专利名称：Pc板用钻针交替数个光源检测方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及到一种PC板用钻针交替数个光源检测方法及其装置，尤指一种CCD显微镜头可快速对钻针对焦取像，以大幅提高检测效率。
背景技术：
由于科技进步，许多电子用品趋向了轻薄短小的方便携带式设计。这使得印刷电路板也必需跟着缩小，或者在同尺寸的PC板上可焊接更多的电子组件。因此，PC板上布局也趋向精密，这将使得钻孔的精确度更为提高。
PC板钻孔的良率与细小的钻针顶端的刃部是否保持良好的形状相关极大，因为假如钻针顶端的刃部有缺口或不平整，则将在钻孔作业中易大幅提高不良率并产生PC板因钻孔不良的重大损耗。所以，钻针的检测是影响PC板制程中的重大关键之一。
对于细小的钻针检测，已知的技术是利用一个CCD显微镜头自钻针垂直上方调整高度至对焦位置后，可取得清楚的钻针顶端图像，经输入计算机中，利用程序分析该图像而可确定钻针是否正常。经由这样的检测方式后，可将不合格的钻针予以排除，以大幅提供PC板钻孔的良率。一般统计，以检测过的钻针施工，可减少5％以上的钻孔损坏，这在PC板制程中贡献良多。
在已知的钻针检测装置中，如图1所示，设有一个基座100，其上设有一个可沿轨道200移动的钻针基台300，一CCD显微镜头400垂直设于基座的检测位置上方。一同轴光源供应器500，提供镜头400取像的同轴光源。而CCD镜头取得的图像输入一计算机600中，利用内部的检测程序而可分析图像，确定钻针是否为可用。
在检测时，参见图2所示，先将多数的钻针10放置于放置于一固定座20上，使得多数的钻针10呈直线排列。将直线排列的钻针平行轨道200方向放置于移动基台300上，先将位于最左侧的钻针送至镜头400下方的检测位置，经自动或手动调整镜头400高低位置而能达到对钻针10顶端对焦，以取得顶端刃部的图像。将此图像输入计算机600以作比对分析，检测钻针是否为可用。当完成后，移动基台300会被控制在滑轨方向上移动，使第二支钻头送入检测位置，重复进行取像分析及断判等步骤。对于相关技术，可参见申请人之前所申请的案件。
由于钻针的直径很小，在以CCD显微镜头取像时，要取得清楚的图像必需先要对焦。而对焦的范围约在2～4μm，这很小的范围。参见图3所示，由于排列呈直线的多数支钻针10高度是不同的，例如第一支钻针101的高度是h1，而第二支钻针102与第一钻针101有一高度差h2，而第三钻针103与第二钻针102有一调度差h3，等等，依此类推。所以，每一钻针在被送入检测位置时，CCD显微镜头必需以手动或自动重新对焦，皆需要花费相当多的时间，使得检测速度缓慢。此为已知检测速度缓慢的主要原因。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于针对现有技术的弊端，提供一种PC板用钻针交替数个光源检测方法及其装置，从而大幅度提高检测的效率。
为了解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为提供了一种交替复数光源检测方法，其是在钻针检测机的检测位置上至少提供了交替明灭的一侧光源及垂直光源；其中侧光源是用来取得在检测位置不同钻针的高度，而垂直光源则是用来提供CCD显微镜头取像光源。当侧光源亮时，垂直光源被遮蔽，而可取得在检测位置第一钻针高度，予以记录。然后侧光源灭，而垂直光源亮，使得CCD显微镜头可垂直移动对焦，并取得钻针顶端刃部的图像输入计算机，以作进一步的检测分析。检测完成后，当下一支被检测的钻针送至检测位置时，测光源亮，垂直光源被遮蔽，而可取得第二支钻针高度，经计算出与原第一支钻针高度差后，而可直接依据此高度差值调整镜头的高度，同时，侧光源再次灭，而垂直光源亮，CCD显微镜头已调整至对焦位置，而可达快速的对第二支被检测钻针对焦。经此重复两光源交替，使得在下一支被检测钻针送至检测位置时，立即由侧光源取得钻针高度，而可与前一支钻针位置比较差，移动镜头而对焦，达到快速检测的功能。
