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電路板焊點(diǎn)檢測(cè)案例
現(xiàn)代SMT行業(yè)在電路板焊點(diǎn)檢測(cè)過程中，運(yùn)用機(jī)器視覺檢測(cè)可以全面提升電路板的檢測(cè)效率和檢測(cè)精度，并且可以避免人工檢測(cè)存在的客觀性和工作重復(fù)性給人工檢測(cè)帶來的疲倦。運(yùn)用機(jī)器視覺檢測(cè)能更好的信息集成，機(jī)器視覺檢測(cè)可以一次性完成待檢電路板焊點(diǎn)的高度、面積、體積等多種參數(shù)的測(cè)量；而人工檢測(cè)面對(duì)不同的檢測(cè)內(nèi)容時(shí)，只能通過多工位合作協(xié)調(diào)完成，而不同員工檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不一，極容易出現(xiàn)誤檢的情況。
基于此背景，長(zhǎng)沙青波光電科技有限公司在2018年年底研發(fā)出了處于國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)的3D激光輪廓傳感器，并且把公司所研發(fā)的3D輪廓傳感器型號(hào)LM-2102在電路板焊點(diǎn)檢測(cè)應(yīng)用中所能達(dá)到的效果介紹如下。
檢測(cè)樣品實(shí)物圖：
根據(jù)實(shí)物尺寸以及檢測(cè)要求我們對(duì)傳感器的選型及傳感器參數(shù)的設(shè)置:
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樣品類型
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電子器件
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樣品尺寸規(guī)格
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/
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樣品顏色
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銀白色
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樣品材質(zhì)
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金屬
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樣品表面特征
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反光度較高、形狀不規(guī)則
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檢測(cè)目標(biāo)
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焊點(diǎn)的高度和寬度值
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傳感器型號(hào)
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LM-2102
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檢測(cè)條件
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正常環(huán)境，動(dòng)態(tài)檢測(cè)
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觸發(fā)模式：軟件觸發(fā)
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檢測(cè)流程及參
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曝光時(shí)間：1000us
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幀頻：50Hz
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數(shù)配置
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移動(dòng)速度：500 脈沖/s
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檢測(cè)數(shù)據(jù)
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采樣點(diǎn)高度在 1063.5μm，寬度在1827.7μm。
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檢測(cè)結(jié)果
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測(cè)量準(zhǔn)確度高，滿足客戶檢測(cè)要求
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通過3D輪廓傳感器對(duì)樣品掃描后的輪廓示例圖：
樣品輪廓線示例圖：
焊點(diǎn)高度值測(cè)量取點(diǎn)：
以上圖第1點(diǎn)X軸332為焊點(diǎn)最高點(diǎn)，第2點(diǎn)X軸249為基準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)出焊點(diǎn)高度為1063.5μm。
取點(diǎn)計(jì)算得出焊點(diǎn)寬度值為1827.7μm。
電路板上焊點(diǎn)3D點(diǎn)云示例圖：
該案例中，使用3D激光輪廓傳感器對(duì)線路板表面進(jìn)行掃描，3D激光輪廓傳感器是機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)的核心基礎(chǔ)部件，由激光器、控制電路板、CMOS成像系統(tǒng)三大部分組成。采用激光三角法原理，激光束被放大形成一條激光線投射到被測(cè)物體表面上，反射光透過高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng)， 被投射到CMOS成像矩陣上，經(jīng)過計(jì)算得到傳感器到被測(cè)表面的距離（Z軸）和沿著激光線的位置信息（X軸）,配置相應(yīng)算法的軟件，從而實(shí)現(xiàn)物體任一輪廓線尺寸測(cè)量，如高度差、寬度、角度、 半徑等，也可實(shí)現(xiàn)缺陷檢測(cè)、外觀尺寸掃描、表面特征 跟蹤等功能。具有速度快、精度高、非接觸、易安裝、同時(shí)測(cè)量單個(gè)輪廓上的多項(xiàng)尺寸的優(yōu)點(diǎn)，每掃描線最高4096測(cè)量點(diǎn)； 測(cè)量重復(fù)精度最高0.2 μm； 可位置補(bǔ)正，溫差補(bǔ)償，最大可能消除環(huán)境造成的誤差。本案例中使用的型號(hào)LM-2102這款3D激光輪廓傳感器對(duì)Z軸和X軸的測(cè)量精度可以達(dá)到微米級(jí)，焊點(diǎn)高度值對(duì)應(yīng)的是Z軸數(shù)據(jù)，焊點(diǎn)寬度值相對(duì)應(yīng)的是X軸的數(shù)據(jù)。LM-2102傳感器參數(shù)如下圖所示：
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