CN218476506U - 金相研磨机对位图像处理架构建立的系统及其金相研磨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于金相研磨机的技术领域，涉及一种金相研磨机对位图像处理架构建立的系统及其金相研磨机，系统包括：金相切片取片机构、金相切片图像处理机构以及对位和研磨机构。金相切片取片机构的金相切片取片机将待取片的产品的目标特征放入到第一参照结构对应的范围内，根据第一参照结构对产品进行钻孔和锣切片，获得金相切片；图像处理装置对金相切片进行拍照，获得金相切片的第一图像，并依据图像处理架构对第一图像进行对位处理，以查找第一图像中的金相切片的目标特征、对位基线以及研磨线；对位和研磨机构根据查找到的目标特征以及研磨线对金相切片进行研磨加工。由此实现了对金相切片在自动化条件下精准研磨，减少了操作工人的劳动量。

Description

金相研磨机对位图像处理架构建立的系统及其金相研磨机

技术领域

本实用新型涉及金相研磨机的技术领域，尤其涉及金相研磨机对位图像处理架构建立的系统及其金相研磨机。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，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。 PCB电路板已经广泛的应用到各个行业，对于PCB电路板质量的检测通常需要对其进行金相切片后进行，金相研磨机则是用于加工金相切片的设备。

但在现有技术中的金相研磨机难以准确的对金相切片的目标特征进行查找以及研磨，并且人工操作效率低下。因此其极大的影响了PCB电路板的检测的准确性和效率。

实用新型内容

针对上述的缺陷，本实用新型目的在于提供一种金相研磨机对位图像处理架构建立的系统及其金相研磨机，实现了对金相切片的目标特征的精准抓取，以及形成研磨线和对位，达到了对金相切片在自动化条件下精准研磨，减少了操作工人的劳动量

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种金相研磨机对位图像处理架构建立的系统，包括：

金相切片取片机构，包括金相切片取片架构和金相切片取片机，所述金相切片取片架构设置于所述金相切片取片机上，所述金相切片取片架构上具有对位金相切片的目标特征的第一参照结构；所述金相切片取片机将待取片的产品的目标特征放入到所述第一参照结构对应的范围内，且根据所述第一参照结构对所述产品进行钻孔和锣切片，获得所述金相切片；

金相切片图像处理机构，包括图像处理装置和图像处理架构，所述图像处理装置对所述金相切片进行拍照，获得所述金相切片的第一图像，并依据所述图像处理架构对所述第一图像进行对位处理，以查找所述第一图像中的金相切片的目标特征、对位基线以及研磨线；

对位和研磨机构，根据查找到的所述对位基线调整所述金相切片的位置，并根据查找到的所述目标特征以及研磨线对所述金相切片进行研磨加工。

根据所述的系统，所述金相切片取片机包括：

取片机模块，按照预置的控制程序，分别向取片机、CCD放大镜以及第一显示器发出控制指令；

CCD放大镜，接收所述取片机模块的控制指令，所述产品上需要取金相切片对所述产品上需要取金相切片的位置放大；

第一显示器，接收所述取片机模块的控制指令，显示所述CCD放大镜放大的所述产品上需要取金相切片的位置的第二图像；所述金相切片取片架构由透明材质制成，所述金相切片取片架构贴敷在第一显示器的表面；或者，所述金相切片取片架构显示于所述第一显示器中；所述第一参照结构对应于所述第二图像的显示位置；

取片机，接收所述取片机模块的控制指令，将所述产品的目标特征放入到所述第一参照结构对应的范围内，且根据所述第一参照结构及所述第二图像，对所述金相切片进行第二对位孔的钻孔和第二外形的锣切片。

根据所述的系统，所述钻孔和锣切片后的所述金相切片具有：第二外形、第二对位孔以及所述金相切片内的目标特征；

所述第一参照结构包括第一外形、第一对位孔、第一大特征区、第一小特征区、第一精准特征区以及第一目标特征研磨水平线；所述第一精准特征区设置于所述第一小特征区内，所述第一小特征区设置于所述大特征区内；所述第一对位孔由两个或以上的孔组成；所述第一目标特征研磨水平线穿过所述第一精准特征区的中心，并与多个所述第一对位孔圆心连线平行；所述目标特征对位于所述第一大特征区内；和/或

