本發(fā)明涉及板厚檢測(cè)，尤其涉及一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、隨著網(wǎng)絡(luò)速度的超快超集成發(fā)展，對(duì)線路板的傳輸需求也是成倍增加，但是線路板的層數(shù)已經(jīng)達(dá)到極限，線條能傳輸?shù)男盘?hào)很難再向上突破，但線路板層與層之間還有空間可以利用，但受限于器件孔和通信孔，如果想增加線路，就要減少器件孔和通信孔所占面積，利用現(xiàn)有的打孔技術(shù)，很難準(zhǔn)確的將孔打到想要的層數(shù)，如果打通孔，那就無法增加線路。

2、只有準(zhǔn)確的將孔打到需要的位置，不需要的地方不讓孔鉆到，這樣就可以提升板面利用率，再增加線路的布排，如果全面實(shí)現(xiàn)孔深控制，就可以提升30％的線路排布。

3、但線路板的厚度偏差很難測(cè)量，如果局部取點(diǎn)測(cè)板厚，但幾毫米之外的板厚就可以超出板層厚度，現(xiàn)有的3d掃描技術(shù)，只是針對(duì)小物件，對(duì)于大于400毫米以上的產(chǎn)品無法檢測(cè)，如果分開檢測(cè)，精度和效率都達(dá)不到想要的效果，特別是在生產(chǎn)線中無法使用。鑒于此，探索研究一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，以解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題。

2、為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，包括以下步驟：

4、步驟一：使用一組或多組線激光進(jìn)行上下測(cè)量，獲取輸出間距l(xiāng)、l1、l2，并控制激光束在z方向上移動(dòng)，通過公式計(jì)算板厚尺寸；

5、步驟二：通過x軸帶動(dòng)激光頭進(jìn)行線性掃描，獲取實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，將測(cè)量信號(hào)傳輸至控制器，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，送至工業(yè)計(jì)算機(jī)；

6、步驟三：y軸伺服器負(fù)責(zé)定位，處理位置信號(hào)并發(fā)送給工業(yè)計(jì)算機(jī)；

7、步驟四：工業(yè)計(jì)算機(jī)中的專用算法軟件接收來自控制器和伺服器的數(shù)據(jù)，將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總與處理，得到每個(gè)最小為0.005*0.005毫米矩陣的厚度信息；

8、步驟五：根據(jù)3d定位算法，輸出整板的厚度數(shù)據(jù)給客戶端。

9、優(yōu)選的，所述步驟一中，一組或多組線激光包括兩個(gè)激光發(fā)射器和兩個(gè)接收器，一個(gè)激光發(fā)射器和接收器位于板面的上方，另一個(gè)激光發(fā)射器和接收器位于板面的下方。

10、優(yōu)選的，所述步驟一中，激光測(cè)量采用三角測(cè)量原理，具體測(cè)量步驟為：激光束從上方的發(fā)射器發(fā)射到板件表面，反射后會(huì)返回到上方的接收器，同時(shí)，激光束從下方的發(fā)射器發(fā)射到板件表面，反射后會(huì)返回到下方的接收器，通過測(cè)量激光束從發(fā)射器到接收器的傳輸時(shí)間和入射角，計(jì)算出激光束在板件表面反射點(diǎn)的距離，上方的激光束的反射點(diǎn)距離減去下方的激光束的反射點(diǎn)距離，即板厚。

11、優(yōu)選的，所述步驟一中，板厚尺寸計(jì)算公式為：h＝l-l1-l2；

12、式中，h是板厚；l為激光測(cè)量間距，即激光束從上方的發(fā)射器到下方的接收器的距離；l1是激光束從上方的發(fā)射器到板件表面的距離；l2是激光束從下方的發(fā)射器到板件表面的距離。

13、優(yōu)選的，所述步驟二中，x軸的運(yùn)動(dòng)范圍覆蓋整個(gè)板件的寬度，激光束在板件上移動(dòng)時(shí)，測(cè)量l、l1、l2的過程不斷重復(fù)。

14、優(yōu)選的，所述步驟二中，實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)為一系列時(shí)間戳和距離值，以毫米為單位，數(shù)據(jù)通過有線或無線連接傳輸至工業(yè)計(jì)算機(jī)。

15、優(yōu)選的，所述步驟三中，y軸伺服器采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過比較目標(biāo)位置和實(shí)際位置的偏差，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精確定位。

16、優(yōu)選的，所述步驟四中，將板件劃分為一個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格單元的尺寸為0.005*0.005毫米，并計(jì)算出每個(gè)網(wǎng)格單元的厚度，即得到每個(gè)最小為0.005*0.005毫米矩陣的厚度信息。

