靶标识别装置、PCB钻孔系统和PCB钻孔方法制造方法及图纸

本申请涉及一种靶标识别装置、PCB钻孔系统和PCB钻孔方法。所述装置包括数字摄像机(10)、双远心成像镜组(20)和环形照明光源(40)；所述双远心成像镜组(20)设置于所述数字摄像机(10)镜头位置；所述环形照明光源(40)固定于所述双远心成像镜组(20)的光线入射方向，与所述双远心成像镜组(20)同轴，且所述环形照明光源(40)内孔直径大于所述双远心成像镜组(20)的直径。采用本方法能够提高了PCB钻孔加工精度和钻孔的涨缩值计算的准确度。

Target Identification Device, PCB Drilling System and PCB Drilling Method

【技术实现步骤摘要】
靶标识别装置、PCB钻孔系统和PCB钻孔方法
本申请涉及自动控制
，特别是涉及一种靶标识别装置、PCB钻孔系统和PCB钻孔方法。
技术介绍
目前，PCB(PrintedCircuitBoard，印制电路板)，又称印刷电路板、印刷线路板，是电子元器件电气连接的提供者，PCB以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔(如元件孔、紧固孔、金属化孔等)，用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。在制作PCB的过程中，需要对PCB进行钻孔加工，钻孔位置的准确度是决定了PCB性能的稳定性。为了准确识别PCB上的钻孔位置，现有利用图像识别技术对PCB上的靶标进行坐标定位来确定钻孔位置。但在现有的图像识别过程中，由于靶标区域和背景区域的图像对比度过低，在进行靶标定位的过程中，图像处理的难度很大，同时对于内层隐藏的靶标则很难识别。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高PCB钻孔加工精度的靶标识别装置、PCB钻孔系统和PCB钻孔方法。一种靶标识别装置，所述装置包括数字摄像机、双远心成像镜组和环形照明光源；所述双远心成像镜组设置于所述数字摄像机镜头；所述环形照明光源固定于所述双远心成像镜组的光线入射方向，与所述双远心成像镜组同轴，且所述环形照明光源内孔直径大于所述双远心成像镜组的直径。在其中一个实施例中，所述装置还包括：光源控制器，与所述环形照明光源电连接，用于控制所述环形照明光源的亮度。在其中一个实施例中，所述环形照明光源包括环形LED阵列，所述光源控制器还用于控制所述环形LED阵列与所述双远心成像镜组的角度。在其中一个实施例中，所述装置还包括：同轴照明光源，所述同轴照明光源安装于所述双远心成像镜组的侧面，所述同轴照明光源的轴线与所述双远心成像镜组的轴线垂直。在其中一个实施例中，所述双远心成像镜组包括第一聚焦透镜组、第二聚焦透镜组和半透半反射镜组，所述同轴照明光源的光源发射口与所述半透半反射镜组对准，使得所述同轴照明光源发射的光线通过所述半透半反射镜组反射到靶标上。在其中一个实施例中，所述双远心成像镜组通过螺纹结构设置于所述数字摄像机镜头位置。一种PCB钻孔系统，包括钻孔装置、控制中心和上述的靶标识别装置，所述钻孔装置用于根据所述靶标识别装置识别的靶标进行钻孔加工，所述控制中心用于控制所述靶标识别装置对所述靶标进行识别和控制所述钻孔装置根据所述靶标进行钻孔加工。一种PCB钻孔方法，所述方法包括：控制中心根据加工文件控制加工平台，将待加工PCB的外层靶标移动到数字摄像机镜头正下方；所述控制中心打开环形照明光源，并调节所述环形照明光源的亮度；所述控制中心控制数字摄像机拍摄外层靶标图像，并根据所述外层靶标图像获取所述外层靶标的精确位置；所述控制中心关闭所述环形照明光源，并根据所述加工文件和所述外层靶标的位置判断是否存在内层靶标；如果存在内层靶标，所述控制中心则根据所述外层靶标的精确位置和所述加工文件计算出所述内层靶标的位置信息；所述控制中心根据所述内层靶标的位置信息，控制绝缘材料清除装置清除所述内层靶标上覆盖的绝缘材料；所述控制中心打开同轴照明光源，并调节所述同轴照明光源的亮度；所述控制中心控制数字摄像机拍摄内层靶标图像，并根据所述内层靶标图像获取所述内层靶标的精确位置；所述控制中心根据所述内层靶标的精确位置和所述加工文件中内层靶标的位置，计算涨缩值；所述控制中心根据所述内层靶标的精确位置和涨缩值，计算补偿后的钻孔位置，并根据所述补偿后的钻孔位置控制钻孔装置对所述待加工PCB进行钻孔加工。在其中一个实施例中，所述方法还包括：如果不存在内层靶标，所述控制中心根据所述外层靶标的精确位置和所述加工文件中外层靶标的位置，计算涨缩值；所述控制中心根据所述外层靶标的精确位置和涨缩值，计算补偿后的钻孔位置，并根据所述补偿后的钻孔位置控制所述钻孔装置对所述待加工PCB进行钻孔加工。在其中一个实施例中，所述环形照明光源和所述同轴照明光源的亮度通过光源控制器进行控制。上述靶标识别装置、PCB钻孔系统和PCB钻孔方法，通过在数字摄像机下发设置环形照明光源，能够使得拍摄的靶标图像中外层靶标与背景信息得到分离，很大程度降低图像处理算法分割、识别的难度，使得PCB的靶标的位置能够准确识别，提高了PCB钻孔加工精度和钻孔的涨缩值计算的准确度。附图说明图1为一个实施例中靶标识别装置的结构示意图；图2为一个实施例中环形照明光源的光线照射方向的示意图；图3为一个实施例中同轴照明光源的光线照射方向的示意图；图4为一个实施例中PCB钻孔系统的结构框图；图5为一个实施例中PCB钻孔方法的流程示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种靶标识别装置，所述装置包括：数字摄像机10、双远心成像镜组20和环形照明光源40。其中，所述双远心成像镜组20设置于所述数字摄像机10镜头位置；所述环形照明光源40固定于所述双远心成像镜组20的光线入射方向，与所述双远心成像镜组20同轴，且所述环形照明光源40内孔直径大于所述双远心成像镜组20的直径。具体的，所述双远心成像镜组20通过螺纹结构固定于所述数字摄像机10镜头位置。当然，双远心成像镜组20通过焊接、卡扣、粘贴的方式固定于所述数字摄像机10镜头位置。具体的，当待加工PCB的外层靶标移动到数字摄像机10正下方时，环形照明光源40照射所述外层靶标，数字摄像机10的镜头通过环形照明光源40内孔直径拍摄外层靶标图像。所述环形照明光源40内孔直径大于所述双远心成像镜组20的直径，是为了让环形照明光源40不会对外层靶标造成遮挡。其中，外层靶标为冲压成型的圆形通孔，内层靶标为铜箔，在环形照明光源40的照射下，由于外层靶标不能产生光线反射，此时外层靶标在外层靶标图像中形成黑暗的图像信息，内层靶标产生强烈的光线反射，内层靶标在外层靶标图像中形成发亮的图像信息，由此，能够将靶标区域与背景区域进行轻松的分离。在其中一个实施例中，如图1所示，一种靶标识别装置还包括：光源控制器60，与所述环形照明光源40电连接，用于控制所述环形照明光源40的亮度。其中，所述环形照明光源40包括环形LED阵列，所述光源控制器60还用于控制所述环形LED阵列与所述双远心成像镜组20的角度。其中，所述光源控制器60为数字恒流控制器。例如，如图2所示，由于待加工的PCB50与数字摄像机10镜头距离不是固定的，则可以通过调节所述环形LED阵列(图中未示出)与所述双远心成像镜组20的角度，从而控制照射到待加工的PCB50上的光线。例如，所述环形LED阵列与所述双远心成像镜组20的角度可以调整为30°、45°、60°。在其中一个实施例中，如图1所示，一种靶标识别装置还包括：同轴照明光源30，所述同轴照明光源30安装于所述双远心成像镜组20的侧面，所述同轴照明光源30的轴线与所述双远心成像镜组20轴线垂直。在其中一个实施例中，如图3所示，所述双远心成像镜组20包括第一聚焦透镜组、第二聚焦透镜组和半透半反射镜组21，所述同轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种靶标识别装置，其特征在于，所述装置包括数字摄像机(10)、双远心成像镜组(20)和环形照明光源(40)；所述双远心成像镜组(20)设置于所述数字摄像机(10)镜头位置；所述环形照明光源(40)固定于所述双远心成像镜组(20)的光线入射方向，与所述双远心成像镜组(20)同轴，且所述环形照明光源(40)内孔直径大于所述双远心成像镜组(20)的直径。