所述目标特征对位于所述第一小特征区内；和/或

所述目标特征对位于所述第一精准特征区内。

根据所述的系统，所述第一外形与所述第二图像中显示的所述第二外形的大小相等；所述第一图像中包含所述金相切片一组第二对位孔的影像；

所述第一外形、第一大特征区、第一小特征区以及第一精准特征区均为矩形；和/或

所述第一对位孔和第一精准特征区均为圆形；

所述第一大特征区和第一小特征区由所述金相切片中的目标特征分布范围设定；所述第一精准特征区由所述金相切片中的目标特征的大小设定。

根据所述的系统，所述图像处理架构包括第三对位孔、第三大特征区、第三小特征区、第三精准特征区、水平0线、B线、C线、D线、F线以及E线；

所述B线代表所述金相切片的下沿边，所述C线为所述第三大特征区和第三小特征区的下沿边，所述D线是第三大特征区的上沿边。

根据所述的系统，所述图像处理装置包括：

图像处理模块，按照预置的图像处理程序，分别向所述CCD视觉、第二显示器以及工控机发出控制指令，并对所述第一图像进行预制的处理；

CCD视觉，对所述金相切片进行拍照，获得包括所述金相切片上的第二对位孔和目标特征的第一图像，

第二显示器，显示所述CCD视觉所述第一图像和所述图像处理模块处理的图像；

工控机，运载所述图像处理模块。

根据所述的系统，所述图像处理模块包括：

建立子模块，在CCD视觉拍照的第一图像中建立一条所述水平0线；

图像处理子模块，在所述第一图像中抓取所述第二对位孔，并将所述图像处理架构中的第三对位孔与所述第二对位孔进行对位优化；

特征建立子模块，生成一条穿过两个第三对位孔的圆心的F线，且在所述F 线的正下方分别建立B线、C线、D线；以及建立所述第三大特征区、第三小特征区、第三精准特征区；

查找子模块，依次在所述第三精准特征区以及第三小特征区、第三大特征区查找到部分的目标特征；

运算子模块，根据所述部分的目标特征采用预设的算法查找全部的目标特征；

研磨线建立子模块，在所述运算子模块查找出全部的目标特征后，在所述全部的目标特征中建立一条所述E线；

所述E线与所述水平0线具有一夹角α。

根据所述的系统，所述运算子模块根据所述部分的目标特征采用预设的算法查找全部的目标特征时，所述运算子模块根据预设的算法按照下列顺序依次查找全部的目标特征：第一位查找所述金相切片上的排孔、两孔和单孔；第二位查找所述金相切片上的BGA或者排线或者光板；第三位是当排线与孔同时出现时以查找孔为主，当BGA与孔同时出现时以查找孔为主。

根据所述的系统，所述对位和研磨机构包括：

第一对位电机，旋转所述金相切片角度α，使所述E线与所述水平0线平行，

第二对位电机，移动所述金相切片，使所述E线与所述水平0线重叠；

抓手，抓取所述金相切片；

移动装置，带动所述抓手移动；

磨盘装置，对所述金相切片研磨至所述E线。

根据所述的系统，所述磨盘装置包括：

粗磨盘，对所述金相切片粗研磨至所述E线；

细磨盘，对所述金相切片细研磨至所述E线；

抛光盘，对所述金相切片精研磨至所述E线。

根据所述的系统，所述金相切片的第二外形的尺寸为16×10mm，所述第二对位孔的直径为2mm，两个所述对位孔的间距为5.5mm，所述第二对位孔的数量为2个或2个以上；所述第二对位孔距离所述金相切片的第二外形的下沿边为7mm；所述目标特征包括孔、线、BGA、埋孔以及盲孔。

