專利名稱：Pc板用鉆針交替數(shù)個光源檢測方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到一種PC板用鉆針交替數(shù)個光源檢測方法及其裝置，尤指一種CCD顯微鏡頭可快速對鉆針對焦取像，以大幅提高檢測效率。
背景技術(shù)：
由于科技進步，許多電子用品趨向了輕薄短小的方便攜帶式設(shè)計。這使得印刷電路板也必需跟著縮小，或者在同尺寸的PC板上可焊接更多的電子組件。因此，PC板上布局也趨向精密，這將使得鉆孔的精確度更為提高。
PC板鉆孔的良率與細小的鉆針頂端的刃部是否保持良好的形狀相關(guān)極大，因為假如鉆針頂端的刃部有缺口或不平整，則將在鉆孔作業(yè)中易大幅提高不良率并產(chǎn)生PC板因鉆孔不良的重大損耗。所以，鉆針的檢測是影響PC板制程中的重大關(guān)鍵之一。
對于細小的鉆針檢測，已知的技術(shù)是利用一個CCD顯微鏡頭自鉆針垂直上方調(diào)整高度至對焦位置后，可取得清楚的鉆針頂端圖像，經(jīng)輸入計算機中，利用程序分析該圖像而可確定鉆針是否正常。經(jīng)由這樣的檢測方式后，可將不合格的鉆針予以排除，以大幅提供PC板鉆孔的良率。一般統(tǒng)計，以檢測過的鉆針施工，可減少5％以上的鉆孔損壞，這在PC板制程中貢獻良多。
在已知的鉆針檢測裝置中，如圖1所示，設(shè)有一個基座100，其上設(shè)有一個可沿軌道200移動的鉆針基臺300，一CCD顯微鏡頭400垂直設(shè)于基座的檢測位置上方。一同軸光源供應器500，提供鏡頭400取像的同軸光源。而CCD鏡頭取得的圖像輸入一計算機600中，利用內(nèi)部的檢測程序而可分析圖像，確定鉆針是否為可用。
在檢測時，參見圖2所示，先將多數(shù)的鉆針10放置于放置于一固定座20上，使得多數(shù)的鉆針10呈直線排列。將直線排列的鉆針平行軌道200方向放置于移動基臺300上，先將位于最左側(cè)的鉆針送至鏡頭400下方的檢測位置，經(jīng)自動或手動調(diào)整鏡頭400高低位置而能達到對鉆針10頂端對焦，以取得頂端刃部的圖像。將此圖像輸入計算機600以作比對分析，檢測鉆針是否為可用。當完成后，移動基臺300會被控制在滑軌方向上移動，使第二支鉆頭送入檢測位置，重復進行取像分析及斷判等步驟。對于相關(guān)技術(shù)，可參見申請人之前所申請的案件。
由于鉆針的直徑很小，在以CCD顯微鏡頭取像時，要取得清楚的圖像必需先要對焦。而對焦的范圍約在2～4μm，這很小的范圍。參見圖3所示，由于排列呈直線的多數(shù)支鉆針10高度是不同的，例如第一支鉆針101的高度是h1，而第二支鉆針102與第一鉆針101有一高度差h2，而第三鉆針103與第二鉆針102有一調(diào)度差h3，等等，依此類推。所以，每一鉆針在被送入檢測位置時，CCD顯微鏡頭必需以手動或自動重新對焦，皆需要花費相當多的時間，使得檢測速度緩慢。此為已知檢測速度緩慢的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)的弊端，提供一種PC板用鉆針交替數(shù)個光源檢測方法及其裝置，從而大幅度提高檢測的效率。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的解決方案為提供了一種交替復數(shù)光源檢測方法，其是在鉆針檢測機的檢測位置上至少提供了交替明滅的一側(cè)光源及垂直光源；其中側(cè)光源是用來取得在檢測位置不同鉆針的高度，而垂直光源則是用來提供CCD顯微鏡頭取像光源。當側(cè)光源亮時，垂直光源被遮蔽，而可取得在檢測位置第一鉆針高度，予以記錄。然后側(cè)光源滅，而垂直光源亮，使得CCD顯微鏡頭可垂直移動對焦，并取得鉆針頂端刃部的圖像輸入計算機，以作進一步的檢測分析。