性来表示,它常常反映纹理的粗细程度,离主对角线远的元素的归一化值高,即元素的离散性大,也就是说,一定位置关系的两象素间灰度差的比例高,若以或0,或0的位置关系为例,离散性大意味着相邻象素间灰度差大的比例高,说明图像上垂直于该方向的纹理较细;相反,则图像上垂直于该方向.上的纹理较粗,当非主对角线上的元素的归一化值全为0时,元素值的离散性最小,则图像上垂直于该方向上不可能出现纹理,表示该方向上无特征点;
S2、根据收集到的信息,建立PCBA板和PCB板的模型,并设定PCB板的安装基面以及PCBA板上元件的可偏移范围以及元件的定位锚点,设置元件的定位锚点的偏移界限;
设置元件的定位锚点的偏移界限的方法为:
①、将图片中在元件上的特殊点设置为定位锚点,并通过PCB板的基面确定定位锚点的确切位置;
②、根据元件标准,确定元件底部距离PCB板基面的缝隙范围;
③、根据元件安装的缝隙范围,对定位锚点的浮动范围进行扩展,获得定位锚点的出现空间以及浮动界限;
S3、对待检测的PCBA板上侧元件连接面和下侧引脚连接面进行图片捕捉;
S4、对图像进行特征捕捉,获得安装元件的定位锚点;
S5、将捕捉到的图像和标准的PCBA板进行对比,并对元件的定位锚点进行对比,判断定位锚点的范围;
图像和PCBA板进行对比的方法采用Otsu分割算法对图像的相同点进行对比,确定元件安装的方向是否正确,其中Otsu分割算法分割图像的方法为:
②、计算子图像的灰度均值、最大灰度值和最小灰度值;
③、将子图像和子图像相同位置的子图像的灰度均值、最大灰度值和最小灰度值进行对比,即和的灰度均值、最大灰度值和最小灰度值进行比较,和的灰度均值、最大灰度值和最小灰度值进行比较,当存在一组的数据存在较大的差别时,则表面安装在PCB板上的元件的方向安装有误,该PCBA板存在故障,需要后期的维修;
对元件的定位锚点进行对比方法为:
①、收集定位锚点的出现空间以及浮动界限的图像范围数据,并将图像范围数据显示为带状区域;
②、对待测的PCBA板上元件的定位锚点的位置进行读取,获得待测的PCBA板上元件的定位锚点;
③、将获得的待测的PCBA板上元件的定位锚点导入到带状区域内,并判断定位锚点是否在带状区域内;当定位锚点偏离带状区域时,则表明待测的PCBA板上的元件安装位置和标准的PCBA板上的元件位置有较大差别,其元件和PCB板的缝隙存在较大问题,元件安装有问题;当定位锚点在带状区域的内部时,则表明待测的PCBA板上的元件安装位置和标准的PCBA板上的元件位置有较小差别,其元件和PCB板的缝隙在特定的范围内,元件安装在标准的范围内;
S6、对待检测的PCBA板底部的连接引脚和标准的PCBA板底部的连接引脚进行对比,判断引脚连接位置是否在限制的界限内;
对待检测的PCBA板底部的连接引脚和标准的PCBA板底部的连接引脚进行对比的方法为采用映射投影的方法进行对比,其对比方法为:
S7、判断待检测的PCBA板是否合格,并对检测的PCBA板的检测信息进行记录;
判断待检测的PCBA板是否合格的方法为:将步骤S5中判断的定位锚点信息和步骤S6中的判断的元件引脚的长度来判断PCBA板是否合格,当在步骤S5中判断的定位锚点出现在带状区域的外部,步骤S6中的判断的元件引脚的长度超过标准的范围,则表明PCBA板上的元件安装有误;当在步骤S5中判断的定位锚点出现在带状区域的外部,而步骤S6中的判断的元件引脚的长度在标准的范围内或在步骤S5中判断的定位锚点出现在带状区域的内部,而步骤S6中的判断的元件引脚的长度在标准的范围外,此时将此PCBA板进行标记,并采用人工进行判断,以避免系统产生的误判,当在步骤S5中判断的定位锚点出现在带状区域的内部,步骤S6中的判断的元件引脚的长度在标准的范围内,则表示PCBA板上的元件安装合格,此时元件和PCB板之间的缝隙在合格的范围内。