为了实现本实用新型的另一实用新型目的，本实用新型还提供了一种金相研磨机，包括上述任意一项所述的金相研磨机对位图像处理架构建立的系统。

本实用新型通过将金相研磨机对位图像处理架构建立的系统设置为金相切片取片机构、金相切片图像处理机构以及对位和研磨机构，金相切片取片机构包括金相切片取片架构和金相切片取片机，所述金相切片取片架构设置于所述金相切片取片机上，所述金相切片取片架构上具有用于对位金相切片的目标特征的第一参照结构；所述金相切片取片机将待取片的产品的目标特征放入到所述第一参照结构对应的范围内，且根据所述第一参照结构对所述产品进行钻孔和锣切片，获得所述金相切片；金相切片图像处理机构包括图像处理装置和图像处理架构，所述图像处理装置对所述金相切片进行拍照，获得所述金相切片的第一图像，并依据所述图像处理架构对所述第一图像进行对位处理，以查找所述第一图像中的金相切片的目标特征、对位基线以及研磨线；对位和研磨机构根据查找到的所述对位基线调整所述金相切片的位置，并根据查找到的所述目标特征以及研磨线对所述金相切片进行研磨加工。由此，能够对PCB金相切片进行精准抓取特征并研磨，使金相研磨机能利用CCD对金相切片进行拍照并进行自动图像处理并能精准抓取到特征形成研磨线和完成对位，从而实现了对金相切片在自动化条件下精准研磨，减少了操作工人的劳动量。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的金相研磨机对位图像处理架构建立的系统组成示意图；

图2是本实用新型实施例提供的金相切片取片架构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的金相切片取片机的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的金相切片的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的金相切片的图像示意图；

图6是本实用新型实施例提供的金相切片图像处理机构的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的图像处理架构的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的对位和研磨机构的结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的图像处理模块的组成示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1和图2，在本实用新型的一个实施例中，提供了一种金相研磨机对位图像处理架构建立的系统1000，包括：

金相切片取片机构100，包括金相切片取片架构101和金相切片取片机102，金相切片取片架构101设置于金相切片取片机102上，金相切片取片架构101 上具有用于对位金相切片13的目标特征16的第一参照结构；金相切片取片机 102将待取片的产品的目标特征放入到所述第一参照结构对应的范围内，且根据所述第一参照结构对所述产品进行钻孔和锣切片，获得所述金相切片13；

金相切片图像处理机构200，包括图像处理装置201和图像处理架构202，所述图像处理装置201对所述金相切片13进行拍照，获得所述金相切片13的第一图像，并依据所述图像处理架构202对所述第一图像进行对位处理，以查找所述第一图像中的金相切片13的目标特征16、对位基线以及研磨线；

对位和研磨机构300，根据查找到的所述对位基线调整所述金相切片13的位置，并根据查找到的所述目标特征以及研磨线对所述金相切片13进行研磨加工。

在该实施例中，金相切片取片机构100主要用于对待取片的产品进行取片和对位孔的钻孔。所述产品通常为待检验的PCB电路板。该金相切片取片机构 100包括金相切片取片架构101和金相切片取片机102，金相切片取片机102根据金相切片取片架构101上的第一参照结构对所述金相切片13进行钻孔和锣切片；其中金相切片取片机102钻孔是在所述金相切片13上钻出用于对位的对位孔，而锣切片主要是将所述金相切片13的外形切出。之后，金相切片图像处理机构200对钻孔和锣切片后的金相切片进行拍照及图像处理，获取拍照图像中的金相切片13的目标特征、对位基线以及研磨线。该金相切片图像处理机构200 包括图像处理装置201和图像处理架构202，所述图像处理装置201对所述金相切片13进行拍照，获得所述金相切片13的第一图像，并依据所述图像处理架构202对所述第一图像进行对位处理，以查找所述第一图像中的金相切片13的目标特征、对位基线以及研磨线；其中，所述图像处理架构202与所述第一参照结构具有相同的特征设计。最后对位和研磨机构300根据查找到的所述对位基线调整所述金相切片13的位置，并根据查找到的所述目标特征以及研磨线对所述金相切片13进行研磨加工。由此，本实施提供的金相研磨机对位图像处理架构建立的系统1000能对PCB金相切片进行精准抓取特征并研磨，使金相研磨机能利用图像处理装置201对金相切片13进行拍照后进行自动图像处理，并能精准抓取到特征形成研磨线和完成对位，从而实现了对金相切片13在自动化条件下精准研磨。

参见图1、图3以及图4，在本实用新型的一个实施例中，金相切片取片机 102包括：

取片机模块10，按照预置的控制程序，分别向取片机7、CCD放大镜8以及第一显示器9发出控制指令；

CCD放大镜8，接收所述取片机模块10的控制指令，所述产品上需要取金相切片对所述产品上需要取金相切片13的位置放大；

第一显示器9，接收所述取片机模块10的控制指令，显示所述CCD放大镜 8放大的所述产品上需要取金相切片13的位置的第二图像；金相切片取片架构 101由透明材质制成，金相切片取片架构101贴敷在第一显示器9的表面；或者，金相切片取片架构101显示于所述第一显示器9中；所述第一参照结构对应于所述第二图像的显示位置；

