CN116618785B - 一种基于图像识别的电路板焊接异常识别处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电路板焊接异常识别处理领域,具体公开一种基于图像识别的电路板焊接异常识别处理系统,本发明通过分析电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数,防止烙铁头运动轨迹出现偏差;分析电路板焊接的烙铁头工作姿态规范系数,防止烙铁头的焊接姿态不规范;分析电路板焊接的烙铁头停驻时长符合系数,避免烙铁头的停驻时长过长或过短;分析电路板焊接的送锡机构送锡速度匹配系数,防止送锡速度过快或者过慢进而导致焊料堆积过多或者焊料不足;综合评估电路板焊接设备的锡焊操作评价指数,判断电路板焊接设备锡焊是否存在异常,从多个维度对电路板自动焊接的过程进行监测分析,保证电路板的焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及电路板焊接异常识别处理领域,涉及到一种基于图像识别的电路板焊接异常识别处理系统。
背景技术
随着科学技术的不断发展,PCB电路板的出现让电子行业更新换代,电路板焊接的方式也在不断的更新,从手工焊接到自动焊接等技术的出现,满足了各种电路板生产工艺的要求。自动焊接主要是焊接一些手工焊接精度达不到或者效率达不到的产品,采用自动焊接机器人进行焊接是未来的一个必然选择,不仅提高了工作效率和焊接质量,而且还为企业节省了大量成本。
对于手工改机器焊接,目前还是一个适应的过程,因此为了保证焊接产品的质量,必须对其焊接过程进行监测分析,只有这样才能保证自动焊接的正常进行以及对产品质量的把控。
现有的电路板焊接监测方法主要对焊接后的成品电路板进行检验和质量评估,没有从源头上对电路板的焊接异常进行分析,即对电路板焊接过程的分析,不利于电路板质量问题的溯源和从根本上提高电路板的焊接质量,因此存在着一些不足:1、缺乏对自动焊接中烙铁头的运动轨迹的分析,若烙铁头的运动轨迹与理想运动轨迹偏差较大,会导致点焊位置不准确,可能无法与电子元件的焊点完全吻合,从而影响电路板焊接质量和稳定性,可能会出现焊接不良、焊点虚焊、焊盘间距不一致等问题,还可能导致烙铁头与焊接元件的碰撞,从而损坏烙铁头或焊接元件,甚至可能引发设备故障或停机。
2、缺乏对自动焊接中烙铁头的焊接姿态的分析,如烙铁头的投入角度和相对焊点距离,烙铁头的焊接姿态会影响焊点的形状,焊点的形状不佳容易使电路板焊接过程产生缺陷,如虚焊、裂纹、孔洞等,这些缺陷会导致电路板的焊接强度下降,从而影响电路板焊接的可靠性和耐久性。
3、缺乏对自动焊接中烙铁头的停驻时长的分析,烙铁头的停驻时长过长,焊料过多,浪费焊料,增加生产成本,可能出现锡焊桥联,影响电路板焊接质量;烙铁头的停驻时长过短,焊料过少,过少的焊料可能导致电路板焊接过于薄弱,影响焊点的承载能力和耐久性,容易断裂或失效。
4、缺乏对自动焊接中送锡机构的送锡速度的分析,送锡速度过快,焊料堆积过多,容易出现电路板焊接接触不良;送锡速度过慢,焊料不足,会使得焊点不完整,影响电路板焊点的承载能力和耐久性。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种基于图像识别的电路板焊接异常识别处理系统,实现对电路板焊接异常识别处理的功能。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:本发明提供一种基于图像识别的电路板焊接异常识别处理系统,包括:烙铁头运动轨迹监测分析模块:用于获取目标电路板制造工厂当前生产批次中各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端在电路板平面投影点的位置坐标,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端投影点的位置坐标,进一步获取各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹,分析得到各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数。
烙铁头工作姿态监测分析模块:用于获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的投入角度和相对焊点距离,分析得到各电路板焊接的烙铁头工作姿态规范系数。
烙铁头停驻时长监测分析模块:用于获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的停驻时长,分析得到各电路板焊接的烙铁头停驻时长符合系数。
送锡机构送锡速度监测分析模块:用于获取各电路板上各焊点焊接时送锡机构的送锡速度,分析得到各电路板焊接的送锡机构送锡速度匹配系数。
电路板焊接操作综合评估模块:用于根据各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数、烙铁头停驻时长符合系数和送锡机构送锡速度匹配系数,评估得到电路板焊接设备的锡焊操作评价指数。
电路板焊接异常预警处理模块:用于根据电路板焊接设备的锡焊操作评价指数,分析电路板焊接设备的锡焊综合评估指数,判断电路板焊接设备锡焊是否存在异常,并进行预警处理。