其中,在步骤S1和步骤S4中对PCB板、标准的PCBA板和待检测的PCBA板的上侧进行捕捉图像的位置为同一个位置,且对PCBA板下侧的引脚进行捕捉的位置为同一位置。
本实施例在使用时,对PCB板的安装面机械 捕捉,已获得元件安装的基面,并对标准的PCBA板上的元件位置进行特征点的提取,并将其特征点设置有定位锚点,根据设置元件上的定位锚点和元件和PCB板之间安装缝隙中的范围,确定定位锚点浮动的控制和界限,对待测的PCBA板上侧的元件和下侧的引脚进行图像拍摄,并使用Otsu分割算法对标准的PCBA板图像和待测的PCBA板图像上的元件进行分割,已获得子图像,和,对子图像,和进行灰度均值、最大灰度值和最小灰度值的比较,并当子图像中的某个分割的图像出现较大的差异时,则表面安装在PCB板上的元件的方向安装有误;
对待测的PCBA板上元件的定位锚点进行识别,并将获得的定位锚点和带状区域进行比较,并当定位锚点出现在带状区域的外部时,对此定位锚点表示的元件的引脚进行对比,确定元件引脚连接是否存在故障,同时通过元件引脚的长度判断元件是否存在安装发生倾斜的问题,;
根据对待测的PCBA板上元件的定位锚点的对比和元件引脚的对比的双重数据对比,判断待检测的PCBA板是否合格,并将判断不合格的PCBA板挑选出来,并将判断的结果进行记录。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.基于前后值进行比较的PCBA缝隙检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、对PCB板以及标准的PCBA板进行特征捕捉,并对PCBA板上的连接引脚信息进行收集;
S2、根据收集到的信息,建立PCBA板和PCB板的模型,并设定PCB板的安装基面以及PCBA板上元件的可偏移范围以及元件的定位锚点,设置元件的定位锚点的偏移界限;
S3、对待检测的PCBA板上侧元件连接面和下侧引脚连接面进行图片捕捉;
S4、对图像进行特征捕捉,获得安装元件的定位锚点;
S5、将捕捉到的图像和标准的PCBA板进行对比,并对元件的定位锚点进行对比,判断定位锚点的范围;
S6、对待检测的PCBA板底部的连接引脚和标准的PCBA板底部的连接引脚进行对比,判断引脚连接位置是否在限制的界限内;
S7、判断待检测的PCBA板是否合格,并对检测的PCBA板的检测信息进行记录;
在步骤S2中,所述设置元件的定位锚点的偏移界限的方法为:
①、将图片中在元件上的特殊点设置为定位锚点,并通过PCB板的基面确定定位锚点的确切位置;
②、根据元件标准,确定元件底部距离PCB板基面的缝隙范围;
③、根据元件安装的缝隙范围,对定位锚点的浮动范围进行扩展,获得定位锚点的出现空间以及浮动界限;
在步骤S5中,对所述元件的定位锚点进行对比方法为:
①、收集定位锚点的出现空间以及浮动界限的图像范围数据,并将图像范围数据显示为带状区域;
②、对待测的PCBA板上元件的定位锚点的位置进行读取,获得待测的PCBA板上元件的定位锚点;
③、将获得的待测的PCBA板上元件的定位锚点导入到带状区域内,并判断定位锚点是否在带状区域内;
在步骤S6中,对所述待检测的PCBA板底部的连接引脚和标准的PCBA板底部的连接引脚进行对比的方法为采用映射投影的方法进行对比,其对比方法为:
在步骤S7中,所述判断待检测的PCBA板是否合格的方法为:将步骤S5中判断的定位锚点信息和步骤S6中的判断的元件引脚的长度来判断PCBA板是否合格。
2.根据权利要求1所述的基于前后值进行比较的PCBA缝隙检测方法,其特征在于:在步骤S1和步骤S4中对所述PCB板、标准的PCBA板和待检测的PCBA板的上侧进行捕捉图像的位置为同一个位置,且对PCBA板下侧的引脚进行捕捉的位置为同一位置。
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