取片机7，接收所述取片机模块10的控制指令，将待取片的产品的目标特征放入到所述第一参照结构对应的范围内，且根据所述第一参照结构及所述第二图像，对所述金相切片13进行第二对位孔15的钻孔和第二外形14的锣切片。

在该实施例中，金相切片取片机102包括取片机7、CCD放大镜8、第一显示器9以及取片机模块10。其中取片机模块10属于控制模块，其对上述金相切片取片机102的多个装置发出控制指令，控制取片机7、CCD放大镜8、第一显示器9执行相应的操作。其中取片机7用于钻孔和锣切片。CCD放大镜8用于将产品上需要取切片(金相切片13)的位置放大并显示在第一显示器9上。金相切片取片架构101设置在第一显示器9内；或制作在透明载体上，如菲林或玻璃11。再将菲林或玻璃11贴在第一显示器9屏幕表面上。便利操作员精准找到切片上的目标特征并将目标特征放置在第一显示器9上金相切片取片架构101 的特征区内进行取片。取片机模块10驱动取片机7完成取片。取片机7上的锣刀12走过的轨迹锣出的金相切片13经CCD放大镜8显示在第一显示器9里面，金相切片13的第二外形14、第二对位孔15分别与金相切片取片架构101第一外形1和第一对位孔2重叠，当操作员制作金相切片13时，将产品放在取片机 7平台上，将取切片的位置放在CCD放大镜8的正下方，产品和目标特征都显示在第一显示器9上。

参见图3、4和图5，在本实用新型的一个实施例中，由取片机7钻孔和锣切片后的所述金相切片13具有：第二外形14、第二对位孔15以及所述金相切片13内的目标特征16；

所述第一参照结构包括第一外形1、第一对位孔2、第一大特征区3、第一小特征区4、第一精准特征区5以及第一目标特征研磨水平线6；所述第一精准特征区5设置于所述第一小特征区4内，所述第一小特征区4设置于所述大特征区内3；所述第一对位孔2由两个或以上的孔组成；所述第一目标特征研磨水平线6穿过所述第一精准特征区5的中心，并与多个所述第一对位孔2圆心连线平行；所述目标特征16对位于所述第一大特征区3内；和/或

所述目标特征16对位于所述第一小特征区4内；和/或

所述目标特征16对位于所述第一精准特征区5内。而所述第一外形1与所述第二图像中显示的所述第二外形14的大小相等；所述第一图像中包含所述金相切片13一组第二对位孔15的影像。所述第一外形1、第一大特征区3、第一小特征区4以及第一精准特征区5均为矩形；和/或所述第一对位孔2和第一精准特征区5均为圆形；所述第一大特征区3和第一小特征区4由所述金相切片 13中的目标特征分布范围设定；所述第一精准特征区5由所述金相切片13中的目标特征的大小设定。

具体的，所述的金相切片取片架构101的第一外形1与金相切片13经CCD 放大镜8放大显示在显示器上的外形相等。第一外形1具体尺寸规格A×B(mm)，根据金相切片13的大小和CCD放大镜8放大倍率而定。第一对位孔2由两个或两个以上的孔组成，第一对位孔2的具体直径由取切片时钻孔直径和CCD放大镜8放大倍率而定。第一大特征区3的规格为a×b(mm)，其尺寸大小由金相切片13中目标特征一般分布范围区间拟定，并根据CCD放大镜8放大倍率确定，需要研磨的目标特征基本都分布在第一大特征区3区间内。第一精准特征区5是一个小圆或其他形状，其规格根据目标特征的大小设定；第一精准特征区5用于精准抓取目标特征中的一小部分或全部。当目标特征尺寸较大时，不能全部包括在第一精准特征区5内，则在第一小特征区4内抓取。第一小特征区4的尺寸规格c×d(mm)，可根据目标特征大小需要设定。第一小特征区 4布局在第一大特征区3区间内，第一精准特征区5布局在第一小特征区4内。第一目标特征研磨水平线6穿过第一精准特征区5的中心并与第一对位孔2圆心连线平行。然后操作员移动产品至目标特征的一部分或全部刚刚置于金相切片取片架构101的第一精准特征区5近似中心位置，再调整产品角度至目标特征研磨线6近似平行和重叠。最后启动切片机7将切片锣出来。

