一种丝印线条电路表面缺陷的视觉检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及电路板丝印线条电路表面检测技术领域，具体涉及一种丝印线条电路表面缺陷的视觉检测装置。


背景技术：

2.电路板丝印线条电路是使用丝网印刷技术来制的作印刷电路板，丝印指的是丝印层，画pcb的时候是分层的，其中包含文字的那一层，用来标注元件或者添加其他信息，这一层叫丝印层。通常，印刷电路板(pcb)设计具有许多不同的层，并且丝网层是其中的一层。由于丝印一般印刷在pcb表面，因此每个pcb至多有两个丝印层，即顶部和底部。丝印层为文字层，一般用于注释用。丝网印刷在pcb表面上包含人类和机器可读的标记，这些标记指示pcb组件的位置和极性，测试点，警告和标准化符号，徽标以及有关该板的其他信息。丝网印刷使用的是非导电油墨。丝网印刷在最终制造阶段应用于裸板，主要用作板组装，测试以及后续维护和修理的指南。
3.在将电路板安装到产品中之前，必须先进行组装和测试。而从事这项工作的技术人员要查找特定的组件，则需要对其进行标记。重要的是要在丝网印刷上包含正确的数据，并使用正确的尺寸和形状。如果这些尺寸太小或使用了错误的字体，则可能无法读取。除此之外，线路的短路、断路、缺口以及尺寸测量等均会对数据读取产生影响。所以在丝印产品流入下一个制造环节前，需要对丝印线条电路的外观质量、表面缺陷进行检测。传统的检测方式是人工检测，存在许多弊端，包括：由于人眼疲劳等原因，长时间进行检测工作时检测准确率低，人工测量尺寸的误差较大，自动化程度不高导致的工作效率低，等。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：对丝印线条电路的外观质量、表面缺陷进行检测时，传统的检测方式是人工检测，由于人眼疲劳等原因，长时间进行检测工作时检测准确率低，人工测量尺寸的误差较大，自动化程度不高导致的工作效率低。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
6.本实用新型提供了一种丝印线条电路表面缺陷的视觉检测装置，包括可沿水平面直线运动的载台，所述载台的上表面设有用于承载电路板的承载面板，载台的正上方依次设有光源和线扫描相机，线扫描相机上安装有朝下布置的镜头；线扫描相机通过调节平台安装在外部固定结构上，调节平台能够调节调节线扫描相机的高度和水平位置。
7.本实用新型的有益效果是：本实用新型用于丝印线条电路的外观质量、表面缺陷自动检测；检测稳定性高，可针对不同的丝印线条电路检测；检测效率高，大大促进了企业的生产效率；准确度高，保证了丝印线条电路后续制造的质量；减轻工人劳动强度；帮助企业节约经营成本。
8.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
9.进一步的，所述镜头到承载面板的竖直距离为430-440毫米。
10.上述进一步方案的有益效果是：此时检测精度为15μm，满足图像采集精度的要求，成像效果好，能够拍摄出丝印线条电路的外观缺陷。
11.进一步的，所述镜头的型号为m-sr5.6/80。
12.上述进一步方案的有益效果是：满足图像采集精度和视角的要求，成像效果好，能够拍摄出丝印线条电路的外观缺陷。
13.进一步的，所述线扫描相机为16k线阵相机。
14.上述进一步方案的有益效果是：拍摄精度适合于拍摄出丝印线条电路的外观缺陷。
15.进一步的，所述光源到承载面板的竖直距离为100-150mm。
16.上述进一步方案的有益效果是：可检测外观类缺陷和尺寸类不良。
17.进一步的，所述调节平台包括水平丝杆副、安装架、竖直丝杆副，水平丝杆副的固定端固定于外部固定结构上，安装架与水平丝杆副的移动端连接，竖直丝杆副的固定端固定于安装架的上部，竖直丝杆副的移动端连接有相机支架，所述线扫描相机固定在相机支架上。
18.上述进一步方案的有益效果是：结构简单，方便调节线扫描相机的水平位置和高度，通过相机支架方便拆装线扫描相机。
19.进一步的，所述相机支架上设有角度调节板，角度调节板的上部与所述竖直丝杆副的移动端铰接且铰接轴水平布置并平行于角度调节板，角度调节板的下部通过螺纹通孔连接有角度调节螺钉，角度调节螺钉与竖直丝杆副的移动端接触。
20.上述进一步方案的有益效果是：通过角度调节螺钉可使角度调节板下部略微偏离竖直丝杆副的移动端，从而微调线扫描相机的角度，避免由于镜头自重、相机支架材料弹性等原因使镜头正对方向往竖直丝杆副偏移。
21.进一步的，还包括水平布置的直线电机，直线电机的移动端与所述载台通过螺钉连接并能带动载台沿水平直线运动。