檢測完成后，當下一支被檢測的鉆針送至檢測位置時，測光源亮，垂直光源被遮蔽，而可取得第二支鉆針高度，經(jīng)計算出與原第一支鉆針高度差后，而可直接依據(jù)此高度差值調(diào)整鏡頭的高度，同時，側(cè)光源再次滅，而垂直光源亮，CCD顯微鏡頭已調(diào)整至對焦位置，而可達快速的對第二支被檢測鉆針對焦。經(jīng)此重復兩光源交替，使得在下一支被檢測鉆針送至檢測位置時，立即由側(cè)光源取得鉆針高度，而可與前一支鉆針位置比較差，移動鏡頭而對焦，達到快速檢測的功能。
根據(jù)所述的PC板用鉆針交替復數(shù)光源檢測方法，其特征在于其步驟為A)首先，將第一鉆針送至檢測機的檢測位置，也就是CCD顯微鏡頭的下方；B)之后，將側(cè)光源開啟呈亮，并經(jīng)偵測器測得第一鉆針的高度，輸入計算機中紀錄，然后遮蔽側(cè)光源，使其滅；C)接著，將垂直光源開啟呈亮，以手動或自動調(diào)整鏡頭至對焦位置，取得鉆針頂端刃部圖像輸入計算機，進行分析并判斷鉆針是否為正常，然后遮蔽垂直光源，使其滅；D)繼續(xù)，送入第二鉆針至檢測位置，即第一鉆針送出檢測位置；E)此時，再度將側(cè)光源開啟呈亮，并經(jīng)偵測器測得第二鉆針的高度，輸入計算機中紀錄，然后遮蔽側(cè)光源，使其滅；F)利用計算機計算第二鉆針高度與第一鉆針高度之差，而得到一高度差值；G)接續(xù)，將垂直光源開啟呈亮，并依計算出的高度差值而自動調(diào)整鏡頭至第二鉆針的對焦位置，取得鉆針頂端刃部圖像輸入計算機，進行分析并判斷鉆針是否為正常，然后遮蔽垂直光源，使其滅；H)再回至D步驟，送入下一鉆針至檢測位置，重復D至G步驟，至所有鉆針檢測完畢后結(jié)束。
當然，本發(fā)明所提供的PC板用鉆針交替復數(shù)光源檢測方法，并不限定以兩個光源，而可能有其它方向的光源運用時，以每一光源交替投光或遮蔽，避免兩個或多數(shù)光源相干擾，而可達到快速檢測的效果。
本發(fā)明在使兩個側(cè)光源，甚至有上光源時，如在鉆針側(cè)面設(shè)置有同軸光的CCD攝影鏡頭時，也是利用光源交替的明滅方式，其檢測的項目就不限定在針頭的形狀了。例如，側(cè)面檢查的項目可為UC頭長、逃角長、鉆尖角、刀面角、刀帶狀況、螺旋角......等等，都可以是本發(fā)明所設(shè)定的檢測項目。
一種PC板用鉆針檢測裝置，其特征在于其包括一個基座，其上設(shè)有一個可沿一軌道即直線或轉(zhuǎn)盤，移動的鉆針基臺，且基臺上設(shè)有一檢測位置一CCD顯微鏡頭，垂直設(shè)于基座的檢測位置上方，以取得被檢測鉆針的頂端刃部圖像，一同軸光源供應器，提供鏡頭取像的同軸光源，一將CCD鏡頭取得的圖像輸入，利用內(nèi)部的檢測程序而可分析圖像，確定鉆針是否為可用的計算機，，其中上述檢測位置設(shè)有一可偵測在檢測位置鉆針的圖像的側(cè)光源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于能快速高效地進行檢測。


圖1是一種PC板鉆針檢測裝置的示意圖；圖2是呈直線排列的被檢測鉆針的示意圖；圖3是圖2鉆針間的高度差的示意圖；圖4是本發(fā)明在鉆針檢測位置設(shè)有側(cè)光源及垂直光源的示意圖；圖5是本發(fā)明CCD顯微鏡頭取得鉆針頂端刃部的圖像的示意圖；圖6是本發(fā)明的實施流程示意圖。
圖例說明
100.........基座200.........軌道300.........鉆針基臺400.........CCD顯微鏡頭500.........同軸光源供應器600.........計算機700.........垂直光源800.........側(cè)光源10.........鉆針101.........鉆針 102.........鉆針 103.........鉆針20.........固定座具體實施方式
