一种带焊孔柔性电路板的检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及自动光学检测技术领域，特别涉及一种带焊孔柔性电路板的检测装置。


背景技术：

2.柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板；简称软板或fpc，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点；根据柔性电路板的材质的特性及广泛应用的领域，为了更有效节省体积和达到一定的精确度，使三度空间的特性和薄的厚度更好的应用到数码产品、手机和笔记本电脑中；柔性电路板检测使用的仪器为光学影像测量仪。
3.因为柔性电路板具备自由弯折，便于达到元器件装配和导线连接的一体化的特点，使其近几年在工业生产中的需求量大大增加，传统针对带焊孔柔性电路板瑕疵品的区分主要依靠人工目视观察，但这种方案存在用工成本较高，人员不便管理、效率不高等缺点；另外，外观瑕疵类视觉检测方案因其速度快、检出率高被广泛应用于工业领域，但产品的外观缺陷存在微小性、不确定性和多样性，是一直困扰视觉外观检测方案应用于外观缺陷检测的主要技术屏障。


技术实现要素：

4.解决的技术问题：
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种带焊孔柔性电路板的检测装置，主要依靠光源机构中不同的结构，结合图像获取机构，从而实现对柔板破损、脏污、堵孔、焊孔漏镍、焊孔损坏、柔板露铜、凹坑等多种缺陷项进行准确快速的检测。
6.技术方案：
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
8.一种带焊孔柔性电路板的检测装置，包括支架、检测组件以及支撑平台三部分结构；
9.支架表面安装有驱动组件，所述驱动组件用于操控分布于支架外侧的滑板上下移动；
10.检测组件安装于滑板表面，且检测组件包含呈上下式分布的图像获取机构和光源机构，图像获取机构包含相机和配设的镜头，所述光源机构包含位于支撑平台上方的高角度环形光圈和低角度环形光圈，位于所述支撑平台下方的平行背光光源；
11.支撑平台位于检测组件正下方，待检测的产品放置于所述支撑平台上。
12.在一种可能的实现方式中，所述驱动组件包含滑轨和安装于滑轨底端的驱动电机，所述滑板滑动式装配于滑轨上，所述驱动电机配套的输出轴与滑板相连。
13.在一种可能的实现方式中，所述图像获取机构中的相机与滑板之间通过设置连接块连接，所述镜头包括定焦镜头和远心镜头中的任意一种。
14.在一种可能的实现方式中，所述镜头的中心、高角度环形光圈的圆心以及低角度环形光圈的圆心均处于同一直线上，且镜头贯穿高角度环形光圈。
15.在一种可能的实现方式中，所述高角度环形光圈内壁设置的灯珠照射方向和待检测的产品在水平方向呈75
°
或80
°
。
16.在一种可能的实现方式中，所述低角度环形光圈内壁设置的灯珠照射方向和待检测的产品在水平方向呈45
°
。
17.在一种可能的实现方式中，所述平行背光光源与支撑平台呈平行式分布。
18.在一种可能的实现方式中，所述支撑平台包括支撑各个光学器件的加工件结构和水平面上支撑待检测产品的透明玻璃载台，所述透明玻璃载台表面开设有凹槽，供待检测产品放入。
19.有益效果：
20.本方案中，通过配设两个工站，使其相互的配合，可以对柔性电路板破损、脏污、堵孔、焊孔漏镍、焊孔损坏、柔板露铜、凹坑等多种缺陷项进行准确的识别和筛选，大大提高了对带焊孔柔性电路板检测的准确性；
21.该装置选用的高分辨全局面阵相机能够保证高速拍照下图像的生成速率和图像质量，也实现了非接触式的检测，从而可以保证柔性电路板在检测过程中不会受到二次损伤，也大大提高了检测的准确性和效率，非常适合应用于生产需求大，需要使用自动化进行带焊孔柔板的外观检测领域。
附图说明
22.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
23.图1为本实用新型的整体结构示意图；
24.图2为本实用新型的实施例1结构示意图；
25.图3为本实用新型的实施例2结构示意图。
26.图例说明：1、支架；2、驱动电机；3、滑轨；4、滑板；5、图像获取机构；6、高角度环形光圈；7、低角度环形光圈；8、支撑平台；9、平行背光光源。
具体实施方式
27.本技术实施例通过提供一种带焊孔柔性电路板的检测装置，主要依靠光源机构中不同的结构，结合图像获取机构，从而实现对柔板破损、脏污、堵孔、焊孔漏镍、焊孔损坏、柔板露铜、凹坑等多种缺陷项进行准确快速的检测。
28.本技术实施例中的技术方案为解决上述背景技术的问题，总体思路如下：
29.实施例1：
30.本实施例介绍了一种带焊孔柔性电路板的检测装置中关于第一工站的具体结构，如图2所示，该工站包括：支架1、检测组件以及支撑平台；
31.支架1表面安装有驱动组件，驱动组件用于操控分布于支架1外侧的滑板4上下移动；
32.检测组件安装于滑板4表面，且检测组件包含呈上下式分布的图像获取机构5和光源机构，其中，图像获取机构5包含相机和配设的镜头，光源机构包含位于支撑平台8上方的高角度环形光圈6和低角度环形光圈7，本实施例中的光源机构用于检测待检柔性电路板表面的外观瑕疵；
