PCB 是電子產(chǎn)品最基本的組成部分。隨著電子加工行業(yè)的迅速發(fā)展,PCB 趨向小型化、微型化,為便于生產(chǎn)加工,通常將多個(gè)相同規(guī)格的PCB 拼成一個(gè)面積符合生產(chǎn)要求的大板進(jìn)行相應(yīng)的工藝生產(chǎn),
　　因此PCB 生產(chǎn)加工的最后工序是進(jìn)行V 割,即將各小片的PCB抄板從大板上分割下來(lái)。由于拼板時(shí)排布緊密,且布線精細(xì),而V 割是從PCB 兩面分別進(jìn)行,因此V 割對(duì)定位精度要求很高;同時(shí),由于加工數(shù)量大,要求V 割快速進(jìn)行。
　　靠人工是難以達(dá)到快速而精確的生產(chǎn)要求,致使V割成為PCB 加工制造的一個(gè)瓶頸,所以對(duì)集成了機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的V 割設(shè)備成為PCB 生產(chǎn)廠家普遍的需求,目前國(guó)內(nèi)在這方面的應(yīng)用還是一片空白。本課題是由重大數(shù)控提出的預(yù)研項(xiàng)目,旨在將機(jī)器視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用于PCB 的V 割設(shè)備上。
　　根據(jù)PCB V 割機(jī)定位精度的要求,設(shè)計(jì)了PCB V 割機(jī)視覺(jué)檢測(cè)的硬件系統(tǒng)。針對(duì)PCB 圖像受現(xiàn)場(chǎng)照度等因素影響較大的問(wèn)題,提出了光源的解決方案,并探討了CCD 攝像機(jī)、光學(xué)鏡頭及圖像采集卡的匹配問(wèn)題。
　　為了精確定位,必須要求CCD 攝像機(jī)一個(gè)像素的當(dāng)量距離極小(≤0.02mm),因此一塊PCB 需要分成若干相鄰的小區(qū)域分別進(jìn)行圖像采集,如何保證圖像沒(méi)有漏拍或重疊,是圖像采集時(shí)須解決的基本問(wèn)題。提出的圖像組合的方法較好地解決了這個(gè)問(wèn)題。 定位標(biāo)志的特征因PCB 的不同而存在很大的差異,用模板匹配法對(duì)抄板定位標(biāo)志進(jìn)行識(shí)別時(shí),標(biāo)準(zhǔn)模板的來(lái)源是該方法的一個(gè)關(guān)鍵。
　　預(yù)先拍攝包含定位標(biāo)志的小區(qū)域并處理成二值圖像作為標(biāo)準(zhǔn)模板,采用矩保持法進(jìn)行閾值選擇對(duì)PCB圖像進(jìn)行二值化分割,在二值圖像上進(jìn)行的模板匹配加快了搜索速度,還提出了限定區(qū)域進(jìn)行搜索和二次匹配搜索等算法,進(jìn)一步提高搜索速度。
　　在完成定位標(biāo)志識(shí)別的基礎(chǔ)上,給出的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式可以用來(lái)控制V 割刀具的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)精確的V 割加工。 根據(jù)提出的PCB 定位標(biāo)志檢測(cè)識(shí)別方法,進(jìn)行了模板匹配的實(shí)驗(yàn),效果較好,驗(yàn)證了算法的有效性。 由于PCB 生產(chǎn)各個(gè)工藝過(guò)程中都有類似的定位要求,研究的內(nèi)容還可向絲印、貼片等裝置上延伸,機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)在抄板方面具有較廣泛的應(yīng)用前景。