CN115452888A - 一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备及检测方法。本发明装备包括检测模块、机械模块、控制模块、任务模块和评判模块，通过检测模块对焊点进行检测并将检测数据传输至评判模块进行处理；通过机械模块安装检测模块、装夹待测电路板和实现待测电路板移动与定位；通过控制模块控制机械模块和检测模块；通过任务模块制定和执行检测任务；通过评判模块处理检测模块获取的检测数据对焊点质量进行分析评判。本装备通过采集焊点在脉冲热激励下的温度时间曲线，采用焊点缺陷特征参数提取算法输出表征焊点质量的特征参数，进一步采用焊点缺陷评判模型输出焊点的缺陷面积百分比，具备自动化操作、检测效率和精度高的优点。

Description

一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备及检测方法

技术领域

本发明属于电路板焊点质量检测领域，特别涉及一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备及检测方法。

背景技术

在航天器及军用装备电子产品生产以及贮存过程中，PCB电路板由于贴装过程各种环境因素以及焊盘表面锈蚀、氧化、污染等问题可能造成焊点焊接不良缺陷，焊点缺陷可能导致整个电子产品的报废或整星电源模块的失效，影响航天器的稳定运行。

传统的基于红外热像技术的PCB电路板焊点质量检测存在以下不足：直接将温度信号作为缺陷判据，温度时间曲线缺陷辨识信号微弱；激光器激励不精准；逐个焊点路径计划制定费时费力；具有检测速度慢、检测精度低的特点。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备及检测方法，具备激光精准激励、焊点自动识别、检测路径规划和缺陷智能识别功能，有效提升了检测效率及精度。

本发明的技术解决方案是：

一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备，包括检测模块、机械模块、控制模块和评判模块；所述机械模块在控制模块的控制下对待测电路板进行移动和定位，将待测电路板上的待测焊点移动至所述检测模块进行检测；所述检测模块在控制模块的控制下对待测焊点施加脉冲热激励并采集红外热像数据，将红外热像数据传输到评判模块，所述红外热像数据为待测焊点在脉冲热激励下的温度时间曲线；所述评判模块从待测焊点红外热像数据中获取焊点缺陷特征参数，并根据焊点缺陷特征参数得到焊点的缺陷面积百分比；所述焊点缺陷特征参数通过以下方式获取：

(1)从待测焊点的温度时间曲线中提取温度下降段的过余温度时间曲线；

(2)对温度下降段的过余温度时间曲线作快速傅里叶变换，获取相位频率曲线，将相位的极小值作为第一特征参数；

(3)对温度下降段的过余温度曲线采用最小二乘法进行多项式拟合，对拟合的多项式求一阶导数，将一阶导数的最大值作为第二特征参数；

(4)对温度下降段的过余温度时间曲线的过余温度取对数，得到温度下降段的对数过余温度时间曲线，在此基础上采用最小二乘法进行多项式拟合，多拟合的多项式求一阶导数，将一阶导数的最大值作为第三特征参数；

(5)根据降温段的过余温度时间曲线，计算正则化视在吸热系数并取对数，将对数正则化视在吸热系数的最小值作为第四特征参数。

优选的，所述评判模块根据焊点缺陷特征参数采用焊点缺陷评判模型得到焊点的缺陷面积百分比，焊点缺陷评判模型通过BP神经网络算法建立，具体为：

(31)预制具有不同缺陷面积百分比的焊点；

(32)采集各焊点在脉冲热激励下的红外热像数据，获取第一特征参数、第二特征参数、第三特征参数和第四特征参数；

(33)构建BP神经网络模型，包括输入层、隐含层和输出层，输入层参数为第一特征参数、第二特征参数、第三特征参数和第四特征参数，节点数量为4，隐含层用于处理输入与输出的非线性关系，输出层参数为焊点的缺陷面积百分比，节点数量为1；

(34)将预制的焊点作为样本，对BP神经网络模型进行训练，直至其拟合误差满足预设的阈值，训练得到的BP神经网络模型即为焊点缺陷评判模型。

优选的，还包括任务模块，所述任务模块通过读取导入的待测电路板的GERBER设计文件，识别全部焊点并生成位置坐标信息，在全部焊点中选择待测焊点，根据各待测焊点的位置坐标信息对检测路径进行规划。

