背钻孔的深度测量方法和光学检测设备与流程

本发明涉及钻孔测量，尤其涉及一种背钻孔的深度测量方法和光学检测设备。

背景技术：

1、在现代通讯方式中，提高传输数据的完整性以及减小杂讯干扰尤为重要。特别是对于5g(5th generation mobile communication technology，第五代移动通信技术)通讯板，背钻工艺的应用显著提高了通讯板的可靠性，并降低了加工难度。背钻工艺主要包括以下三个步骤：(1)采用直径较小的钻头对pcb(printed circuit board，印制电路板)板钻通孔，以形成首钻孔；(2)对首钻孔内壁镀铜；(3)采用直径较大的钻头对首钻孔进行控深背钻，反向钻掉首钻孔内位于圆柱表面冗余的铜，由此能够避免对高频信号传输质量的影响。然而在控深背钻时，一旦钻头突破目标铜层，信号便无法在层与层内传输，可能会导致整块板报废，因此需要对控深背钻是否过钻进行检测。

2、相关技术中，业内的主流方法是对背钻孔进行切片，但该方法是破坏性测量，并且只能抽测，无法对整块pcb板上所有的背钻孔进行检测。此外，通过平面ct(computedtomography，计算机断层扫描)对背钻孔进行三维重建虽然可以对背钻孔进行无损检测，但是算法复杂，重建所需时间长，并且所采用的x射线有辐射，会影响人体健康，一旦泄漏后果不堪设想。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种背钻孔的深度测量方法，不仅能够实现无损的、便捷的背钻孔深度测量，而且测量过程安全，对人体无伤害，测量精度高，成本低。

2、本发明的第二个目的在于提出一种光学检测设备。

3、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种背钻孔的深度测量方法，其中背钻孔开设于加工板的第一表面上，背钻孔由背钻孔的孔底面和孔壁限定形成。该方法包括：控制视觉检测装置对准背钻孔；调节视觉检测装置使其分别对焦于第一表面和孔底面，并获取视觉检测装置对焦于第一表面时的第一参数和对焦于孔底面时的第二参数；根据第一参数和第二参数获取背钻孔的深度。

4、根据本发明实施例的背钻孔的深度测量方法，通过将背钻孔开设于加工板的第一表面上，并通过控制视觉检测装置对准背钻孔，以及通过调节视觉检测装置使其分别对焦于第一表面和孔底面，并获取视觉检测装置对焦于第一表面时的第一参数和对焦于孔底面时的第二参数，以及根据第一参数和第二参数获取背钻孔的深度。由此，不仅能够实现无损的、便捷的背钻孔深度测量，而且测量过程安全，对人体无伤害，测量精度高，成本低。

5、根据本发明的一个实施例，调节视觉检测装置的高度使其分别对焦于第一表面和孔底面，第一参数包括视觉检测装置与第一表面之间的第一距离，第二参数包括视觉检测装置与第一表面之间的第二距离，根据第一参数和第二参数获取背钻孔的深度，包括：获取第一距离与第二距离之间的差值得到背钻孔的深度。

6、根据本发明的一个实施例，视觉检测装置包括相机和镜头，镜头为远心镜头。

7、根据本发明的一个实施例，调节视觉检测装置的焦距使其分别对焦于第一表面和孔底面，第一参数包括视觉检测装置的第一焦距，第二参数包括视觉检测装置的第二焦距，根据第一参数和第二参数获取背钻孔的深度，包括：获取第一焦距与第二焦距之间的差值得到背钻孔的深度。

8、根据本发明的一个实施例，视觉检测装置包括相机和镜头，镜头为变焦镜头，通过调节变焦镜头的屈光度调节视觉检测装置的焦距。

9、根据本发明的一个实施例，视觉检测装置还包括光源，光源为位于镜头下方的同轴光源或位于镜头一侧的同轴点光源。

10、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种光学检测设备，用于检测背钻孔的深度，背钻孔开设于加工板的第一表面上，背钻孔由背钻孔的孔底面和孔壁限定形成，设备包括：基座；工作台，工作台可平移地设于基座上；横梁，横梁固定于基座上；视觉检测装置，视觉检测装置可平移地设于横梁上，且视觉检测装置可升降地或不可升降地设于横梁上；控制器，控制器用于控制视觉检测装置对准背钻孔，并调节视觉检测装置使其分别对焦于第一表面和孔底面，以及获取视觉检测装置对焦于第一表面时的第一参数和对焦于孔底面时的第二参数，并根据第一参数和第二参数获取背钻孔的深度。

11、根据本发明实施例的光学检测设备，通过背钻孔开设于加工板的第一表面上，背钻孔由背钻孔的孔底面和孔壁限定形成，并通过将工作台可平移地设于基座上，以及通过横梁固定于基座上，并通过将视觉检测装置可平移地设于横梁上，且可升降地或不可升降地设于横梁上，以及通过控制器控制视觉检测装置对准背钻孔，并调节视觉检测装置使其分别对焦于第一表面和孔底面，以及获取视觉检测装置对焦于第一表面时的第一参数和对焦于孔底面时的第二参数，并根据第一参数和第二参数获取背钻孔的深度。由此，不仅能够实现无损的、便捷的背钻孔深度测量，而且测量过程安全，对人体无伤害，测量精度高，成本低。

12、根据本发明的一个实施例，横梁上设置有第一驱动装置，第一驱动装置的输出端连接有滑动座，视觉检测装置设于滑动座上，第一驱动装置用于驱动滑动座以带动视觉检测装置在横梁上平移。