33.具体的，相机为2400w全局曝光面阵相机，镜头为50mm焦距的工业镜头，这套配置可以兼具高分辨率对产品细节的展现，以及确保高速拍照下无延时和拖影的特点；
34.上述图像获取机构和光源机构的工作距离和安装角度均与待检柔性电路板适配。
35.支撑平台8位于检测组件正下方，待检测的产品放置于支撑平台8上。
36.在一些示例中，驱动组件包含滑轨3和安装于滑轨3底端的驱动电机2，滑板4滑动式装配于滑轨3上，驱动电机2配套的输出轴与滑板4相连。
37.在一些示例中，图像获取机构5中的相机与滑板4之间通过设置连接块连接，镜头采用工业定焦镜头；上述提及的镜头的中心、高角度环形光圈6的圆心以及低角度环形光圈7的圆心均处于同一直线上，且镜头贯穿高角度环形光圈6。
38.在一些示例中，高角度环形光圈6内壁设置的灯珠照射方向和待检测的产品在水平方向呈75
°
；低角度环形光圈7内壁设置的灯珠照射方向和待检测的产品在水平方向呈45
°
。
39.具体的，高角度环形光圈6中采用所有灯珠方向和待检测的产品(该产品即为柔性电路板)水平方向呈75
°
，从而使得高角度环形光圈6的光线能够均匀的作用在产品的整体表面，在均匀光线的作用下，若产品的柔板部位出现了脏污、破损、露铜这类不良时，会和周围良好的区域形成鲜明的对比度，从而实现对产品柔板处脏污、柔板损坏、柔板露铜的检测；
40.低角度环形光圈7中采用所有灯珠方向和产品水平方向呈45
°
的设计，使得整个产品表面都能受到来自侧上方向的光线照射，由于产品的凹坑不良的展现形式为柔板平整处向下产生了不规则的凹陷，光线在凹陷处则会使其凹陷的边缘一圈反射回更多的光，和周围正常区域形成鲜明的对比度，从而实现对产品柔板凹坑的检测。
41.在一些示例中，所述支撑平台8包括支撑各个光学器件的加工件结构和水平面上支撑待检测产品的透明玻璃载台，所述透明玻璃载台表面开设有凹槽，供待检测产品放入。
42.实施例2：
43.不同于实施例1，本实施例介绍了一种带焊孔柔性电路板的检测装置中关于第二工站的具体结构，如图3所示，该工站包括：支架1、检测组件以及支撑平台8；
44.支架1表面安装有驱动组件，驱动组件用于操控分布于支架1外侧的滑板4上下移动；
45.检测组件安装于滑板4表面，且检测组件包含呈上下式分布的图像获取机构5和光源机构；其中，图像获取机构5包含相机和配设的镜头，光源机构包含位于支撑平台8上方的高角度环形光圈6和位于支撑平台8下方的平行背光光源9，这套配置既可以消除由于产品物方距离的微小差距差距带来的测量误差，提升图像精度，也能够确保高速拍照下无延时和拖影；本实施例中光源机构用于检测待检柔板焊孔的外观瑕疵。
46.具体的，相机采用一套2400w全局曝光面阵相机，镜头采用工业远心镜头；图像获取机构的工作距离和安装角度均与待检柔性电路板适配。
47.支撑平台8位于检测组件正下方，待检测的产品放置于支撑平台8上。
48.在一些示例中，驱动组件包含滑轨3和安装于滑轨3底端的驱动电机2，滑板4滑动式装配于滑轨3上，驱动电机2配套的输出轴与滑板4相连。
49.在一些示例中，图像获取机构5中的相机与滑板4之间通过设置连接块连接，镜头采用工业远心镜头。
50.在一些示例中，镜头的中心、高角度环形光圈6的圆心均处于同一直线上，且镜头贯穿高角度环形光圈6。
51.在一些示例中，高角度环形光圈6内壁设置的灯珠照射方向和待检测的产品在水平方向呈80
°
。
52.具体的，第二工站的高角度环形光圈6采用所有灯珠方向和产品水平方向呈80
°
的设计，能够使得其光线以接近平行的方式照在产品的焊孔区域，在接近平行光线的作用下，由于焊孔表面本身就比较平整，若焊孔区域出现损坏、和漏镍这种不良现象，则平行光源作用于该处会发生漫反射，使得该处发暗，从而实现对产品焊孔损坏和漏镍缺陷项的检测。
53.在一些示例中，平行背光光源9与支撑平台8呈平行式分布；
54.具体的，下方的平行背光光源9采用了面光平行发射的设计方式，与上方的高角度环形光圈6结合同时点亮，首先下方的平行面光穿过焊孔，若焊孔处出现堵塞，则该平行背光光源9的光线会被阻挡，形成黑色区域，从而实现对产品堵孔缺陷项的检测。
55.在一些示例中，支撑平台8包括支撑各个光学器件的加工件结构和水平面上支撑待检测产品的透明玻璃载台，透明玻璃载台表面开设有凹槽，供待检测产品放入。
56.具体的，支撑平台8能够对待测产品提供较好的水平度和拍照位置，采用透明玻璃材质，更可以配合第二工站下方的平行背光光源9从下往上穿过载台的打光方式，获取更充分的图像信息。
57.结合上述实施例1和实施例2可以得出：
58.通过配设两个工站，使其相互的配合，可以对柔性电路板破损、脏污、堵孔、焊孔漏镍、焊孔损坏、柔板露铜、凹坑等多种缺陷项进行准确的识别和筛选，大大提高了对带焊孔柔性电路板检测的准确性；
59.该装置选用的高分辨全局面阵相机能够保证高速拍照下图像的生成速率和图像质量，也实现了非接触式的检测，从而可以保证柔性电路板在检测过程中不会受到二次损伤，也大大提高了检测的准确性和效率，非常适合应用于生产需求大，需要使用自动化进行带焊孔柔板的外观检测领域。
60.最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