优选的，所述任务模块根据各待测焊点的位置坐标信息对检测路径进行规划，具体为：以固定行高对待测焊点进行分行，依次对每行的待测焊点进行检测，每行根据待测焊点距离最右侧的距离从小到大依次进行检测。

优选的，所述机械模块包括大理石台、产品装夹台、XY二维移动平台、安装架；所述大理石台作为保证检测装备整体稳定性的运行平台；所述产品装夹台用于装夹待检测电路板，所述产品装夹台安装在所述XY二维移动平台上，所述XY二维移动平台包括X轴滑台和Y轴滑台，分别用于带动待检测电路板在X轴方向和Y轴方向进行移动；所述安装架用于搭载所述检测模块。

优选的，所述检测模块包括热加载源、红外热像仪和数字显微镜；所述热加载源用于向待测焊点加载脉冲热激励；所述红外热像仪用于采集待测焊点在加载源的脉冲热激励下的温度时间曲线；所述数字显微镜用于采集记录待测焊点的光学图像和辅助定位。

优选的，所述热加载源为最小焦点直径小于焊点尺寸的激光器，包括分别位于所述红外热像仪两侧的第一激光器和第二激光器，所述第一激光器与所述第二激光器激光发射方向相对且与竖直方向夹角为45°。

优选的，所述控制模块包括运动模块控制器和检测模块控制器，所述运动模块控制器包括：运动控制卡、伺服电机、驱动器和光栅尺，所述运动控制卡用于向所述驱动器发送控制指令，所述驱动器用于控制所述伺服电机驱动所述X轴滑台、Y轴滑台移动，所述光栅尺用于进行位置反馈；所述检测模块控制器对所述热加载源、红外热像仪和电子显微镜进行控制。

优选的，所述数字显微镜通过水平移动轴安装在所述安装架上，所述水平移动轴用于带动所述数字显微镜沿安装架移动，所述水平移动轴的移动通过伺服电机驱动。

一种基于红外热像技术的焊点质量检测方法，包括如下步骤：

步骤(1)将待测电路板装夹到产品装夹台上，使待测电路板相邻两边与所述X方向、Y方向定位挡片相贴；

步骤(2)使红外热像仪视场中心、数字显微镜视场中心、热加载源加热点与被测焊点重合，校准红外热像仪、热加载源、数字显微镜与XY二维移动平台的位置对应关系，建立坐标体系；

步骤(3)制定检测任务，具体包括检测参数设置、选取测点和路径规划，

检测参数设置：根据待测电路板焊点类型设置热加载源及红外热像仪的检测参数；

选取测点：通过读取导入的待测电路板的GERBER设计文件识别全部焊点并生成对应的位置坐标信息，在此基础上生成待检测焊点列表；

路径规划：根据待检测焊点的位置坐标信息对待测焊点进行排序，采用行优先搜索算法自动规划检测路径，具体为：以固定行高对待测焊点进行分行，依次对每行的待测焊点进行检测，每行根据待测焊点距离最右侧的距离从小到大依次进行检测；

步骤(4)根据制定的检测任务依次对各待测焊点进行检测，具体为：XY二维移动平台将待测焊点移动到检测位置，打开热加载源加热，红外热像仪记录红外热像数据，数字显微镜记录光学图像；

步骤(5)评判模块对检测数据进行处理，输出焊点的缺陷面积百分比。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明基于红外热像技术的焊点质量检测装备及检测方法，通过对焊点在脉冲热源激励下的温度时间曲线的分析研究，确定能够表征焊点质量的特征参数，通过预制具有不同程度缺陷的试样作为样本，采用BP神经网络进行训练建模，得到焊点缺陷评判模型，有效提高了焊点检测精度；

(2)本发明基于红外热像技术的焊点质量检测装备及检测方法，通过导入电路板GERBER设计文件自动识别焊点并生成位置坐标信息，同时对电路板上的所有焊点进行统筹规划，实现路径最优规划，并按照规划路径进行检查，单次检测任务可进行1000个焊点的检测，实现快速高效的焊点质量检测，便于进行批量电路板检测；

