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188宝金博页面版: 基于线结构光的电路板锡膏三维测量系统研究

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内容提示: 摘要摘要提高锡膏印刷质量已经成为表面贴装技术( S u r f a c eM o u n tT e c h n o lo g y , S M T )生产中的最关键因素之一。 多年以来, 品质人员通过对影响印刷电路板( P r in te dC ir c u itB o a r d , P C B )质量的数据收集及统计发现, 有超过6 0 %的缺陷与锡膏印刷质量有直接关系。 在当今P C B 设计逐渐趋向小型化与复杂化的今天, 有必要对锡膏印刷质量在焊接之前就进行在线检测和控制。本论文构建了电路板锡膏的三维测量系统。 系统使用S IC K 3D 激光相机扫描锡膏表面, 该相机的工作原理是线结构光经聚焦后, 投射在被测锡膏上, 受锡膏形貌调制变形的激光线在C C D 摄像机光敏面上成像, 二维图像经过相机内部C P U 进行处...

文档格式:PDF | 页数:74 | 浏览次数:14 | 上传日期:2014-08-03 18:19:33 | 文档星级:
摘要摘要提高锡膏印刷质量已经成为表面贴装技术( S u r f a c eM o u n tT e c h n o lo g y , S M T )生产中的最关键因素之一。 多年以来, 品质人员通过对影响印刷电路板( P r in te dC ir c u itB o a r d , P C B )质量的数据收集及统计发现, 有超过6 0 %的缺陷与锡膏印刷质量有直接关系。 在当今P C B 设计逐渐趋向小型化与复杂化的今天, 有必要对锡膏印刷质量在焊接之前就进行在线检测和控制。本论文构建了电路板锡膏的三维测量系统。 系统使用S IC K 3D 激光相机扫描锡膏表面, 该相机的工作原理是线结构光经聚焦后, 投射在被测锡膏上, 受锡膏形貌调制变形的激光线在C C D 摄像机光敏面上成像, 二维图像经过相机内部C P U 进行处理, 利用成像的透视变换模型, 并根据光平面与摄像机及被测锡膏之间的位置转换关系, 计算出锡膏表面高度方向和横向的二维廓形( P r o f ile), 将已涂锡膏电路板放置于直线电机工作平台上, 通过编码器将直线电机运动反馈给激光相机,记录当前位置的横向坐标, 与获得的当前锡膏表面的二维廓形结合, 从而得到整个锡膏轮廓的三维表面。 相机在1秒钟内可以完成350 0 0 个二维廓形的捕捉和拼合,配合高速直线电机( 速度超过5米/秒), 可以在10 0 毫秒以内完成测量精度在± 2微米以内, 尺寸150 毫米× 30 0 毫米电路板锡膏测量, 能够满足电子行业生产流程中的实时在线要求。 采用直线电机平台进行运动实现和控制, 应用竞选算法对锡膏廓形进行拼接处理, 实现了印刷锡膏高度信息与位置信息的实时获。 从而达到对锡膏印刷质量进行检测和评估的目的。 本文主要研究工作内容与创新点如下:本文介绍了机器视觉的分类、 机器视觉系统的组成及当今发展情况, 其中深入探讨机器视觉在电子制造行业中的应用, 阐述了论文的研究目的与意义; 论述了直线电机在锡膏测量系统中必要性, 并详述了其工作原理, 分析了在锡膏测量系统中对直线电机的选型要求; 概述了线结构光三维轮廓测量的几种方法和计算公式, 对光切测量法的解析几何模型和透射投影测试模型进行分析; 结合本论文使用的核心部件S IC K3D 激光相机, 介绍了其安装方法、 镜头选择、 内部工作原理及其算法; 应用非完全B eta 函数对二维图像进行增强处理和拼接处理, 应用竞

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