22.上述进一步方案的有益效果是：运行平稳，振动小，便于使图像清晰。
23.进一步的，还包括竖直螺杆副，竖直螺杆副的移动端与光源连接，竖直螺杆副的固定端固定于外部固定结构上。
24.上述进一步方案的有益效果是：便于调节光源的高度。
25.进一步的，所述光源为led平行光源。
附图说明
26.图1为本实用新型的结构示意图。
27.图2是调节平台的结构示意图。
28.图3是光源的结构示意图。
29.附图中，各附图标记所代表的技术特征如下：
30.1-载台；2-承载面板；3-光源；4-镜头；5-线扫描相机；6-调节平台；7-水平丝杆副；8-安装架；9-竖直丝杆副；10-相机支架；11-角度调节板；12-角度调节螺钉；13-直线电机；14-竖直螺杆副。
具体实施方式
31.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
32.本实用新型参见图1-3。
33.实施例一，如图1所示：
34.本实用新型提供了一种丝印线条电路表面缺陷的视觉检测装置，包括可沿水平面直线运动的载台1，所述载台1的上表面设有用于承载电路板的承载面板2，载台1的正上方依次设有光源3和线扫描相机5，线扫描相机5上安装有朝下布置的镜头4；线扫描相机5通过调节平台6安装在外部固定结构上，调节平台6能够调节调节线扫描相机5的高度和水平位置。
35.原理：采用本实用新型进行检测时，将丝印线条电路放置在承载面板2上，载台1承载丝印线条电路缓慢水平移动并通过线扫描相机5正下方的扫描区域，线扫描相机5可获取图像并通过算法对图像进行分析，分离出外观缺陷，再由软件对检测结果进行输出。丝印线条电路表面缺陷包括：(1)短路、断路，缺口；(2)线宽/线间距超限；(3)图形间距和间隔层超限(可设置免检区)；(4)焊盘超限(焊盘直径超限20％，100um以下10％)；(5)菲林版图形缺少或多出(少印、多印了图形)；(6)菲林版图形尺寸和位置错位等(图形位置偏移)。使用线扫描相机5和同轴光源3配合，通过光源3的打光作用，可以增大短路、断路、缺口与正常产品产生的对比度，能够更好的提升算法的检测效果。
36.本实用新型的有益效果是：本实用新型用于丝印线条电路的外观质量、表面缺陷自动检测；检测稳定性高，可针对不同的丝印线条电路检测；检测效率高，大大促进了企业的生产效率；准确度高，保证了丝印线条电路后续制造的质量；减轻工人劳动强度；帮助企业节约经营成本。
37.实施例二，如图1-3所示：
38.在以上实施例中，还可做出如下改进：
39.进一步的，所述镜头4到承载面板2的竖直距离为430-440毫米
40.注：优选的，该距离为433毫米。
41.上述进一步方案的有益效果是：此时检测精度为15μm，满足图像采集精度的要求，成像效果好，能够拍摄出丝印线条电路的外观缺陷。
42.进一步的，所述镜头4的型号为m-sr5.6/80。
43.注：该型号镜头4厂家为schneider。
44.上述进一步方案的有益效果是：满足图像采集精度和视角的要求，成像效果好，能够拍摄出丝印线条电路的外观缺陷。
45.进一步的，所述线扫描相机5为16k线阵相机。
46.上述进一步方案的有益效果是：拍摄精度适合于拍摄出丝印线条电路的外观缺陷。
47.进一步的，所述光源3到承载面板2的竖直距离为100-150mm。
48.上述进一步方案的有益效果是：可检测外观类缺陷和尺寸类不良。
49.进一步的，所述调节平台6包括水平丝杆副7、安装架8、竖直丝杆副9，水平丝杆副7的固定端固定于外部固定结构上，安装架8与水平丝杆副7的移动端连接，竖直丝杆副9的固
定端固定于安装架8的上部，竖直丝杆副9的移动端连接有相机支架10，所述线扫描相机5固定在相机支架10上。
50.注：外部固定结构可以是支架、墙体等，为惯用手段。通过水平丝杆副7可微调线扫描相机5的水平位置，同时可使线扫描相机5错开光源3的实体结构，使镜头4能够正对承载面板2，通过竖直丝杆副9可微调线扫描相机5的高度。
51.上述进一步方案的有益效果是：结构简单，方便调节线扫描相机5的水平位置和高度，通过相机支架10方便拆装线扫描相机5。
52.进一步的，所述相机支架10上设有角度调节板11，角度调节板11的上部与所述竖直丝杆副9的移动端铰接且铰接轴水平布置并平行于角度调节板11，角度调节板11的下部通过螺纹通孔连接有角度调节螺钉12，角度调节螺钉12与竖直丝杆副9的移动端接触。
53.注：旋钮角度调节螺钉12，即可使角度调节螺钉12沿自身轴线相对于角度调节板11运动，角度调节螺钉12与竖直丝杆副9的移动端接触，即可使得角度调节板11发生偏转。