(3)本发明基于红外热像技术的焊点质量检测装备及检测方法，采用自动化二维移动平台结合光栅尺，具有自动化检测、速度快、定位精度高的特点，解决定位不准确微小焊点激励不精准的问题；

(4)本发明基于红外热像技术的焊点质量检测装备及检测方法，采用协同工作的双聚焦激光器，在不改变在不改变激光器方向的条件下，能够实现元器件两侧焊点的检测。

附图说明

图1为本发明基于红外热像技术的焊点质量检测装备的结构示意图；

图2为本发明基于红外热像技术的焊点质量检测装备的外壳及底座结构示意图；

具体实施方式

下面结合实例和附图对本发明做进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

本发明基于红外热像技术的焊点质量检测装备的构成包括检测模块、机械模块、控制模块、任务模块和评判模块五个部分。所述检测模块用于对焊点进行检测并将检测数据传输至评判模块进行处理；所述机械模块用于安装所述检测模块、装夹待测电路板和实现所述待测电路板移动与定位；所述控制模块用于控制所述机械模块和检测模块；所述任务模块用于制定和执行检测任务；所述评判模块用于处理检测模块获取的检测数据对焊点质量进行分析评判。

所述机械模块包括：大理石台1、产品装夹台2、XY二维移动平台3、安装架4。

具体讲，所述大理石1台作为保证装备系统整体稳定性的运行平台，有效提高装备的抗震性和稳定性；所述产品装夹台2用于装夹待检测电路板，所述产品装夹台安装在所述XY二维移动平台3上；所述XY二维移动平台3安装在所述大理石台1上，包括X轴滑台和Y轴滑台，所述X轴滑台用于带动待检测电路板在X轴方向进行移动，所述Y轴滑台用于带动待检测电路板在Y轴方向进行移动；所述安装架4安装在所述大理石台1上，所述安装架4用于安装所述检测模块，能够保证热加载源6的有效加载和红外热像仪5信号采集的稳定性和重复性。

在一具体实施例中，所述安装架4由铝型材通过机械加工而成。

再具体讲，所述产品装夹台2的一角设置有X方向定位挡片与Y方向定位挡片，分别与X轴、Y轴平行，待测电路板在装夹时相邻两边与所述X方向、Y方向定位挡片相贴，通过磁性螺钉安装在所述产品装夹台2上，可确定待测电路板在整个机械坐标系下的准确位置，从而方便快捷的定位到指定的焊点位置；所述装夹平台2能够适应不同产品尺寸的检测需求。

在一具体实施例中，所述产品装夹台2由铝合金通过机械加工而成。

再具体讲，所述所述X轴滑台或Y轴滑台的运动范围为±250mm，具有左右限位，0点位置在所述X轴滑台与Y轴滑台的中心，有效检测区域为500mm×500mm；所述X轴滑台与所述Y轴滑台可同时运动，快速准确定位，所述X轴滑台或Y轴滑台的重复定位精度为0.02mm，运动速度可达150mm/s。

在一具体实施例中，如图2所示，机械模块还包括底座9和外壳10，所述外壳10为封闭式箱体结构，使电路板焊点在检测时的温度变化不受外界影响；所述底座9作为所述检测装备的运行平台。

具体讲，所述外壳10由钢框架和钢化玻璃通过机械加工而成，封闭式外壳设计可以保护内部运行机构和仪器，钢化玻璃窗口便于装卸电路板，关闭后检测系统处于密闭的暗箱环境中，所述外壳10内配备高亮LED，为检测系统内部提供所需的照明，可以对检测运行状态进行监控；所述底座9采用角钢加工而成，四角支撑调节设计保证了平台水平度以及运行的平稳性。

所述的检测模块包括热加载源6、红外热像仪5和数字显微镜7。

具体讲，所述的热加载源6用于向待测焊点加载热流；所述红外热像仪5用于采集待测焊点的红外热像数据，所述红外热像仪的5安装方向垂直于所述大理石台1，所述红外热像仪5配备高度调节装置，可快速调整距离；所述数字显微镜7用于采集记录焊点的光学图像和辅助定位。