如圖4所示，本發(fā)明在鉆針檢測機的檢測位置上至少提供了交替明滅的一側(cè)光源700及垂直光源800。
其中側(cè)光源800是提供水平方向的光源，而可利用感光器而檢測出鉆針10的高度。
垂直光源700是提供垂直方向的光源，基本上是與CCD顯微鏡頭400(參見圖1)同位置，照射在鉆針10的頂端，而提供鏡頭400取像光源?？蓞⒁妶D5，鏡頭取得鉆針頂端刃部圖像。將此圖像輸入計算機中，利用計算機中的軟件分析此刃部的形狀，而可判斷是否為正常的鉆針。
如前所述，CCD顯微鏡頭要取得清晰的圖像，必需先在垂直向上移動至對焦位置。但如圖3所示，每一次送至檢測位置的鉆針高度不同，以已知檢測裝置則需每次重新調(diào)整鏡頭的對焦位置。而本發(fā)明則提供了一創(chuàng)新的檢測方法，而可對每一次新送至檢測位置的鉆針快速對焦及檢測。
參見圖6，為本發(fā)明的檢測方法A)首先，將第一鉆針送至檢測機的檢測位置，也就是CCD顯微鏡頭的下方；
B)之后，將側(cè)光源開啟呈亮，并經(jīng)偵測器測得第一鉆針的高度，輸入計算機中紀錄，然后遮蔽側(cè)光源，使其滅；C)接著，將垂直光源開啟呈亮，以手動或自動調(diào)整鏡頭至對焦位置，取得鉆針頂端刃部圖像輸入計算機，進行分析并判斷鉆針是否為正常，然后遮蔽垂直光源，使其滅；D)繼續(xù)，送入第二鉆針至檢測位置，即第一鉆針送出檢測位置；E)此時，再度將側(cè)光源開啟呈亮，并經(jīng)偵測器測得第二鉆針的高度，輸入計算機中紀錄，然后遮蔽側(cè)光源，使其滅；F)利用計算機計算第二鉆針高度與第一鉆針高度之差，而得到一高度差值(如圖3中的h2)；G)接續(xù)，將垂直光源開啟呈亮，并依計算出的高度差值而自動調(diào)整鏡頭至第二鉆針的對焦位置，取得鉆針頂端刃部圖像輸入計算機，進行分析并判斷鉆針是否為正常，然后遮蔽垂直光源，使其滅；H)再回至D步驟，送入下一鉆針至檢測位置，重復D至G步驟，至所有鉆針檢測完畢后結(jié)束。
由上所述的步驟，可知本發(fā)明最重要的是利用光源交替的明滅，以取得前后兩被檢測鉆針的高度差值，同時取得端面及側(cè)面影像，且依此數(shù)值自動調(diào)整鏡頭的高度至對焦位置。這一步驟將使得鏡頭對焦的操作一次完成，遠較已知技術(shù)快速。也就是說，本發(fā)明方法的運用，將使檢測裝置的檢測速度及檢測項目大為增加，可供需大量使用鉆針的PC板制造商快速的分辯出正?？捎玫你@針，提高生產(chǎn)良率。
本發(fā)明的光源是采用同軸光或背光，而可精確的偵測到每一鉆針的高度。同時，CCD顯微鏡頭是利用一個伺服馬達來無誤的由前后鉆針高度差值而快速控制位移至對焦位置。
值得注意的，在鉆針檢測裝置中，有時因為其它檢測項目的需要，并不只有兩個光源(垂直光源及側(cè)光源)，而可能有更多的使用光源。但依據(jù)本發(fā)明的方法，只要是將該些光源交替遮蔽，每次僅一個光源操作，而不會產(chǎn)生干擾，此種方法也是本發(fā)明很簡單的等效變化應用，屬同一專利。也就是本發(fā)明并不以兩個光源為限制。
權(quán)利要求
1.一種PC板用鉆針交替數(shù)個光源檢測方法，其特征在于其主要是在鉆針檢測裝置的檢測位置至少裝設(shè)了一側(cè)光源和一垂直光源，該側(cè)光源可偵測得到每次送入檢測位置的鉆針高度，而垂直光源則提供一垂直設(shè)在檢測位置上方的CCD顯微鏡頭取得被檢測鉆針頂端刃部圖像的光源；檢測裝置上的光源交替遮蔽，使每次僅一個光源操作而不會發(fā)生干擾；利用側(cè)光源每次偵測得到的被檢測鉆針高度差，而自動快速的調(diào)整鏡頭至被檢測鉆針的對焦位置，取得圖像輸入計算機中分析判斷被檢測鉆針是否為正?？捎?。