应用案例 | 基于三维视觉的PCB板检测系统解决方案

发布时间：2023-11-24 14:53:31     作者：显扬科技

Part.1 引言

在现代化电子产品中，印刷电路板（又称PCB板）是电子行业中的重要器件，也是集成各种电子元器件的信息载体。PCB板在电子领域中有广泛的应用，其质量的好坏直接影响到产品的性能。

随着PCB板开发的进步，制作工艺日益朝高密度、超薄型、细间距的要求发展，其元器件上的线宽、间距等达到微米级，人工检测的技术逐渐达不到高精度检测的要求，企业对检测自动化的期许日益高涨。

Part.2 传统PCB板缺陷检测的难点

PCB板缺陷检测包括两部分：焊点缺陷检测和元器件检测。由于PCB板的应用十分广泛，其检测也备受重视。

传统的PCB板多采用人工检测方法，长久以来存在容易漏检、成本高、速度慢等缺陷。随着PCB板需求的日益升高，人工检测的方法已不再能满足PCB板的生产量需求。



Part.3 三维视觉在PCB板检测上的应用

基于三维视觉的PCB板检测系统通过图像处理算法和模式识别的方法实现检测。其中，三维视觉高精度算法可快速发现流水生产线过程中的问题，可以有效避免检测过程中未及时发现的问题，降低修复成本。



借助三维视觉技术，不仅能检测PCB板划痕、污点等各种表面缺陷，还能精准发现常见的尺寸缺陷，例如：短路、焊料变薄、开路。另外，三维视觉还能检测到PCB板中缺少或错误放置的组件。

基于三维视觉的PCB板检测系统可以应用于多个行业，如：车载电子设备制造业、通信设备制造业、工业自动化的各种控制系统和传感器、航空航天、能源、家电行业等。尤其在焊接和装配领域使用此方案，能够在生产早期看到工艺问题，并快速识别、及时纠正，解决隐患。

Part.4 检测流程

1.数据采集：3D相机对PCB板进行拍照，以获取三维表面数据。

2.特征提取和分割：计算机视觉算法，从3D数据中提取PCB板上的关键特征，如元件、焊点、导线等。

3.缺陷检测与分类：针对不同类型的缺陷，算法进行缺陷检测，系统会自动识别并标记潜在的缺陷区域。对检测到的缺陷进行分类，以确定其类型和严重程度。

4.结果分析和报告：系统将检测结果分析并生成详细的报告，其中包括缺陷的位置、类型和数量。对于常见和严重的缺陷，可以选择自动将有问题的PCB板从生产线中剔除。



Part.5 通讯协议



Part.6 方案优势

1.更精确的检测：显扬科技HY-M3三维视觉系统测量精度0.001mm-0.01mm，能够准确捕捉PCB板的表面拓扑和深度信息。



2.稳定检测：显扬科技HY-M3三维视觉系统通常不受光照条件的影响，因此能够在不同的光照环境下进行稳定的检测，减少了外部干扰。

3.高分辨率：显扬科技HY-M3三维视觉系统可以提供高分辨率的成像，从而可以检测和分析微小的特征和缺陷，包括微裂纹、细微的焊点问题等。

4.高适应性：显扬科技HY-M3三维系统可以适应各种尺寸的PCB板，而不需要大规模的调整和重新配置，提高了灵活性。

5.高度自动化：显扬科技HY-M3三维视觉系统可以实现高度自动化，快速检测和分析PCB板，适应高速生产线的需求，提高生产效率。

6.减少误报率：显扬科技HY-M3三维视觉系统通常能够减少误报率，即减少了虚假的缺陷检测，从而减少了不必要的停机时间和检验成本。

7.长期稳定性：显扬科技HY-M3三维视觉系统通常具有较长的使用寿命，可以在长期内稳定工作，降低了维护成本。

显扬科技由香港中文大学博士团队创建，主要研究并产业化高速高清三维机器视觉系统，以及智能工业机器人系统。其研发的三维机器视觉设备精度能达亚微米级，三维数据采集帧率高达310帧，此外还具有高精度、大景深、高稳定性的优势，可实现高效率机器人引导，以及工业检测与测量。显扬科技的产品主要应用在对采集速度要求较高的快速工业产线、物流枢纽以及对测量精度要求高的精密制造、军工航天、半导体产业等。