再具体讲，所述热加载源6为激光器，激光器经过透射聚焦，实现能量聚焦和焦点变小，包括第一激光器和第二激光器，所述第一激光器与所述第二激光器分别位于所述红外热像仪5两侧，所述第一激光器与第二激光器激光发射方向相对且与竖直方向夹角为45°；检测时开启其中一个激光器，当该激光器对待测焊点加热发生遮挡时，可切换另一个激光器进行加热，在不改变激光器方向的条件下，能够实现元器件两侧焊点的检测，解决单激光器条件下部分测点遮挡需要调整电路板或者方向的问题；所述激光器最小焦点直径小于焊点尺寸。

再具体讲，所述数字显微镜7安装在水平H轴8上，所述水平H轴8安装在所述安装架4上，用于带着所述数字显微镜7沿着所述安装架4移动，所述水平H轴8零点在所述安装架4最右侧，定位点在机械模块0点位置；在焊点检测任务制定、焊点观察及图像采集时，可使数字显微镜7移到定位点，在焊点检测时可移动到原点，能够有效避免对红外热像仪5数据采集的妨碍；所述数字显微镜7放大倍率大于等于50倍。

在一具体实施例中，所述水平H轴8由丝杠通过机械加工而成。

所述控制模块包括运动模块控制器12、检测模块控制器13和计算机11，所述运动模块控制器12包括：运动控制卡、伺服电机、驱动器和光栅尺，所述运动控制卡用于向所述驱动器发送控制指令，所述驱动器用于控制所述伺服电机，所述伺服电机用于驱动所述X轴滑台、Y轴滑台及水平H轴8移动，所述光栅尺用于进行位置反馈；所述检测模块控制器13对所述热加载源6、红外热像仪5和电子显微镜7进行控制；所述计算机11通过控制程序实现对所述运动模块控制器12和检测模块控制器13的控制。

具体讲，所述伺服电机为大功率交流伺服电机，保证系统运行的动力；所述光栅尺为增量式光栅尺，可快速反馈XY二维移动平台3的位置信息。

机械系统在开机归零后，即可获得机械坐标系零点，人工辅助红外热像仪5和数字显微镜7确定特征点坐标后，即可建立完整的二维坐标系，将电路板上的每个焊点位置与坐标系完全对应起来，为控制模块、任务模块和评判模块提供位置反馈。

所述任务模块包括计算机11，所述计算机11采用任务制定算法，所述任务制定算法包括：焊点识别算法和路径规划算法。

所述焊点识别算法通过读取导入的待测电路板的GERBER设计文件，绘制出电路板多层叠加视图，通过分析走线层、焊盘层、丝印层等结构，识别全部焊点并生成位置坐标信息。

所述路径规划算法根据焊点位置坐标信息对待测焊点进行排序，采用行优先搜索算法自动规划检测路径，具体为：以50mm为行高对待测焊点进行分行，每行根据焊点距离最右侧的距离从小到大依次排序。

制定检测任务具体为：设置检测参数、选取测点和规划检测路径。

检测参数设置具体为：根据待测电路板焊点类型设置热加载源6及红外热像仪5检测参数；

选取测点具体为：通过焊点识别算法识别全部焊点并生成位置坐标信息，默认选择全部焊点，根据需要对识别的焊点进行选择及删除操作，生成待检测焊点列表；进一步通过手动控制将焊点移动至检查位置并添加至待检测焊点列表；所述任务模块可支持32层，1000个焊点同时显示。

进一步，任务模块还可以读取计划检测列表文件，根据文件中提供的焊点信息生成待检测焊点列表，可进行编辑、选择、删除操作。

在一具体实施例中，所述检测列表文件格式为csv文件，所述焊点信息包括测点编号、测点X坐标、测点Y坐标、测点宽度和测点高度。

规划检测路径具体为：采用路径规划算法形成焊点检测计划。

任务模块执行检测任务具体为：执行检测计划，按照建立的测点列表，控制XY二维平移台3带动电路板到达指定位置，打开激光器6加热，红外热像仪5记录热像序列，数字显微镜7记录光学图像，将测量数据传输至评判模块。