数据库:用于存储电路板焊接的烙铁头参考运动轨迹和烙铁头的参考投入角度和参考相对焊点距离,并存储焊点的焊接面积与焊接停驻时长之间的关系函数和送锡机构的参考送锡速度。
在上述实施例的基础上,所述烙铁头运动轨迹监测分析模块的具体过程为:获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端的俯视图像,得到各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端在电路板平面的投影点,按照预设的原则在电路板平面建立二维坐标系,获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端在电路板平面投影点的位置坐标,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端投影点的位置坐标。
根据各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端投影点的位置坐标,利用数学模型建立方法,绘制各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹,提取数据库中存储的电路板焊接的烙铁头参考运动轨迹,将各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹与电路板焊接的烙铁头参考运动轨迹进行比对,得到各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹与烙铁头参考运动轨迹的重合度,将其记为,/>表示第/>个电路板的编号,/>。
通过分析公式得到各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数/>,其中/>表示预设的烙铁头运动轨迹吻合系数的修正因子,/>表示预设的烙铁头运动轨迹重合度的阈值。
在上述实施例的基础上,所述烙铁头工作姿态监测分析模块的具体过程包括:获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的各角度实景图像,构建各电路板上各焊点焊接时烙铁头的空间模型,获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的尖端点与焊点中心之间的连线,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头的点焊投射线,获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的点焊投射线与电路板平面之间的夹角,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头的投入角度,并表示为,/>表示电路板上第/>个焊点的编号,/>,并获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的尖端点与焊点中心之间的距离,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头的相对焊点距离,并表示为/>。
在上述实施例的基础上,所述烙铁头工作姿态监测分析模块的具体过程还包括:提取数据库中存储的电路板焊接的烙铁头的参考投入角度和参考相对焊点距离,将其分别记为。
通过分析公式得到各电路板焊接的烙铁头工作姿态规范系数/>,其中/>表示预设的烙铁头工作姿态规范系数的修正因子,/>分别表示预设的烙铁头的投入角度和相对焊点距离的偏差阈值,/>分别表示预设的烙铁头的投入角度和相对焊点距离的权重因子。
在上述实施例的基础上,所述烙铁头停驻时长监测分析模块的具体过程为:获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的停驻时长,将其记为。
提取数据库中存储的焊点的焊接面积与焊接停驻时长之间的关系函数,获取电路板上各焊点的标准焊接面积,将电路板上各焊点的标准焊接面积代入焊点的焊接面积与焊接停驻时长之间的关系函数,得到电路板上各焊点的标准焊接面积对应的焊接停驻时长,将其记为电路板上各焊点焊接时烙铁头的参考停驻时长,并表示为。
通过分析公式得到各电路板焊接的烙铁头停驻时长符合系数/>,其中/>表示预设的烙铁头停驻时长符合系数的修正因子,/>表示自然常数,/>表示第/>个电路板上第/>个焊点焊接时烙铁头的停驻时长,/>表示电路板上第/>个焊点焊接时烙铁头的参考停驻时长,/>表示预设的烙铁头停驻时长偏差阈值。
在上述实施例的基础上,所述送锡机构送锡速度监测分析模块的具体过程为:获取各电路板上各焊点焊接时送锡机构的送锡速度,将其记为。
提取数据库中存储的送锡机构的参考送锡速度,将其记为。
通过分析公式得到各电路板焊接的送锡机构送锡速度匹配系数/>,其中/>表示预设的送锡机构送锡速度匹配系数的修正因子,/>表示预设的送锡速度允许偏差,/>表示电路板上焊点的数量,/>表示第/>个电路板上第/>个焊点焊接时送锡机构的送锡速度。