参见图4和图5，在本实用新型的一个实施例中，金相切片13主要包括切片外形14、对位孔15和切片内目标特征16。切片外形14预定为16×10mm，对位孔15的直径预定为2mm，间距5.5mm，对位孔15的数量由2个或以上的孔数组成。对位孔15距离切片外形14的下边预定为7mm。切片内目标特征16 即为需要研磨的孔、线、BGA、埋孔、盲孔等。

所述的金相切片13中切片外形14和对位孔15经CCD放大镜8放大显示在显示器上的外形分别与金相切片取片架构101中外形1和对位孔2重叠(见图四、图五为金相切片实物)。

参见图7，在本实用新型的一个实施例中，所述图像处理架构202包括第三对位孔25、第三大特征区26、第三小特征区27、第三精准特征区28、水平0 线29、B线、C线32、D线、F线30以及E线31；

所述B线代表所述金相切片13的下沿边，所述C线32为所述第三大特征区26和第三小特征区27的下沿边，所述D线是第三大特征区26的上沿边。

在该实施例中，图像处理架构202是实现对图片准确处理的逻辑架构。图像处理架构202包括第三对位孔25、第三大特征区26、第三小特征区27和第三精准特征区28和水平0线29以及F线30、E线31、C线32组成.

参见图图6和9，在本实用新型的一个实施例中，所述图像处理装置201包括：

图像处理模块21，按照预置的图像处理程序，分别向CCD视觉19、第二显示器17以及工控机18发出控制指令，并对所述第一图像进行预制的处理；

CCD视觉19，对所述金相切片13进行拍照，获得所述金相切片13上的第二对位孔15和目标特征16的第一图像，

第二显示器17，显示所述CCD视觉19拍照获得的第一图像和图像处理的图像；

工控机18，运载所述图像处理模块21。

在该实施例中，图像处理装置201包括显示器17、工控机18、CCD视觉 19以及图像处理模块21。其中CCD视觉19包括CCD，CCD是电荷耦合器件 (charge coupled device)的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移2、光源23和背光板24。这部分装置用来对金相切片拍照，获得切片上的第二对位孔15和目标特征16的清晰图片。工控机18运载所述图像处理模块21。显示器17显示拍照图片和图像处理的图像(见图六)。

图像处理架构202、金相切片取片架构101和金相切片13结构一脉相承。金相切片取片架构101规格尺寸以金相切片尺寸为基准根据CCD放大镜8放大比例调整；图像处理架构202规格尺寸以金相切片尺寸为基准根据CCD 22放大比例调整。

参见图9，在本实用新型的一个实施例中，图像处理模块21包括：

建立子模块211，在CCD视觉19拍照的第一图像中建立一条所述水平0 线；

图像处理子模块212，在所述第一图像中抓取所述第二对位孔15，并将所述图像处理架构202中的第三对位孔25与所述第二对位孔15进行对位优化；

特征建立子模块213，生成一条穿过两个第三对位孔25的圆心的F线30，且在F线30的正下方分别建立B线、C线32、D线；以及建立所述第三大特征区26、第三小特征区27、第三精准特征区28；

查找子模块214，依次在第三精准特征区28以及第三小特征区27、第三大特征区26查找到部分的目标特征；

运算子模块215，根据所述部分的目标特征采用预设的算法查找全部的目标特征；

研磨线建立子模块216，在所述运算子模块215查找出全部的目标特征后，在所述全部的目标特征中建立一条所述E线；所述E线与所述水平0线具有一夹角α。

在该实施例中，图像处理模块21对图片进行处理时，优先找到并优化选择第三对位孔25中任意两个孔，并用坐标锁定。然后生成一条穿过两个第三对位孔25的圆心的F线。在此基础上，在第二对位孔15的正中间的下方，建立图片处理架构。B线是切片的最下边，C线为大特征区和小特征区的下沿边，D线是大特征区的上边。B线、C线、D线均在F线的下方(参见图4)。