根据所述的PC板用钻针交替复数光源检测方法，其特征在于其步骤为A)首先，将第一钻针送至检测机的检测位置，也就是CCD显微镜头的下方；B)之后，将侧光源开启呈亮，并经侦测器测得第一钻针的高度，输入计算机中纪录，然后遮蔽侧光源，使其灭；C)接着，将垂直光源开启呈亮，以手动或自动调整镜头至对焦位置，取得钻针顶端刃部图像输入计算机，进行分析并判断钻针是否为正常，然后遮蔽垂直光源，使其灭；D)继续，送入第二钻针至检测位置，即第一钻针送出检测位置；E)此时，再度将侧光源开启呈亮，并经侦测器测得第二钻针的高度，输入计算机中纪录，然后遮蔽侧光源，使其灭；F)利用计算机计算第二钻针高度与第一钻针高度之差，而得到一高度差值；G)接续，将垂直光源开启呈亮，并依计算出的高度差值而自动调整镜头至第二钻针的对焦位置，取得钻针顶端刃部图像输入计算机，进行分析并判断钻针是否为正常，然后遮蔽垂直光源，使其灭；H)再回至D步骤，送入下一钻针至检测位置，重复D至G步骤，至所有钻针检测完毕后结束。
当然，本发明所提供的PC板用钻针交替复数光源检测方法，并不限定以两个光源，而可能有其它方向的光源运用时，以每一光源交替投光或遮蔽，避免两个或多数光源相干扰，而可达到快速检测的效果。
本发明在使两个侧光源，甚至有上光源时，如在钻针侧面设置有同轴光的CCD摄影镜头时，也是利用光源交替的明灭方式，其检测的项目就不限定在针头的形状了。例如，侧面检查的项目可为UC头长、逃角长、钻尖角、刀面角、刀带状况、螺旋角......等等，都可以是本发明所设定的检测项目。
一种PC板用钻针检测装置，其特征在于其包括一个基座，其上设有一个可沿一轨道即直线或转盘，移动的钻针基台，且基台上设有一检测位置一CCD显微镜头，垂直设于基座的检测位置上方，以取得被检测钻针的顶端刃部图像，一同轴光源供应器，提供镜头取像的同轴光源，一将CCD镜头取得的图像输入，利用内部的检测程序而可分析图像，确定钻针是否为可用的计算机，，其中上述检测位置设有一可侦测在检测位置钻针的图像的侧光源。
与现有技术相比，本发明的优点在于能快速高效地进行检测。
图1是一种PC板钻针检测装置的示意图；图2是呈直线排列的被检测钻针的示意图；图3是图2钻针间的高度差的示意图；图4是本发明在钻针检测位置设有侧光源及垂直光源的示意图；图5是本发明CCD显微镜头取得钻针顶端刃部的图像的示意图；图6是本发明的实施流程示意图。
图例说明
100.........基座200.........轨道300.........钻针基台400.........CCD显微镜头500.........同轴光源供应器600.........计算机700.........垂直光源800.........侧光源10.........钻针101.........钻针 102.........钻针 103.........钻针20.........固定座具体实施方式
如图4所示，本发明在钻针检测机的检测位置上至少提供了交替明灭的一侧光源700及垂直光源800。
其中侧光源800是提供水平方向的光源，而可利用感光器而检测出钻针10的高度。
垂直光源700是提供垂直方向的光源，基本上是与CCD显微镜头400(参见图1)同位置，照射在钻针10的顶端，而提供镜头400取像光源。可参见图5，镜头取得钻针顶端刃部图像。将此图像输入计算机中，利用计算机中的软件分析此刃部的形状，而可判断是否为正常的钻针。
如前所述，CCD显微镜头要取得清晰的图像，必需先在垂直向上移动至对焦位置。但如图3所示，每一次送至检测位置的钻针高度不同，以已知检测装置则需每次重新调整镜头的对焦位置。而本发明则提供了一创新的检测方法，而可对每一次新送至检测位置的钻针快速对焦及检测。
参见图6，为本发明的检测方法A)首先，将第一钻针送至检测机的检测位置，也就是CCD显微镜头的下方；
B)之后，将侧光源开启呈亮，并经侦测器测得第一钻针的高度，输入计算机中纪录，然后遮蔽侧光源，使其灭；C)接着，将垂直光源开启呈亮，以手动或自动调整镜头至对焦位置，取得钻针顶端刃部图像输入计算机，进行分析并判断钻针是否为正常，然后遮蔽垂直光源，使其灭；D)继续，送入第二钻针至检测位置，即第一钻针送出检测位置；E)此时，再度将侧光源开启呈亮，并经侦测器测得第二钻针的高度，输入计算机中纪录，然后遮蔽侧光源，使其灭；F)利用计算机计算第二钻针高度与第一钻针高度之差，而得到一高度差值(如图3中的h2)；G)接续，将垂直光源开启呈亮，并依计算出的高度差值而自动调整镜头至第二钻针的对焦位置，取得钻针顶端刃部图像输入计算机，进行分析并判断钻针是否为正常，然后遮蔽垂直光源，使其灭；H)再回至D步骤，送入下一钻针至检测位置，重复D至G步骤，至所有钻针检测完毕后结束。