在上述实施例的基础上,所述电路板焊接操作综合评估模块的具体分析过程为:将各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数/>、烙铁头停驻时长符合系数/>和送锡机构送锡速度匹配系数/>代入公式得到电路板焊接设备的锡焊操作评价指数/>,其中/>表示预设的锡焊操作评价指数的修正因子,/>表示电路板的数量,/>分别表示预设的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数、烙铁头停驻时长符合系数、送锡机构送锡速度匹配系数的阈值,/>分别表示预设的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数、烙铁头停驻时长符合系数、送锡机构送锡速度匹配系数的权重因子,/>。
在上述实施例的基础上,所述电路板焊接异常预警处理模块的具体分析过程包括:获取电路板焊接设备的历史使用年限、历史维修次数和历史发热最高温度,将其分别记为。
通过分析公式得到电路板焊接设备的性能衰减系数/>,其中/>分别表示预设的单位使用年限和单位维修次数的影响因子,/>分别表示预设的电路板焊接设备的发热温度阈值。
在上述实施例的基础上,所述电路板焊接异常预警处理模块的具体分析过程还包括:将电路板焊接设备的锡焊操作评价指数和性能衰减系数/>代入公式得到电路板焊接设备的锡焊综合评估指数/>,其中/>表示预设的锡焊综合评估指数修正系数。
将电路板焊接设备的锡焊综合评估指数与预设的锡焊综合评估指数预警值进行比较,若电路板焊接设备的锡焊综合评估指数小于预设的锡焊综合评估指数预警值,则电路板焊接设备锡焊存在异常,进行预警,并反馈至目标电路板制造工厂的生产监管部门。
相对于现有技术,本发明所述的一种基于图像识别的电路板焊接异常识别处理系统以下有益效果:1.本发明通过对自动焊接中烙铁头的运动轨迹进行监测分析,防止烙铁头的运动轨迹出现偏差,提高电路板焊接的精准性,为电路板焊接质量和稳定性提供保障。
2.本发明通过对自动焊接中烙铁头的焊接姿态进行监测分析,防止烙铁头的焊接姿态不规范而影响焊点的形状,减少电路板焊接过程产生的缺陷,提高电路板的焊接强度,保证焊接的可靠性和耐久性。
3.本发明通过对自动焊接中烙铁头的停驻时长进行监测分析,避免烙铁头的停驻时长过长或者过短,提高电路板焊接的强度和稳定性,增强电路板焊点的承载能力和耐久性。
4.本发明通过对自动焊接中送锡机构的送锡速度进行监测分析,防止送锡速度过快或者过慢,避免焊料堆积过多或者焊料不足,提高电路板的焊接质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统模块连接图。
图2为本发明的烙铁头点焊示意图。
附图标记:1.电路板平面;2.焊点;3.烙铁头;4.烙铁头尖端点;5.焊点中心;6.烙铁头点焊投射线;7.烙铁头投入角度。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明提供一种基于图像识别的电路板焊接异常识别处理系统,包括烙铁头运动轨迹监测分析模块、烙铁头工作姿态监测分析模块、烙铁头停驻时长监测分析模块、送锡机构送锡速度监测分析模块、电路板焊接操作综合评估模块、电路板焊接异常预警处理模块和数据库。
所述电路板焊接操作综合评估模块分别与烙铁头运动轨迹监测分析模块、烙铁头工作姿态监测分析模块、烙铁头停驻时长监测分析模块和送锡机构送锡速度监测分析模块连接,电路板焊接异常预警处理模块与电路板焊接操作综合评估模块连接,数据库分别与烙铁头运动轨迹监测分析模块、烙铁头工作姿态监测分析模块、烙铁头停驻时长监测分析模块和送锡机构送锡速度监测分析模块连接。
所述烙铁头运动轨迹监测分析模块用于获取目标电路板制造工厂当前生产批次中各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端在电路板平面投影点的位置坐标,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端投影点的位置坐标,进一步获取各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹,分析得到各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数。
进一步地,所述烙铁头运动轨迹监测分析模块的具体过程为:获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端的俯视图像,得到各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端在电路板平面的投影点,按照预设的原则在电路板平面建立二维坐标系,获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端在电路板平面投影点的位置坐标,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端投影点的位置坐标。
根据各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端投影点的位置坐标,利用数学模型建立方法,绘制各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹,提取数据库中存储的电路板焊接的烙铁头参考运动轨迹,将各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹与电路板焊接的烙铁头参考运动轨迹进行比对,得到各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹与烙铁头参考运动轨迹的重合度,将其记为,/>表示第/>个电路板的编号,/>。