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PC板用鉆針交替數(shù)個光源檢測方法，其特征在于其步驟為A)首先，將第一鉆針送至檢測機的檢測位置，也就是CCD顯微鏡頭的下方；B)之后，將側(cè)光源開啟呈亮，并經(jīng)偵測器測得第一鉆針的高度，輸入計算機中紀錄，然后遮蔽側(cè)光源，使其滅；C)接著，將垂直光源開啟呈亮，以手動或自動調(diào)整鏡頭至對焦位置，取得鉆針頂端刃部圖像輸入計算機，進行分析并判斷鉆針是否為正常，然后遮蔽垂直光源，使其滅；D)繼續(xù)，送入第二鉆針至檢測位置，即第一鉆針送出檢測位置；E)此時，再度將側(cè)光源開啟呈亮，并經(jīng)偵測器測得第二鉆針的高度，輸入計算機中紀錄，然后遮蔽側(cè)光源，使其滅；F)利用計算機計算第二鉆針高度與第一鉆針高度之差，而得到一高度差值；G)接續(xù)，將垂直光源開啟呈亮，并依計算出的高度差值而自動調(diào)整鏡頭至第二鉆針的對焦位置，取得鉆針頂端刃部圖像輸入計算機，進行分析并判斷鉆針是否為正常，然后遮蔽垂直光源，使其滅；H)再回至D步驟，送入下一鉆針至檢測位置，重復D至G步驟，至所有鉆針檢測完畢后結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PC板用鉆針交替數(shù)個光源檢測方法，其特征在于其中所使用的光源為同軸光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PC板用鉆針交替數(shù)個光源檢測方法，其特征在于其中在檢測裝置的檢測位置進一步設(shè)有其它檢測項目所需的其它光源時，則仍以交替遮蔽，使每次僅一個光源操作而不會發(fā)生干擾。
5.一種PC板用鉆針檢測裝置，其特征在于其包括一個基座，其上設(shè)有一個可沿一軌道即直線或轉(zhuǎn)盤，移動的鉆針基臺，且基臺上設(shè)有一檢測位置一CCD顯微鏡頭，垂直設(shè)于基座的檢測位置上方，以取得被檢測鉆針的頂端刃部圖像，一同軸光源供應器，提供鏡頭取像的同軸光源，一將CCD鏡頭取得的圖像輸入，利用內(nèi)部的檢測程序而可分析圖像，確定鉆針是否為可用的計算機，，其中上述檢測位置設(shè)有一可偵測在檢測位置鉆針的圖像的側(cè)光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PC板用鉆針檢測裝置，其特征在于其中所使用的光源為同軸光。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PC板用鉆針檢測裝置，其特征在于其中CCD顯微鏡頭是利用一個馬達來精密的旋轉(zhuǎn)鉆針而快速截取鉆針的圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PC板用鉆針交替數(shù)個光源檢測方法及其裝置，其是在鉆針檢測機的檢測位置上至少提供了交替明滅的一側(cè)光源及垂直光源；其中側(cè)光源是用來取得在檢測位置不同鉆針的高度，而垂直光源則是用來提供CCD顯微鏡頭取像光源。當側(cè)光源亮時，垂直光源被遮蔽，而可取得在檢測位置第一鉆針高度。然后側(cè)光源滅，垂直光源亮，使得CCD顯微鏡頭可垂直移動對焦，并取得鉆針頂端刃部的圖像輸入計算機，以作進一步的檢測分析。檢測完成后，當下一支被檢測的鉆針送至檢測位置時，側(cè)光源亮，垂直光源被遮蔽，而可取得第二支鉆針高度，經(jīng)計算出與原第一支鉆針高度差后，而可直接依據(jù)此高度差值調(diào)整鏡頭的高度，從而達到快速檢測的功能。
文檔編號G01B11/00GK1690648SQ20041002316
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者邱博洪 申請人:邱博洪