由上所述的步骤，可知本发明最重要的是利用光源交替的明灭，以取得前后两被检测钻针的高度差值，同时取得端面及侧面影像，且依此数值自动调整镜头的高度至对焦位置。这一步骤将使得镜头对焦的操作一次完成，远较已知技术快速。也就是说，本发明方法的运用，将使检测装置的检测速度及检测项目大为增加，可供需大量使用钻针的PC板制造商快速的分辩出正常可用的钻针，提高生产良率。
本发明的光源是采用同轴光或背光，而可精确的侦测到每一钻针的高度。同时，CCD显微镜头是利用一个伺服马达来无误的由前后钻针高度差值而快速控制位移至对焦位置。
值得注意的，在钻针检测装置中，有时因为其它检测项目的需要，并不只有两个光源(垂直光源及侧光源)，而可能有更多的使用光源。但依据本发明的方法，只要是将该些光源交替遮蔽，每次仅一个光源操作，而不会产生干扰，此种方法也是本发明很简单的等效变化应用，属同一专利。也就是本发明并不以两个光源为限制。
权利要求
1.一种PC板用钻针交替数个光源检测方法，其特征在于其主要是在钻针检测装置的检测位置至少装设了一侧光源和一垂直光源，该侧光源可侦测得到每次送入检测位置的钻针高度，而垂直光源则提供一垂直设在检测位置上方的CCD显微镜头取得被检测钻针顶端刃部图像的光源；检测装置上的光源交替遮蔽，使每次仅一个光源操作而不会发生干扰；利用侧光源每次侦测得到的被检测钻针高度差，而自动快速的调整镜头至被检测钻针的对焦位置，取得图像输入计算机中分析判断被检测钻针是否为正常可用。
2.根据权利要求1所述的PC板用钻针交替数个光源检测方法，其特征在于其步骤为A)首先，将第一钻针送至检测机的检测位置，也就是CCD显微镜头的下方；B)之后，将侧光源开启呈亮，并经侦测器测得第一钻针的高度，输入计算机中纪录，然后遮蔽侧光源，使其灭；C)接着，将垂直光源开启呈亮，以手动或自动调整镜头至对焦位置，取得钻针顶端刃部图像输入计算机，进行分析并判断钻针是否为正常，然后遮蔽垂直光源，使其灭；D)继续，送入第二钻针至检测位置，即第一钻针送出检测位置；E)此时，再度将侧光源开启呈亮，并经侦测器测得第二钻针的高度，输入计算机中纪录，然后遮蔽侧光源，使其灭；F)利用计算机计算第二钻针高度与第一钻针高度之差，而得到一高度差值；G)接续，将垂直光源开启呈亮，并依计算出的高度差值而自动调整镜头至第二钻针的对焦位置，取得钻针顶端刃部图像输入计算机，进行分析并判断钻针是否为正常，然后遮蔽垂直光源，使其灭；H)再回至D步骤，送入下一钻针至检测位置，重复D至G步骤，至所有钻针检测完毕后结束。
3.根据权利要求1所述的PC板用钻针交替数个光源检测方法，其特征在于其中所使用的光源为同轴光源。
4.根据权利要求1所述的PC板用钻针交替数个光源检测方法，其特征在于其中在检测装置的检测位置进一步设有其它检测项目所需的其它光源时，则仍以交替遮蔽，使每次仅一个光源操作而不会发生干扰。
5.一种PC板用钻针检测装置，其特征在于其包括一个基座，其上设有一个可沿一轨道即直线或转盘，移动的钻针基台，且基台上设有一检测位置一CCD显微镜头，垂直设于基座的检测位置上方，以取得被检测钻针的顶端刃部图像，一同轴光源供应器，提供镜头取像的同轴光源，一将CCD镜头取得的图像输入，利用内部的检测程序而可分析图像，确定钻针是否为可用的计算机，，其中上述检测位置设有一可侦测在检测位置钻针的图像的侧光源。
6.根据权利要求5所述的PC板用钻针检测装置，其特征在于其中所使用的光源为同轴光。
7.根据权利要求5所述的PC板用钻针检测装置，其特征在于其中CCD显微镜头是利用一个马达来精密的旋转钻针而快速截取钻针的图像。
全文摘要
本发明公开了一种PC板用钻针交替数个光源检测方法及其装置，其是在钻针检测机的检测位置上至少提供了交替明灭的一侧光源及垂直光源；其中侧光源是用来取得在检测位置不同钻针的高度，而垂直光源则是用来提供CCD显微镜头取像光源。当侧光源亮时，垂直光源被遮蔽，而可取得在检测位置第一钻针高度。然后侧光源灭，垂直光源亮，使得CCD显微镜头可垂直移动对焦，并取得钻针顶端刃部的图像输入计算机，以作进一步的检测分析。检测完成后，当下一支被检测的钻针送至检测位置时，侧光源亮，垂直光源被遮蔽，而可取得第二支钻针高度，经计算出与原第一支钻针高度差后，而可直接依据此高度差值调整镜头的高度，从而达到快速检测的功能。
文档编号G01B11/00GK1690648SQ20041002316
公开日2005年11月2日 申请日期2004年4月30日 优先权日2004年4月30日
发明者邱博洪 申请人:邱博洪