印制板加工自动编程系统的设计.PDF

2004年9月 重庆大学学报 Sep．2004 第27卷第9期 Journal of Chongqing University VoI．27 No．9 文章编号：1000—582X(2004)09—0037一o3 印制板加工自动编程系统的设计’ 程森林 ，程 线 ，蒋 阳。 (1．重庆大学 自动化学院，重庆400030；2．南海市广播电视大学，广东南海528200； 3．重庆大学通信工程学院，重庆400030) 摘 要：针对印制板编程对象的特点，提出了一种利用计算视觉系统实现计算机自动提取特征与打 孔信息的方法，讨论了特征的提取与分析过程，设计了基于二值图像的滤波技术和基于重心的位置识别 方法，在增强抗算法抗干扰能力的同时也提高了识别精度，并讨论了输出数据的格式。系统投运效果说 明，该系统分辨清晰度更好、控制精度高，对硬件要求低、编程效率高，相当于人工编程速度的2O倍。 关键词：自动编程；印制板；图象处理 中图分类号：TP 273 文献标识码：A 在印制板加工过程中，打孔是很重要的工序，为了 到下一图象块，如此循环往复直至整张胶片输入处理 保证加工的质量，打孔基本上都是用数控钻床来完成 完毕。系统设有手动控制盘，便于人工干预编程过程。 的，因此，打孔数据(也称打孔程序)的获取方法与途 径就显得很重要。当前，由于印制板CAD技术的发 展，已经有相当部分的PCB打孔可直接从CAD文件 中获得打孔信息。但对以前手工设计的产品，以及 PCB胶片制作质量不高的企业，就不能采用这种方 法。流行的方法是由人工对加工胶片进行手工编程， 这不仅工作量大，编程的速度、数据的可靠性等都不能 达到满意的结果 J。笔者提出的自动编程系统就是 ’ 为解决这一问题而设计的，它利用计算视觉原理，让计 算机代替人从PCB胶片中获取打孔信息，为印制板打 I H l 曾H 孔编程提供了一种有效的手段。 千 千 - 计算机 1 系统的组成 印制板加工自动编程系统是一个典型的图象分析 图1 印制板加工自动编程系统结构示意图 与处理系统，其组成如图I所示。待加工的印制板胶 片放在工作台上，位于其上方的摄像头将胶片信息送 1．1 系统分辨率的选择 入图象输入接口，经图象采集后一路送人显示器以监 当前国内需要手工编程打孔的印制板多为单面板 视编程过程，另一路送人计算机供系统分析处理。由于 和双面板，印电行业中通常将其定位误差控制在O．O2 摄像头一次不能将所有的胶片信息摄人计算机，因此当 mm内，为了保证编程结果的可靠性，自动编程系统的 计算机采集完当前位置的一块图象后，就通过I／O接口 编程误差应小于O．02 mm。为了充分发挥图象处理的 控制 、y电机转动一定角度，使工作台带动胶片移动 作用，本系统采用了细分技术来提高定位精度：在输入 · 收稿日期：2004—03—10 基金项目：重庆大学基础及应用基础项目(717411071) 作者简介：程森林(1968一)，男，重庆市人，重庆大学讲师，博士，主要从事现代检测技术、智能自动化与工业CT技术的研究。 38 重 庆 大 学 学 报 2004血 当前位置图象块时，利用采集电路对图象进行矩阵划 分，一般为512×512。设工作台的分辨率为0．02 mm