54.上述进一步方案的有益效果是：通过角度调节螺钉12可使角度调节板11下部略微偏离竖直丝杆副9的移动端，从而微调线扫描相机5的角度，避免由于镜头4自重、相机支架10材料弹性等原因使镜头4正对方向往竖直丝杆副9偏移。
55.进一步的，还包括水平布置的直线电机13，直线电机13的移动端与所述载台1通过螺钉连接并能带动载台1沿水平直线运动。
56.注：直线电机13的固定端可直接安装在操作台等固有结构上。优选的，载台1沿水平直线运动的方向垂直于水平丝杆副7调节线扫描相机5的水平位置的方向。
57.上述进一步方案的有益效果是：运行平稳，振动小，便于使图像清晰。
58.进一步的，还包括竖直螺杆副14，竖直螺杆副14的移动端与光源3连接，竖直螺杆副14的固定端固定于外部固定结构上。
59.注：在螺杆副中，与螺杆转动连接且不发生相对轴向移动的部件叫固定端，与螺杆螺接并发生相对轴向移动的部件叫移动端，为通用名称，上述丝杆副的命名规则也是如此。
60.上述进一步方案的有益效果是：便于调节光源3的高度。
61.进一步的，所述光源3为led平行光源。
62.注：led平行光源为市面上的常见设备。
63.在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果出现了指示方位、方向或位置关系的描述用语，例如：“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”、“轴向”、“径向”、“周向”等，在本说明书中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，仅是为了方便理解本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的部分、元件或整体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实用新型的限制。
64.此外，如果出现了次序描述用语，例如：“第一”、“第二”等，在本说明书中的用途是为了便于理解或简化描述，例如，为了区分多个具有相同类型或功能的技术特征，而又不得不单独提及时，本说明书可能采用前缀或后缀次序描述用语的方式将其区分。因此，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
65.在本实用新型中，如果采用了结构相对作用关系描述用语，例如：“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义的理解。例如，“安装”、“相连”、“连接”等，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系；“固定”可以是形成一体的固定，也可以是通过紧固件可拆卸的固定；可以是直接固定，也可以是通过中间媒介固定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况、所处的语境、前后文的文意连贯性等理解上述描述用语在本实用新型中的具体含义。
66.在本实用新型中，如果出现了含有附属或连接含义的描述用语，例如，第一特征在第二特征“上”或“下，除非另有明确的规定和限定，否则不应做限定性的理解，例如，“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，也可以是第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况、所处的语境、前后文的文意连贯性等理解上述描述用语在本实用新型中的具体含义。
67.进而，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
68.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述，并不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例、示例以及不同实施例、示例的特征进行结合和组合，这些结合或组合都应归入本实用新型所概括的范围之内。
69.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在其公开渠道可以获得的信息范围内，结合本技术文件所给出的技术启示，可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。