1、提高錫膏印刷質(zhì)量已經(jīng)成為表面貼裝技術(shù)（SMT）生產(chǎn)中的最關(guān)鍵因素之一。多年以來，品質(zhì)人員通過對影響印刷電路板（PCB）質(zhì)量的數(shù)據(jù)收集及統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，有超過60％的缺陷與錫膏印刷質(zhì)量有直接關(guān)系。在當(dāng)今PCB設(shè)計逐漸趨向小型化與復(fù)雜化的今天，有必要對錫膏印刷質(zhì)量在焊接之前就進(jìn)行在線檢測和控制。 本研究構(gòu)建了電路板錫膏的三維測量系統(tǒng)。系統(tǒng)使用SICK3D激光相機掃描錫膏表面，該相機的工作原理是線結(jié)構(gòu)光經(jīng)聚焦后，投射在被測錫膏上，受錫膏形貌

2、調(diào)制變形的激光線在CCD攝像機光敏面上成像，二維圖像經(jīng)過相機內(nèi)部CPU進(jìn)行處理，利用成像的透視變換模型，并根據(jù)光平面與攝像機及被測錫膏之間的位置轉(zhuǎn)換關(guān)系，計算出錫膏表面高度方向和橫向的二維廓形（Profile），將已涂錫膏電路板放置于直線電機工作平臺上，通過編碼器將直線電機運動反饋給激光相機，記錄當(dāng)前位置的橫向坐標(biāo)，與獲得的當(dāng)前錫膏表面的二維廓形結(jié)合，從而得到整個錫膏輪廓的三維表面。相機在1秒鐘內(nèi)可以完成35000個二維廓形的捕捉和拼合

3、，配合高速直線電機（速度超過5米/秒），可以在100毫秒以內(nèi)完成測量精度在±2微米以內(nèi)，尺寸150毫米×300毫米電路板錫膏測量，能夠滿足電子行業(yè)生產(chǎn)流程中的實時在線要求。采用直線電機平臺進(jìn)行運動實現(xiàn)和控制，應(yīng)用競選算法對錫膏廓形進(jìn)行拼接處理，實現(xiàn)了印刷錫膏高度信息與位置信息的實時獲取，從而達(dá)到對錫膏印刷質(zhì)量進(jìn)行檢測和評估的目的。本文主要研究工作內(nèi)容與創(chuàng)新點如下： 本文介紹了機器視覺的分類、機器視覺系統(tǒng)的組成及當(dāng)今發(fā)展情況，其中

4、深入探討機器視覺在電子制造行業(yè)中的應(yīng)用，闡述了論文的研究目的與意義；論述了直線電機在錫膏測量系統(tǒng)中必要性，并詳述了其工作原理，分析了在錫膏測量系統(tǒng)中對直線電機的選型要求；概述了線結(jié)構(gòu)光三維輪廓測量的幾種方法和計算公式，對光切測量法的解析幾何模型和透射投影測試模型進(jìn)行分析；結(jié)合本論文使用的核心部件SICK3D激光相機，介紹了其安裝方法、鏡頭選擇、內(nèi)部工作原理及其算法；應(yīng)用非完全Beta函數(shù)對二維圖像進(jìn)行增強處理和拼接處理，應(yīng)用競選算法對三