17、優(yōu)選的，所述步驟四中，專用算法軟件采用線性回歸算法，將激光測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為厚度數(shù)據(jù)。

18、優(yōu)選的，所述步驟五中，3d定位算法采用空間插值技術(shù)，根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格單元的厚度信息的厚度信息，生成整個(gè)板件的3d厚度模型。

19、本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下有益的技術(shù)效果：

20、1、本發(fā)明通過使用一組或多組線激光進(jìn)行上下測(cè)量，來測(cè)量板件表面的任何點(diǎn)的距離，這使得該方法能夠?qū)φ麄€(gè)板件進(jìn)行全面的3d掃描，通過xy軸帶動(dòng)單組激光移動(dòng)掃描指定區(qū)域進(jìn)行板厚精度檢測(cè)，使用高精度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)來移動(dòng)激光束和板件，這確保了激光束可以準(zhǔn)確地聚焦在板件表面上的任何點(diǎn)，使得技術(shù)人員能夠準(zhǔn)確了解板件的厚度，并據(jù)此優(yōu)化線路布局和提高板面利用率，使得本方法可應(yīng)用在高精度尺寸檢測(cè)領(lǐng)域，如精密器件加工精度檢測(cè)；

21、2、本發(fā)明可以測(cè)量整個(gè)板件的厚度，可以實(shí)現(xiàn)2微米的精度，可以快速掃描大尺寸板件，易于使用，可以輕松集成到現(xiàn)有的生產(chǎn)線中，有效的解決了板厚不能全測(cè)的問題，具體體現(xiàn)在pcb、基板加工流程中十個(gè)以上需要進(jìn)行

22、z值測(cè)量的地方，同時(shí)為全范圍數(shù)據(jù)，替換原有的z值靠單點(diǎn)測(cè)量的落后作業(yè)方式。

技術(shù)特征：

1.一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟一中，一組或多組線激光包括兩個(gè)激光發(fā)射器和兩個(gè)接收器，一個(gè)激光發(fā)射器和接收器位于板面的上方，另一個(gè)激光發(fā)射器和接收器位于板面的下方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟一中，激光測(cè)量采用三角測(cè)量原理，具體測(cè)量步驟為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟一中，板厚尺寸計(jì)算公式為：h＝l-l1-l2；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟二中，x軸的運(yùn)動(dòng)范圍覆蓋整個(gè)板件的寬度，激光束在板件上移動(dòng)時(shí)，測(cè)量l、l1、l2的過程不斷重復(fù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟二中，實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)為一系列時(shí)間戳和距離值，以毫米為單位，數(shù)據(jù)通過有線或無線連接傳輸至工業(yè)計(jì)算機(jī)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟三中，y軸伺服器采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過比較目標(biāo)位置和實(shí)際位置的偏差，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精確定位。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟四中，將板件劃分為一個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格單元的尺寸為0.005*0.005毫米，并計(jì)算出每個(gè)網(wǎng)格單元的厚度，即得到每個(gè)最小為0.005*0.005毫米矩陣的厚度信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟四中，專用算法軟件采用線性回歸算法，將激光測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為厚度數(shù)據(jù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸3d板厚全掃檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟五中，3d定位算法采用空間插值技術(shù)，根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格單元的厚度信息的厚度信息，生成整個(gè)板件的3d厚度模型。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種大尺寸3D板厚全掃檢測(cè)方法，涉及板厚檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：步驟一：使用一組或多組線激光進(jìn)行上下測(cè)量，獲取輸出間距L、L1、L2，并控制激光束在Z方向上移動(dòng)，通過公式計(jì)算板厚尺寸；步驟二：通過X軸帶動(dòng)激光頭進(jìn)行線性掃描，獲取實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，將測(cè)量信號(hào)傳輸至控制器，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，送至工業(yè)計(jì)算機(jī)；步驟三：Y軸伺服器負(fù)責(zé)定位，處理位置信號(hào)并發(fā)送給工業(yè)計(jì)算機(jī)；步驟四：工業(yè)計(jì)算機(jī)中的專用算法軟件接收來自控制器和伺服器的數(shù)據(jù)，將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總與處理，得到每個(gè)最小為0.005*0.005毫米矩陣的厚度信息；步驟五：根據(jù)3D定位算法，輸出整板的厚度數(shù)據(jù)給客戶端。

技術(shù)研發(fā)人員：肖武,羅遠(yuǎn)釗,吳金玲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市般易科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23