这四条线的数据关系为：以F线为0点，D线距离F线预定为3.5mm，C线距离F线预定为6.5mm，B线距离F线预定为7mm。B/C/D/F四线平行。水平“0”线建立在CCD显示视野中，为一条决定水平0度的的虚拟线条；E线是图像处理中形成的实时特征研磨线。

参见图6和图7，图像处理装置201进行图片处理时，首先CCD22视图中适当位置建立一条水平0线。接下来对拍照图片进行处理，其处理逻辑是：第一步精准抓取并优化选取第三对位孔25；第二步以第三对位孔25为起点根据上述的图片处理架构20建立架构。依架构结构数据建立第三大特征区26、第三小特征区27和第三精准特征区28。第三步找特征。优先在第三精准特征区28找特征，如孔、线、BGA(Ball Grid Array，球栅阵列封装)或光板等特征。第三精准特征区28区间很小，只能容下极少一部分特征，系统能精准识别和抓取到且没有其他特征的干扰，这个特征是寻找其他特征的“蛛丝马迹”。其次在第三大特征区26内找同类特征，如孔、BGA等，然后根据一系列算法找到全部目标特征，如排孔、两孔、单孔、排线、埋孔、BGA等。最后目标特征中形成一条研磨线，即E线。该研磨E线形成后，与水平0线形成一个夹角α，对位电机33旋转角度α使E线与水平0线平行，这时E线与水平0线的最小距离为L，对位电机 34再移动产品至E线与水平0线完全重叠，即完成了对位。

参见图9，在本实用新型的一个实施例中，运算子模块215根据所述部分的目标特征采用预设的算法查找全部的目标特征时，运算子模块215根据预设的算法按照下列顺序依次查找全部的目标特征：第一位查找金相切片13上的排孔、两孔和单孔；第二位查找金相切片13上的BGA或者排线或者光板；第三位是当排线与孔同时出现时以查找孔为主，当BGA与孔同时出现时以查找孔为主。

在该实施例中，图像处理装置201对目标特征16的抓取遵循先后顺序：第一位是找排孔、两孔和单孔；第二位找BGA或者排线或者光板；第三位是当排线与孔同时出现时以孔为主，当BGA与孔同时出现时以孔为主。

参见图8，在本实用新型的一个实施例中，所述对位和研磨机构300包括：

第一对位电机33，旋转所述金相切片13角度α，使所述E线与所述水平0 线平行，

第二对位电机34，移动所述金相切片13使所述E线与所述水平0线重叠；

抓手35，抓取所述金相切片13；

移动装置36，带动所述抓手35移动；

磨盘装置37，对所述金相切片13研磨至所述E线。

参见图,8，在本实用新型的一个实施例中，所述磨盘装置37包括：

粗磨盘38，对所述金相切片13粗研磨；

细磨盘39，对所述金相切片13细研磨至所述E线；

抛光盘40，对所述金相切片13精研磨至所述E线。

所述金相切片13第二外形14的尺寸为16×10mm，所述第二对位孔15的直径预定为2mm，两个对位孔的为间距5.5mm，所述第二对位孔15的数量为2 个或2个以上；所述第二对位孔15距离金相切片第二外形14的下沿边为7mm；需要研磨的所述金相切片13内的目标特征16包括孔、线、BGA、埋孔以及盲孔。

参见图8，对位和研磨机构包括对位电机33、对位电机34、抓手35、移动装置36和磨盘装置37。磨盘装置37包括粗磨38、细磨39和抛光40等。前述对位完成的产品，抓手35抓紧产品，由移动装置36移动产品到磨盘装置37依次进行粗磨、细磨和抛光，系统控制产品刚刚研磨抛光至水平0线的位置即达到研磨的目标。

在本实用新型的一个实施例中，提供了一种金相研磨机对位图像处理架构 202建立的方法，所述方法采用上述任一一个实施例所述的系统实现，所述方法包括：

所述金相切片13取片机将待取片的产品的目标特征16放入到所述第一参照结构对应的范围内，且根据所述第一参照结构对所述产品进行钻孔和锣切片，获得所述金相切片13；

所述图像处理装置201对所述金相切片13进行拍照，获得所述金相切片13 的第一图像，并依据所述图像处理架构202对所述第一图像进行对位处理，以查找所述第一图像中的金相切片13的目标特征16、对位基线以及研磨线；对位基线为水平0线以及研磨线E。