进一步，在进行检测时需要进行锚点校准，所述锚点为测点列表中的第一个测点，控制焊点中心区域在数字显微镜7视场中心0点，并打开激光器6，将激光器6精准激励到该焊点的中心位置，从而实现锚点定位信息校准。在测量时，热像仪视场中心、激光器加热点与被测焊点三点重合。

所述评判模块包括计算机11，所述计算机11采用焊点质量评判算法。

所述焊点质量评判算法根据焊点的红外热像数据评判焊点质量。

对焊点的红外热像数据进行处理，计算表征焊点质量的特征参数，将特征参数输入焊点质量智能评判模型，输出焊点质量评判结果，所述焊点质量评判结果为焊点的缺陷面积百分比。

具体讲，表征焊点质量的特征参数包括，脉冲相位法第一低频的相位、趋势分析法七阶多项式拟合导数绝对值最大值、趋势分析法对数三阶多项式拟合导数绝对值最大值和对数正则化视在吸热系数最小值。

进一步，所述脉冲相位法第一低频的相位具体为：

提取降温段的过余温度-时间曲线，作FFT变换，获取相位频率曲线，相位的极小值即为脉冲相位法第一低频的相位；

所述趋势分析法七阶多项式拟合导数绝对值最大值具体为：

提取降温段的过余温度-时间曲线，对其进行七阶多项式拟合，对拟合的多项式求一阶导数，一阶导数的最大值即为趋势分析法七阶多项式拟合导数绝对值最大值；

趋势分析法对数三阶多项式拟合导数绝对值最大值具体为：

提取降温段的过余温度-时间曲线，对过余温度取对数，得到对数过余温度-时间曲线，在此坐标系基础上对其进行三阶多项式拟合，对拟合的多项式求一阶导数，一阶导数的最大值即为趋势分析法对数三阶多项式拟合导数绝对值最大值；

对数正则化视在吸热系数最小值具体为：

提取降温段的过余温-时间度曲线，根据正则化视在吸热系数的计算公式，获取正则化视在吸热系数-时间曲线，对其横纵坐标同时取对数，对数正则化视在吸热系数-对数时间曲线，取对数正则化视在吸热系数最小值作为特征值。

所述正则化视在吸热系数的定义及计算方法参考CN109581201 B“基于正则化视在吸热系数判定虚焊焊点的方法”。

上述四个特征参数通过大量仿真及试验确定，能够有效对焊点的虚焊程度进行表征。

预制一批具有不同程度虚焊类缺陷的焊点作为训练样本，将上述四个特征参数作为输入参数，焊点的缺陷面积百分比作为输出参数，构建BP神经网络模型。

BP神经网络包括输入层、隐含层和输出层，输入层为输入神经元，用于接收表征虚焊程度的各特征参数，隐含层为隐含神经元，用于处理输入与输出的非线性关系，输出层为输出神经元，用于输出焊点虚焊程度。

本发明输入层的节点数为4，输出层的节点数为1，最佳隐含层节点个数确定的参考公式为

其中：q为隐含层的节点数，m为输入层的节点数，n为输出层的节点数，a为1～10的任一常数，根据上述公式及多次试验优选隐含层的节点为10。因此确定BP神经网络模型的拓扑结构为4-10-1。

为了保证较快的调节速度，初始权值在[-1,1]区间进行随机选取；为了使系统具有良好的稳定性，学习速率的选取范围为0.01～0.7；依据多次训练结果，学习速率设置为0.01。

输入层至隐含层采用的激励函数为输入层至隐藏层采用的激励函数为双曲正切S型函数(Tan-Sigmoid)，其公式为：

Tan-Sigmoid函数在远离的定义域区间时，函数曲线趋势较为平缓，函数值变化速度较慢，所以处在这些饱和区的样本数据将造成较低的学习速率。且本专利BP神经网络的各输入参数大小不一，并非完全处于同一数量级，不利于神经网络的训练。因此需要对样本数据进行预处理使之落在[-1,1]的区间之内，从而统一量纲，避免神经元饱和，加快BP神经网络的学习速度。