通过分析公式得到各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数/>,其中/>表示预设的烙铁头运动轨迹吻合系数的修正因子,/>表示预设的烙铁头运动轨迹重合度的阈值。
需要说明的是,本发明通过对自动焊接中烙铁头的运动轨迹进行监测分析,防止烙铁头的运动轨迹出现偏差,提高电路板焊接的精准性,为电路板焊接质量和稳定性提供保障。
所述烙铁头工作姿态监测分析模块用于获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的投入角度和相对焊点距离,分析得到各电路板焊接的烙铁头工作姿态规范系数。
进一步地,所述烙铁头工作姿态监测分析模块的具体过程包括:参阅图2所示,获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的各角度实景图像,构建各电路板上各焊点焊接时烙铁头的空间模型,获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的尖端点与焊点中心之间的连线,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头的点焊投射线,获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的点焊投射线与电路板平面之间的夹角,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头的投入角度,并表示为,/>表示电路板上第/>个焊点的编号,/>,并获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的尖端点与焊点中心之间的距离,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头的相对焊点距离,并表示为/>。
作为一种优选方案,各电路板上各焊点焊接时烙铁头的尖端点与焊点中心之间的距离即为各电路板上各焊点焊接时烙铁头的点焊投射线的长度。
进一步地,所述烙铁头工作姿态监测分析模块的具体过程还包括:提取数据库中存储的电路板焊接的烙铁头的参考投入角度和参考相对焊点距离,将其分别记为。
通过分析公式得到各电路板焊接的烙铁头工作姿态规范系数/>,其中/>表示预设的烙铁头工作姿态规范系数的修正因子,/>分别表示预设的烙铁头的投入角度和相对焊点距离的偏差阈值,/>分别表示预设的烙铁头的投入角度和相对焊点距离的权重因子。
需要说明的是,本发明通过对自动焊接中烙铁头的焊接姿态进行监测分析,防止烙铁头的焊接姿态不规范而影响焊点的形状,减少电路板焊接过程产生的缺陷,提高电路板的焊接强度,保证焊接的可靠性和耐久性。
所述烙铁头停驻时长监测分析模块用于获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的停驻时长,分析得到各电路板焊接的烙铁头停驻时长符合系数。
进一步地,所述烙铁头停驻时长监测分析模块的具体过程为:获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的停驻时长,将其记为。
提取数据库中存储的焊点的焊接面积与焊接停驻时长之间的关系函数,获取电路板上各焊点的标准焊接面积,将电路板上各焊点的标准焊接面积代入焊点的焊接面积与焊接停驻时长之间的关系函数,得到电路板上各焊点的标准焊接面积对应的焊接停驻时长,将其记为电路板上各焊点焊接时烙铁头的参考停驻时长,并表示为。
通过分析公式得到各电路板焊接的烙铁头停驻时长符合系数/>,其中/>表示预设的烙铁头停驻时长符合系数的修正因子,/>表示自然常数,/>表示第/>个电路板上第/>个焊点焊接时烙铁头的停驻时长,/>表示电路板上第/>个焊点焊接时烙铁头的参考停驻时长,/>表示预设的烙铁头停驻时长偏差阈值。
需要说明的是,本发明通过对自动焊接中烙铁头的停驻时长进行监测分析,避免烙铁头的停驻时长过长或者过短,提高电路板焊接的强度和稳定性,增强电路板焊点的承载能力和耐久性。
所述送锡机构送锡速度监测分析模块用于获取各电路板上各焊点焊接时送锡机构的送锡速度,分析得到各电路板焊接的送锡机构送锡速度匹配系数。
进一步地,所述送锡机构送锡速度监测分析模块的具体过程为:获取各电路板上各焊点焊接时送锡机构的送锡速度,将其记为。
提取数据库中存储的送锡机构的参考送锡速度,将其记为。
通过分析公式得到各电路板焊接的送锡机构送锡速度匹配系数/>,其中/>表示预设的送锡机构送锡速度匹配系数的修正因子,/>表示预设的送锡速度允许偏差,/>表示电路板上焊点的数量,/>表示第个电路板上第/>个焊点焊接时送锡机构的送锡速度。
作为一种优选方案,送锡机构的送锡速度表示单位时间锡线的推进长度。
需要说明的是,本发明通过对自动焊接中送锡机构的送锡速度进行监测分析,防止送锡速度过快或者过慢,避免焊料堆积过多或者焊料不足,提高电路板的焊接质量。
所述电路板焊接操作综合评估模块用于根据各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数、烙铁头停驻时长符合系数和送锡机构送锡速度匹配系数,评估得到电路板焊接设备的锡焊操作评价指数。