13、根据本发明的一个实施例，当视觉检测装置可升降地设于横梁上时，滑动座上还设有运动底板和第二驱动装置，视觉检测装置设于运动底板上，第二驱动装置用于驱动运动底板以带动视觉检测装置在横梁上升降。

14、根据本发明的一个实施例，当视觉检测装置可升降地设于横梁上时，视觉检测装置包括相机、远心镜头或变焦镜头；当视觉检测装置不可升降地设于横梁上时，视觉检测装置包括相机和变焦镜头。

15、根据本发明的一个实施例，视觉检测装置还包括光源，光源为位于镜头下方的同轴光源或位于镜头一侧的同轴点光源。

16、根据本发明的一个实施例，当视觉检测装置包括远心镜头时，控制器用于调节视觉检测装置的高度使其分别对焦于第一表面和孔底面，第一参数包括视觉检测装置与第一表面之间的第一距离，第二参数包括视觉检测装置与孔底面之间的第二距离，其中，控制器还用于获取第一距离与第二距离之间的差值得到背钻孔的深度。

17、根据本发明的一个实施例，当视觉检测装置包括变焦镜头时，控制器用于调节视觉检测装置的焦距使其分别对焦于第一表面和孔底面，第一参数包括视觉检测装置的第一焦距，第二参数包括视觉检测装置的第二焦距，其中，控制器还用于获取第一焦距与第二焦距之间的差值得到背钻孔的深度。

18、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种背钻孔的深度测量方法，其特征在于，所述背钻孔开设于加工板的第一表面上，所述背钻孔由所述背钻孔的孔底面和孔壁限定形成，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述视觉检测装置的高度使其分别对焦于所述第一表面和所述孔底面，所述第一参数包括所述视觉检测装置与所述第一表面之间的第一距离，所述第二参数包括所述视觉检测装置与所述第一表面之间的第二距离，根据所述第一参数和所述第二参数获取所述背钻孔的深度，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述视觉检测装置包括相机和镜头，所述镜头为远心镜头。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述视觉检测装置的焦距使其分别对焦于所述第一表面和所述孔底面，所述第一参数包括所述视觉检测装置的第一焦距，所述第二参数包括所述视觉检测装置的第二焦距，根据所述第一参数和所述第二参数获取所述背钻孔的深度，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述视觉检测装置包括相机和镜头，所述镜头为变焦镜头，通过调节所述变焦镜头的屈光度调节所述视觉检测装置的焦距。

6.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述视觉检测装置还包括光源，所述光源为位于镜头下方的同轴光源或位于镜头一侧的同轴点光源。

7.一种光学检测设备，其特征在于，用于检测背钻孔的深度，所述背钻孔开设于加工板的第一表面上，所述背钻孔由所述背钻孔的孔底面和孔壁限定形成，所述设备包括：

8.根据权利要求7所述的光学检测设备，其特征在于，所述横梁上设置有第一驱动装置，所述第一驱动装置的输出端连接有滑动座，所述视觉检测装置设于所述滑动座上，所述第一驱动装置用于驱动所述滑动座以带动所述视觉检测装置在所述横梁上平移。

9.根据权利要求8所述的光学检测设备，其特征在于，当所述视觉检测装置可升降地设于所述横梁上时，所述滑动座上还设有运动底板和第二驱动装置，所述视觉检测装置设于所述运动底板上，所述第二驱动装置用于驱动所述运动底板以带动所述视觉检测装置在所述横梁上升降。

10.根据权利要求7所述的光学检测设备，其特征在于，当所述视觉检测装置可升降地设于所述横梁上时，所述视觉检测装置包括相机、远心镜头或变焦镜头；当所述视觉检测装置不可升降地设于所述横梁上时，所述视觉检测装置包括相机和变焦镜头。

11.根据权利要求10所述的光学检测设备，其特征在于，所述视觉检测装置还包括光源，所述光源为位于所述镜头下方的同轴光源或位于所述镜头一侧的同轴点光源。

12.根据权利要求10所述的光学检测设备，其特征在于，当所述视觉检测装置包括所述远心镜头时，所述控制器用于调节所述视觉检测装置的高度使其分别对焦于所述第一表面和所述孔底面，所述第一参数包括所述视觉检测装置与所述第一表面之间的第一距离，所述第二参数包括所述视觉检测装置与所述孔底面之间的第二距离，其中，所述控制器还用于获取所述第一距离与所述第二距离之间的差值得到所述背钻孔的深度。

13.根据权利要求10所述的光学检测设备，其特征在于，当所述视觉检测装置包括所述变焦镜头时，所述控制器用于调节所述视觉检测装置的焦距使其分别对焦于所述第一表面和所述孔底面，所述第一参数包括所述视觉检测装置的第一焦距，所述第二参数包括所述视觉检测装置的第二焦距，其中，所述控制器还用于获取所述第一焦距与所述第二焦距之间的差值得到所述背钻孔的深度。

技术总结
本发明公开了一种背钻孔的深度测量方法和光学检测设备，其中背钻孔开设于加工板的第一表面上，背钻孔由背钻孔的孔底面和孔壁限定形成。该深度测量方法包括：控制视觉检测装置对准背钻孔；调节视觉检测装置使其分别对焦于第一表面和孔底面，并获取视觉检测装置对焦于第一表面时的第一参数和对焦于孔底面时的第二参数；根据第一参数和第二参数获取背钻孔的深度。由此，不仅能够实现无损的、便捷的背钻孔深度测量，而且测量过程安全，对人体无伤害，测量精度高，成本低。

技术研发人员：严路路,曹旭琛,孟凡辉
受保护的技术使用者：苏州维嘉科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16