【技术特征摘要】
1.一种靶标识别装置，其特征在于，所述装置包括数字摄像机(10)、双远心成像镜组(20)和环形照明光源(40)；所述双远心成像镜组(20)设置于所述数字摄像机(10)镜头位置；所述环形照明光源(40)固定于所述双远心成像镜组(20)的光线入射方向，与所述双远心成像镜组(20)同轴，且所述环形照明光源(40)内孔直径大于所述双远心成像镜组(20)的直径。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：光源控制器(60)，与所述环形照明光源(40)电连接，用于控制所述环形照明光源(40)的亮度。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述环形照明光源(40)包括环形LED阵列，所述光源控制器(60)还用于控制所述环形LED阵列与所述双远心成像镜组(20)的角度。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：同轴照明光源(30)，所述同轴照明光源(30)安装于所述双远心成像镜组(20)的侧面，所述同轴照明光源(30)的轴线与所述双远心成像镜组(20)的轴线垂直。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述双远心成像镜组(20)包括第一聚焦透镜组、第二聚焦透镜组和半透半反射镜组(21)，所述同轴照明光源(30)的光源发射口与所述半透半反射镜组(21)对准，使得所述同轴照明光源(30)发射的光线通过所述半透半反射镜组(21)反射到靶标上。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双远心成像镜组(20)通过螺纹结构设置于所述数字摄像机(10)镜头位置。7.一种PCB钻孔系统，其特征在于，包括钻孔装置、控制中心和权利要求1-6任一项的靶标识别装置，所述钻孔装置用于根据所述靶标识别装置识别的靶标进行钻孔加工，所述控制中心用...

【专利技术属性】
技术研发人员：方志鑫，翟学涛，杨朝辉，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，深圳市大族数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44