技术特征：
1.一种带焊孔柔性电路板的检测装置，其特征在于，包括：支架(1)，其表面安装有驱动组件，所述驱动组件用于操控分布于支架(1)外侧的滑板(4)上下移动；检测组件，其安装于滑板(4)表面，且检测组件包含呈上下式分布的图像获取机构(5)和光源机构；以及支撑平台(8)，其位于检测组件正下方，待检测的产品放置于所述支撑平台(8)上；其中，图像获取机构(5)包含相机和配设的镜头，所述光源机构包含位于支撑平台(8)上方的高角度环形光圈(6)和低角度环形光圈(7)，位于所述支撑平台(8)下方的平行背光光源(9)。2.如权利要求1所述的一种带焊孔柔性电路板的检测装置，其特征在于：所述驱动组件包含滑轨(3)和安装于滑轨(3)底端的驱动电机(2)，所述滑板(4)滑动式装配于滑轨(3)上，所述驱动电机(2)配套的输出轴与滑板(4)相连。3.如权利要求1所述的一种带焊孔柔性电路板的检测装置，其特征在于：所述图像获取机构(5)中的相机与滑板(4)之间通过设置连接块连接，所述镜头包括定焦镜头和远心镜头中的任意一种。4.如权利要求1所述的一种带焊孔柔性电路板的检测装置，其特征在于：所述镜头的中心、高角度环形光圈(6)的圆心以及低角度环形光圈(7)的圆心均处于同一直线上，且镜头贯穿高角度环形光圈(6)。5.如权利要求1所述的一种带焊孔柔性电路板的检测装置，其特征在于：所述高角度环形光圈(6)内壁设置的灯珠照射方向和待检测的产品在水平方向呈75
°
或80
°
。6.如权利要求1所述的一种带焊孔柔性电路板的检测装置，其特征在于：所述低角度环形光圈(7)内壁设置的灯珠照射方向和待检测的产品在水平方向呈45
°
。7.如权利要求1所述的一种带焊孔柔性电路板的检测装置，其特征在于：所述平行背光光源(9)与支撑平台(8)呈平行式分布。8.如权利要求1所述的一种带焊孔柔性电路板的检测装置，其特征在于：所述支撑平台(8)包括支撑各个光学器件的加工件结构和水平面上支撑待检测产品的透明玻璃载台，所述透明玻璃载台表面开设有凹槽，供待检测产品放入。

技术总结
本实用新型公开了一种带焊孔柔性电路板的检测装置，涉及自动光学检测技术领域，包括支架、检测组件以及支撑平台三部分结构；支架表面安装有驱动组件，驱动组件用于操控分布于支架外侧的滑板上下移动；检测组件安装于滑板表面，且检测组件包含呈上下式分布的图像获取机构和光源机构，图像获取机构包含相机和配设的镜头，光源机构包含位于支撑平台上方的高角度环形光圈和低角度环形光圈，位于支撑平台下方的平行背光光源；其技术要点为：通过配设两个工站，使其相互的配合，可以对柔性电路板破损、脏污、堵孔、焊孔漏镍、焊孔损坏、柔板露铜、凹坑等多种缺陷项进行准确的识别和筛选，大大提高了对带焊孔柔性电路板检测的准确性。提高了对带焊孔柔性电路板检测的准确性。提高了对带焊孔柔性电路板检测的准确性。


技术研发人员：夏玉龙 夏敬涛 居佳敬 郭建业 黄敏 李阳 闫腾飞 王宗贤 吉祥 蔡大帅 姚森 姚继阳 汪光亚 周韦利
受保护的技术使用者：苏州辰瓴光学有限公司
技术研发日：2022.12.02
技术公布日：2023/9/3