进一步地,所述电路板焊接操作综合评估模块的具体分析过程为:将各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数/>、烙铁头停驻时长符合系数和送锡机构送锡速度匹配系数/>代入公式得到电路板焊接设备的锡焊操作评价指数/>,其中/>表示预设的锡焊操作评价指数的修正因子,/>表示电路板的数量,/>分别表示预设的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数、烙铁头停驻时长符合系数、送锡机构送锡速度匹配系数的阈值,/>分别表示预设的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数、烙铁头停驻时长符合系数、送锡机构送锡速度匹配系数的权重因子,/>。
所述电路板焊接异常预警处理模块用于根据电路板焊接设备的锡焊操作评价指数,分析电路板焊接设备的锡焊综合评估指数,判断电路板焊接设备锡焊是否存在异常,并进行预警处理。
进一步地,所述电路板焊接异常预警处理模块的具体分析过程包括:获取电路板焊接设备的历史使用年限、历史维修次数和历史发热最高温度,将其分别记为。
通过分析公式得到电路板焊接设备的性能衰减系数/>,其中/>分别表示预设的单位使用年限和单位维修次数的影响因子,/>分别表示预设的电路板焊接设备的发热温度阈值。
进一步地,所述电路板焊接异常预警处理模块的具体分析过程还包括:将电路板焊接设备的锡焊操作评价指数和性能衰减系数/>代入公式得到电路板焊接设备的锡焊综合评估指数/>,其中/>表示预设的锡焊综合评估指数修正系数。
将电路板焊接设备的锡焊综合评估指数与预设的锡焊综合评估指数预警值进行比较,若电路板焊接设备的锡焊综合评估指数小于预设的锡焊综合评估指数预警值,则电路板焊接设备锡焊存在异常,进行预警,并反馈至目标电路板制造工厂的生产监管部门。
所述数据库用于存储电路板焊接的烙铁头参考运动轨迹和烙铁头的参考投入角度和参考相对焊点距离,并存储焊点的焊接面积与焊接停驻时长之间的关系函数和送锡机构的参考送锡速度。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于图像识别的电路板焊接异常识别处理系统,其特征在于,包括:
烙铁头运动轨迹监测分析模块:用于获取目标电路板制造工厂当前生产批次中各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端在电路板平面投影点的位置坐标,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端投影点的位置坐标,进一步获取各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹,分析得到各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数;
烙铁头工作姿态监测分析模块:用于获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的投入角度和相对焊点距离,分析得到各电路板焊接的烙铁头工作姿态规范系数;
烙铁头停驻时长监测分析模块:用于获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的停驻时长,分析得到各电路板焊接的烙铁头停驻时长符合系数;
送锡机构送锡速度监测分析模块:用于获取各电路板上各焊点焊接时送锡机构的送锡速度,分析得到各电路板焊接的送锡机构送锡速度匹配系数;
电路板焊接操作综合评估模块:用于根据各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数、烙铁头停驻时长符合系数和送锡机构送锡速度匹配系数,评估得到电路板焊接设备的锡焊操作评价指数;
电路板焊接异常预警处理模块:用于根据电路板焊接设备的锡焊操作评价指数,分析电路板焊接设备的锡焊综合评估指数,判断电路板焊接设备锡焊是否存在异常,并进行预警处理;
数据库:用于存储电路板焊接的烙铁头参考运动轨迹和烙铁头的参考投入角度和参考相对焊点距离,并存储焊点的焊接面积与焊接停驻时长之间的关系函数和送锡机构的参考送锡速度;
所述烙铁头运动轨迹监测分析模块的具体过程为:
获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端的俯视图像,得到各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端在电路板平面的投影点,按照预设的原则在电路板平面建立二维坐标系,获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端在电路板平面投影点的位置坐标,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端投影点的位置坐标;
根据各电路板上各焊点焊接时烙铁头尖端投影点的位置坐标,利用数学模型建立方法,绘制各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹,提取数据库中存储的电路板焊接的烙铁头参考运动轨迹,将各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹与电路板焊接的烙铁头参考运动轨迹进行比对,得到各电路板焊接对应的烙铁头运动轨迹与烙铁头参考运动轨迹的重合度,将其记为,/>表示第/>个电路板的编号,/>;