具体的处理方法为：

其中，

为预处理后的数据，X_max和X_min分别为样本输入参数的最大值和最小值。

对样本进行训练，获取焊点虚焊缺陷智能识别模型，采用测试集对模型进行验证，并根据验证结果对模型进行优化、迭代，直至模型精度满足要求。

一种基于红外热像技术的焊点质量检测方法，步骤如下：

步骤(1)、开机自检，检测机械模块及检测模块与控制模块的连接状态；

步骤(2)、将待测电路板装夹到产品装夹台2上，使待测电路板相邻两边与所述X方向、Y方向定位挡片相贴；

步骤(3)、标准点校准，使热像仪5视场中心、数字显微镜7视场中心、激光器6加热点与被测焊点重合，校准红外热像仪5、激光器6、数字显微镜7与XY二维移动平台3的位置对应关系，建立坐标体系；

步骤(4)、制定检测任务，具体包括设置检测参数、选取测点和规划检测路径；

检测参数设置：根据待测电路板焊点类型设置激光器6及红外热像仪5检测参数；

选取测点：通过读取导入的待测电路板的GERBER设计文件识别全部焊点并生成位置坐标信息或通过手动控制选取测点；

路径规划：根据选取测点的位置坐标信息对待测焊点进行排序，采用行优先搜索算法自动规划检测路径，具体为：以50mm为行高对待测焊点进行分行，每行根据焊点距离最右侧的距离从小到大依次排序，生成焊点检测计划；

步骤(5)、执行检测任务，根据制定的检测任务按照焊点检测计划依次对各待测焊点进行检测，具体为：XY二维移动平台3将待测焊点移动到检测位置，打开激光器6加热，红外热像仪5记录红外热像数据，数字显微镜7记录光学图像；

步骤(6)、焊点质量评判，评判模块对检测数据进行处理，输出焊点质量检测结果。

本发明装备在被检产品不加电，焊点温升不超过80℃的状态下实现虚焊类缺陷自动检测与评价，单点自动检测时间小于5秒。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备，其特征在于，包括检测模块、机械模块、控制模块和评判模块；所述机械模块在控制模块的控制下对待测电路板进行移动和定位，将待测电路板上的待测焊点移动至所述检测模块进行检测；所述检测模块在控制模块的控制下对待测焊点施加脉冲热激励并采集红外热像数据，将红外热像数据传输到评判模块，所述红外热像数据为待测焊点在脉冲热激励下的温度时间曲线；所述评判模块从待测焊点红外热像数据中获取焊点缺陷特征参数，并根据焊点缺陷特征参数得到焊点的缺陷面积百分比；所述焊点缺陷特征参数通过以下方式获取：

(1)从待测焊点的温度时间曲线中提取温度下降段的过余温度时间曲线；

(2)对温度下降段的过余温度时间曲线作快速傅里叶变换，获取相位频率曲线，将相位的极小值作为第一特征参数；

(3)对温度下降段的过余温度曲线采用最小二乘法进行多项式拟合，对拟合的多项式求一阶导数，将一阶导数的最大值作为第二特征参数；

(4)对温度下降段的过余温度时间曲线的过余温度取对数，得到温度下降段的对数过余温度时间曲线，在此基础上采用最小二乘法进行多项式拟合，多拟合的多项式求一阶导数，将一阶导数的最大值作为第三特征参数；

(5)根据降温段的过余温度时间曲线，计算正则化视在吸热系数并取对数，将对数正则化视在吸热系数的最小值作为第四特征参数。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备，其特征在于，所述评判模块根据焊点缺陷特征参数采用焊点缺陷评判模型得到焊点的缺陷面积百分比，焊点缺陷评判模型通过BP神经网络算法建立，具体为：

(31)预制具有不同缺陷面积百分比的焊点；

(32)采集各焊点在脉冲热激励下的红外热像数据，获取第一特征参数、第二特征参数、第三特征参数和第四特征参数；

(33)构建BP神经网络模型，包括输入层、隐含层和输出层，输入层参数为第一特征参数、第二特征参数、第三特征参数和第四特征参数，节点数量为4，隐含层用于处理输入层参数与输出层参数的非线性关系，输出层参数为焊点的缺陷面积百分比，节点数量为1；