所述对位和研磨机构300根据查找到的所述对位基线调整所述金相切片13 的位置，并根据查找到的所述目标特征13以及研磨线对所述金相切片13进行研磨加工。而本方法的具体步骤在上述多个实施例中也均有面上，在此不再赘述。

此外，本实用新型还提供了一种金相研磨机，包括任意一个实施例所述的金相研磨机对位图像处理架构建立的系统100。

由上述多个实施例可知，本实用新型的金相研磨机对位图像处理架构建立的系统1000能够实现全自动金相研磨机图像处理架构202方法，贯穿于取片、图片处理和对位研磨全过程。基于这个系统，从取片时开始建立规范，将切片特征一定要置于第一精准特征区5、第一小特征区4和第一大特征区3内，收窄了寻找特征的范围，减少了干扰。在CCD22拍照进行图片处理时，依照上述架构建立一脉相承的图片处理架构20，直接在第三精准特征区28、第三小特征区27或第三大特征区26内寻找目标特征，再根据算法建立研磨E线，完成对位后实现研磨的目的。

综上所述，本实用新型通过将金相研磨机对位图像处理架构建立的系统设置为金相切片取片机构、金相切片图像处理机构以及对位和研磨机构，金相切片取片机构包括金相切片取片架构和金相切片取片机，所述金相切片取片架构设置于所述金相切片取片机上，所述金相切片取片架构上具有用于对位金相切片的目标特征的第一参照结构；所述金相切片取片机将待取片的产品的目标特征放入到所述第一参照结构对应的范围内，且根据所述第一参照结构对所述产品进行钻孔和锣切片，获得所述金相切片；金相切片图像处理机构包括图像处理装置和图像处理架构，所述图像处理装置对所述金相切片进行拍照，获得所述金相切片的第一图像，并依据所述图像处理架构对所述第一图像进行对位处理，以查找所述第一图像中的金相切片的目标特征、对位基线以及研磨线；对位和研磨机构根据查找到的所述对位基线调整所述金相切片的位置，并根据查找到的所述目标特征以及研磨线对所述金相切片进行研磨加工。由此，能够对 PCB金相切片进行精准抓取特征并研磨，使金相研磨机能利用CCD对金相切片进行拍照并进行自动图像处理并能精准抓取到特征形成研磨线和完成对位，从而实现了对金相切片在自动化条件下精准研磨，减少了操作工人的劳动量。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种金相研磨机对位图像处理架构建立的系统，其特征在于，包括：

金相切片取片机构，包括金相切片取片架构和金相切片取片机，所述金相切片取片架构设置于所述金相切片取片机上，所述金相切片取片架构上具有用于对位金相切片的目标特征的第一参照结构；所述金相切片取片机将待取片的产品的目标特征放入到所述第一参照结构对应的范围内，且根据所述第一参照结构对所述产品进行钻孔和锣切片，获得所述金相切片；

金相切片图像处理机构，包括图像处理装置和图像处理架构，所述图像处理装置对所述金相切片进行拍照，获得所述金相切片的第一图像，并依据所述图像处理架构对所述第一图像进行对位处理，以查找所述第一图像中的金相切片的目标特征、对位基线以及研磨线；

对位和研磨机构，根据查找到的所述对位基线调整所述金相切片的位置，并根据查找到的所述目标特征以及研磨线对所述金相切片进行研磨加工。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述金相切片取片机包括：

取片机模块，按照预置的控制程序，分别向取片机、CCD放大镜以及第一显示器发出控制指令；

CCD放大镜，接收所述取片机模块的控制指令，所述产品上需要取金相切片对所述产品上需要取金相切片的位置放大；

第一显示器，接收所述取片机模块的控制指令，显示所述CCD放大镜放大的所述产品上需要取金相切片的位置的第二图像；所述金相切片取片架构由透明材质制成，所述金相切片取片架构贴敷在第一显示器的表面；或者，所述金相切片取片架构显示于所述第一显示器中；所述第一参照结构对应于所述第二图像的显示位置；

取片机，接收所述取片机模块的控制指令，将所述产品的目标特征放入到所述第一参照结构对应的范围内，且根据所述第一参照结构及所述第二图像，对所述金相切片进行第二对位孔的钻孔和第二外形的锣切片。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述钻孔和锣切片后的所述金相切片具有：第二外形、第二对位孔以及所述金相切片内的目标特征；