通过分析公式得到各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数/>,其中/>表示预设的烙铁头运动轨迹吻合系数的修正因子,/>表示预设的烙铁头运动轨迹重合度的阈值;
所述烙铁头工作姿态监测分析模块的具体过程包括:
获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的各角度实景图像,构建各电路板上各焊点焊接时烙铁头的空间模型,获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的尖端点与焊点中心之间的连线,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头的点焊投射线,获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的点焊投射线与电路板平面之间的夹角,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头的投入角度,并表示为,/>表示电路板上第/>个焊点的编号,/>,并获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的尖端点与焊点中心之间的距离,将其记为各电路板上各焊点焊接时烙铁头的相对焊点距离,并表示为/>;
所述烙铁头工作姿态监测分析模块的具体过程还包括:
提取数据库中存储的电路板焊接的烙铁头的参考投入角度和参考相对焊点距离,将其分别记为;
通过分析公式得到各电路板焊接的烙铁头工作姿态规范系数/>,其中/>表示预设的烙铁头工作姿态规范系数的修正因子,/>分别表示预设的烙铁头的投入角度和相对焊点距离的偏差阈值,/>分别表示预设的烙铁头的投入角度和相对焊点距离的权重因子;
所述烙铁头停驻时长监测分析模块的具体过程为:
获取各电路板上各焊点焊接时烙铁头的停驻时长,将其记为;
提取数据库中存储的焊点的焊接面积与焊接停驻时长之间的关系函数,获取电路板上各焊点的标准焊接面积,将电路板上各焊点的标准焊接面积代入焊点的焊接面积与焊接停驻时长之间的关系函数,得到电路板上各焊点的标准焊接面积对应的焊接停驻时长,将其记为电路板上各焊点焊接时烙铁头的参考停驻时长,并表示为;
通过分析公式得到各电路板焊接的烙铁头停驻时长符合系数/>,其中/>表示预设的烙铁头停驻时长符合系数的修正因子,/>表示自然常数,/>表示第/>个电路板上第/>个焊点焊接时烙铁头的停驻时长,表示电路板上第/>个焊点焊接时烙铁头的参考停驻时长,/>表示预设的烙铁头停驻时长偏差阈值;
所述送锡机构送锡速度监测分析模块的具体过程为:
获取各电路板上各焊点焊接时送锡机构的送锡速度,将其记为;
提取数据库中存储的送锡机构的参考送锡速度,将其记为;
通过分析公式得到各电路板焊接的送锡机构送锡速度匹配系数/>,其中/>表示预设的送锡机构送锡速度匹配系数的修正因子,/>表示预设的送锡速度允许偏差,/>表示电路板上焊点的数量,/>表示第个电路板上第/>个焊点焊接时送锡机构的送锡速度。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的电路板焊接异常识别处理系统,其特征在于:所述电路板焊接操作综合评估模块的具体分析过程为:
将各电路板焊接的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数/>、烙铁头停驻时长符合系数/>和送锡机构送锡速度匹配系数/>代入公式得到电路板焊接设备的锡焊操作评价指数/>,其中/>表示预设的锡焊操作评价指数的修正因子,/>表示电路板的数量,/>分别表示预设的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数、烙铁头停驻时长符合系数、送锡机构送锡速度匹配系数的阈值,/>分别表示预设的烙铁头运动轨迹吻合系数、烙铁头工作姿态规范系数、烙铁头停驻时长符合系数、送锡机构送锡速度匹配系数的权重因子,/>。
3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的电路板焊接异常识别处理系统,其特征在于:所述电路板焊接异常预警处理模块的具体分析过程包括:
获取电路板焊接设备的历史使用年限、历史维修次数和历史发热最高温度,将其分别记为;
通过分析公式得到电路板焊接设备的性能衰减系数,其中/>分别表示预设的单位使用年限和单位维修次数的影响因子,/>分别表示预设的电路板焊接设备的发热温度阈值。
4.根据权利要求3所述的一种基于图像识别的电路板焊接异常识别处理系统,其特征在于:所述电路板焊接异常预警处理模块的具体分析过程还包括:
将电路板焊接设备的锡焊操作评价指数和性能衰减系数/>代入公式得到电路板焊接设备的锡焊综合评估指数/>,其中/>表示预设的锡焊综合评估指数修正系数;
将电路板焊接设备的锡焊综合评估指数与预设的锡焊综合评估指数预警值进行比较,若电路板焊接设备的锡焊综合评估指数小于预设的锡焊综合评估指数预警值,则电路板焊接设备锡焊存在异常,进行预警,并反馈至目标电路板制造工厂的生产监管部门。
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