(34)将预制的焊点作为样本，对BP神经网络模型进行训练，直至其拟合误差满足预设的阈值，训练得到的BP神经网络模型即为焊点缺陷评判模型。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备，其特征在于，还包括任务模块，所述任务模块通过读取导入的待测电路板的GERBER设计文件，识别全部焊点并生成位置坐标信息，在全部焊点中选择待测焊点，根据各待测焊点的位置坐标信息对检测路径进行规划。

4.根据权利要求3所述的一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备，其特征在于，所述任务模块根据各待测焊点的位置坐标信息对检测路径进行规划，具体为：以固定行高对待测焊点进行分行，依次对每行的待测焊点进行检测，每行根据待测焊点距离最右侧的距离从小到大依次进行检测。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备，其特征在于，所述机械模块包括大理石台(1)、产品装夹台(2)、XY二维移动平台(3)、安装架(4)；所述大理石台(1)作为保证检测装备整体稳定性的运行平台；所述产品装夹台(2)用于装夹待检测电路板，所述产品装夹台(2)安装在所述XY二维移动平台(3)上，所述XY二维移动平台(3)包括X轴滑台和Y轴滑台，分别用于带动待检测电路板在X轴方向和Y轴方向进行移动；所述安装架(4)用于搭载所述检测模块。

6.根据权利要求5所述的一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备，其特征在于，所述检测模块包括热加载源(6)、红外热像仪(5)和数字显微镜(7)；所述热加载源(6)用于向待测焊点加载脉冲热激励；所述红外热像仪(5)用于采集待测焊点在加载源(6)的脉冲热激励下的温度时间曲线；所述数字显微镜(7)用于采集记录待测焊点的光学图像和辅助定位。

7.根据权利要求6所述的一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备，其特征在于，所述热加载源(6)为最小焦点直径小于焊点尺寸的激光器，包括分别位于所述红外热像仪(5)两侧的第一激光器和第二激光器，所述第一激光器与所述第二激光器激光发射方向相对且与竖直方向夹角为45°。

8.根据权利要求7所述的一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备，其特征在于，所述控制模块包括运动模块控制器(12)和检测模块控制器，所述运动模块控制器(12)包括：运动控制卡、伺服电机、驱动器和光栅尺，所述运动控制卡用于向所述驱动器发送控制指令，所述驱动器用于控制所述伺服电机驱动所述X轴滑台、Y轴滑台移动，所述光栅尺用于进行位置反馈；所述检测模块控制器(13)对所述热加载源(6)、红外热像仪(5)和电子显微镜(7)进行控制。

9.根据权利要求8所述的一种基于红外热像技术的焊点质量检测装备，其特征在于，所述数字显微镜(7)通过水平移动轴(8)安装在所述安装架(4)上，所述水平移动轴(8)用于带动所述数字显微镜(7)沿安装架(4)移动，所述水平移动轴(8)的移动通过伺服电机驱动。

10.一种基于红外热像技术的焊点质量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)将待测电路板装夹到产品装夹台(2)上，使待测电路板相邻两边与所述X方向、Y方向定位挡片相贴；

步骤(2)使红外热像仪(5)视场中心、数字显微镜(7)视场中心、热加载源(6)加热点与被测焊点重合，校准红外热像仪(5)、热加载源(6)、数字显微镜(7)与XY二维移动平台(3)的位置对应关系，建立坐标体系；

步骤(3)制定检测任务，具体包括检测参数设置、选取测点和路径规划，

检测参数设置：根据待测电路板焊点类型设置热加载源(6)及红外热像仪(5)的检测参数；

选取测点：通过读取导入的待测电路板的GERBER设计文件识别全部焊点并生成对应的位置坐标信息，在此基础上生成待检测焊点列表；

路径规划：根据待检测焊点的位置坐标信息对待测焊点进行排序，采用行优先搜索算法自动规划检测路径，具体为：以固定行高对待测焊点进行分行，依次对每行的待测焊点进行检测，每行根据待测焊点距离最右侧的距离从小到大依次进行检测；

步骤(4)根据制定的检测任务依次对各待测焊点进行检测，具体为：XY二维移动平台(3)将待测焊点移动到检测位置，打开热加载源(6)加热，红外热像仪(5)记录红外热像数据，数字显微镜(7)记录光学图像；

步骤(5)评判模块对检测数据进行处理，输出焊点的缺陷面积百分比。

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