所述第一参照结构包括第一外形、第一对位孔、第一大特征区、第一小特征区、第一精准特征区以及第一目标特征研磨水平线；所述第一精准特征区设置于所述第一小特征区内，所述第一小特征区设置于所述大特征区内；所述第一对位孔由两个或以上的孔组成；所述第一目标特征研磨水平线穿过所述第一精准特征区的中心，并与多个所述第一对位孔圆心连线平行；所述目标特征对位于所述第一大特征区内；和/或

所述目标特征对位于所述第一小特征区内；和/或

所述目标特征对位于所述第一精准特征区内。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一外形与所述第二图像中显示的所述第二外形的大小相等；所述第一图像中包含所述金相切片一组第二对位孔的影像；

所述第一外形、第一大特征区、第一小特征区以及第一精准特征区均为矩形；和/或

所述第一对位孔和第一精准特征区均为圆形；

所述第一大特征区和第一小特征区由所述金相切片中的目标特征分布范围设定；所述第一精准特征区由所述金相切片中的目标特征的大小设定。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述图像处理架构包括第三对位孔、第三大特征区、第三小特征区、第三精准特征区、水平0线、B线、C线、D线、F线以及E线；

所述B线代表所述金相切片的下沿边，所述C线为所述第三大特征区和第三小特征区的下沿边，所述D线是第三大特征区的上沿边。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述图像处理装置包括：

图像处理模块，按照预置的图像处理程序，分别向所述CCD视觉、第二显示器以及工控机发出控制指令，并对所述第一图像进行预制的处理；

CCD视觉，对所述金相切片进行拍照，获得包括所述金相切片上的第二对位孔和目标特征的第一图像，

第二显示器，显示所述CCD视觉所述第一图像和所述图像处理模块处理的图像；

工控机，运载所述图像处理模块。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述图像处理模块包括：

建立子模块，在CCD视觉拍照的第一图像中建立一条所述水平0线；

图像处理子模块，在所述第一图像中抓取所述第二对位孔，并将所述图像处理架构中的第三对位孔与所述第二对位孔进行对位优化；

特征建立子模块，生成一条穿过两个第三对位孔的圆心的F线，且在所述F线的正下方分别建立B线、C线、D线；以及建立所述第三大特征区、第三小特征区、第三精准特征区；

查找子模块，依次在所述第三精准特征区以及第三小特征区、第三大特征区查找到部分的目标特征；

运算子模块，根据所述部分的目标特征采用预设的算法查找全部的目标特征；

研磨线建立子模块，在所述运算子模块查找出全部的目标特征后，在所述全部的目标特征中建立一条所述E线；

所述E线与所述水平0线具有一夹角α。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述运算子模块根据所述部分的目标特征采用预设的算法查找全部的目标特征时，所述运算子模块根据预设的算法按照下列顺序依次查找全部的目标特征：第一位查找所述金相切片上的排孔、两孔和单孔；第二位查找所述金相切片上的BGA或者排线或者光板；第三位是当排线与孔同时出现时以查找孔为主，当BGA与孔同时出现时以查找孔为主。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述对位和研磨机构包括：

第一对位电机，旋转所述金相切片角度α，使所述E线与所述水平0线平行，

第二对位电机，移动所述金相切片，使所述E线与所述水平0线重叠；

抓手，用于抓取所述金相切片；

移动装置，带动所述抓手移动；

磨盘装置，对所述金相切片研磨至所述E线。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述磨盘装置包括：

粗磨盘，对所述金相切片粗研磨至所述E线；

细磨盘，对所述金相切片细研磨至所述E线；

抛光盘，对所述金相切片精研磨至所述E线。

11.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述金相切片的第二外形的尺寸为16×10mm，所述第二对位孔的直径为2mm，两个所述对位孔的间距为5.5mm，所述第二对位孔的数量为2个或2个以上；所述第二对位孔距离所述金相切片的第二外形的下沿边为7mm；所述目标特征包括孔、线、BGA、埋孔以及盲孔。

12.一种金相研磨机，其特征在于，包括权利要求1～11任意一项所述的金相研磨机对位图像处理架构建立的系统。

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