一种印制电路板追溯标记的编码方法与流程

本发明涉及电路板
技术领域：
，具体是一种印制电路板追溯标记的编码方法。
背景技术：
：随着企业质量管理意识的加强，产品的制造过程追溯功能要求越来越高，这种需求从以往的生命科学行业慢慢衍生到汽车行业、通信行业、食品行业，甚至印制电路板制造行业。为了实现产品的追溯功能，往往需要在产品上加入唯一标记。在印制电路板行业，所购置的数控钻机通常在性能、精度方面都比较优秀，功能也比较强大，能够方便的在印制电路板边缘钻出点阵孔。这些由孔组成的字符携带一定的信息，可用满足人工肉眼辨识的需求。在产品制造过程中，员工根据板边“字符点阵”，记录与该产品、该批次相应的生产信息，进而实现一定范围的追溯功能。这种“字符点阵”方法制作的板边追溯标记，加工效率低，首工序钻孔时，单个字符孔往往需要钻数十个孔，既浪费数控钻机的产能，又不利于节约成本。随着智能制造技术的发展，智能制造成为各行业的主攻方向。数字化的追溯功能是印制电路板行业实现智能制造的关键一环，“字符点阵”方法制作的板边追溯标记，难以被机器视觉高效、快速、经济的读取。在不同的制程中，特别是药水反应或者物理作用，往往对字符点阵产生光学方面的影响，大大增加了机器视觉的识别难度和识别速度。中国专利cn201610181317公开了一种pcb板编码标识方法，该方法基于“不等距孔”进行编码，通过改变相邻孔的距离来存储1-9的数字信息，识别时通过测量两个相邻通孔的间距而得出依次排列的数字编码。上述专利虽然提出了一种编码方法，但这种编码方法未能解决信息容量多样性的问题，其信息容量很低，仅能存储1-9的数字编码信息，无法存储“数字0”、英文字母、特殊符号；同时，未能满足人工肉眼识别的需求，其对视觉识别的精读提出了很高要求，其图像识别精度至少要达到0.1毫米级别，人工肉眼几乎难以准确识别；另外，未能解决运动过程中的快速、可靠、稳定的识别的问题，机器视觉识别时的图像变形或偏转、材质反光或氧化、编码载体运动等众多因素都会影响该“不等距孔”的测量，大大降低读码率。追溯标记的信息容量、采集密度、采集难度，随着企业规模的壮大，随着客户的需求，呈指数型增长状态。目前业界缺乏一套成熟的标记方法，以便快速、可靠、稳定被识别，最终实现自动追溯功能。所以，什么形式的产品追溯标记能同时满足人工肉眼识别和机器视觉快速、可靠、稳定的识别要求，是整个印制电路板行业亟待解决的难题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种印制电路板追溯标记的编码方法，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种印制电路板追溯标记的编码方法，包含以下步骤：a、根据生产批次信息、板件流水号，生成“板件唯一编号”，共n位；b、对“板件唯一编号”按位进行编码，得到编码数据；c、生成每一个编码的校验数据；d、将编码数据和校验数据合成为综合数据，按位合成“板件唯一编号”的所有内容；e、绘制等距网络表；f、将“板件唯一编号”每一位的综合数据填入网络单元格,最后去除网络表格的框线，仅保留网格填满的部分；得到二维图形点阵；g、在上述图形点阵的外侧加入定位靶点、方向靶点，生成最终的二维图形点阵；h、将步骤七生成的最终二维图形点阵，转移到印制电路板的板边缘。作为本发明的进一步技术方案：所述步骤b具体是：将“板件唯一编号”每一位的内容，以acsii字符的形式转换为“7位二进制内容数据”。作为本发明的进一步技术方案：所述步骤c具体是：将“板件唯一编号”每一位转换后的“7位二进制内容数据”，计算其中“1”的数量作为防错校验信息，并且把防错校验信息以十进制的形式直接转换为“3位二进制校验数据”。作为本发明的进一步技术方案：所述步骤d具体是：根据步骤二、步骤三生成的“7位二进制内容数据”和“3位二进制校验数据”，直接组合成“10位二进制综合数据”。作为本发明的进一步技术方案：所述等距网络表的行数为5，列数为2×n+2，每两列共有10个单元格。作为本发明的进一步技术方案：所述单元格有两种状态，留空或者填满，留空代表二进制“0”，填满代表二进制“1”。作为本发明的进一步技术方案：所述步骤g得到的二维图形点阵行数为5，列数为2×n+2。作为本发明的进一步技术方案：所述图形标记通过人工使用菲林成像方法或机器视觉识别的方法进行识别。作为本发明的进一步技术方案：所述“板件唯一编号”包括0-9数字、a-z字母、以及ascii标准表里的所有特殊字符。作为本发明的进一步技术方案：所述的“7位二进制内容数据”和“3位二进制校验数据”中，其二进制高位在前/左，低位在后右。作为本发明的进一步技术方案：追溯标记二维图形点阵的信息“点”，可用圆形、方形、三角形中的一种或者多种表示，“点”的直径从0.1-10mm之间、边长0.1-10mm之间，追溯标记的二维图形点阵可使用钻孔、蚀刻、喷涂、辊涂、丝印的一种或者多种加工方法实现。作为本发明的进一步技术方案：定位靶点、方向靶点的样式，可以跟步骤六生成的图形点阵的“点”相同或者不同。作为本发明的进一步技术方案：所述的编码方法，由计算机程序、plc程序自动完成并生成最终的二维图形点阵。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）本发明的大大减少了追溯标记的复杂程度，大大提高了追溯标记的加工效率。基于本发明的追溯标记。使用钻孔的方法实现标记，单个字符只需要钻2-10个孔，而采用传统的“字符点阵”方法单个字符往往需要钻数十个孔。2）本发明的大大减少了追溯标记的尺寸，可提高板材利用率，减少浪费，降低成本。基于本发明的追溯标记，单个字符只需5×2（5行2列）尺寸的点阵。使用钻孔的方法实现标记，单个字符最小需7×5尺寸的点阵，该最小尺寸点阵的可读性差，为了提高可读性通常需使用8×8甚至16×16尺寸的点阵。3）本发明的大大提高追溯标记的识别率、识别速度、解码速度和可靠性。本发明的追溯标记是基于改良二进制的编码方式，比传统“字符点阵”的ocr匹配识别方式要简单的多，简单的图形更易于被机器视觉识别，在识别率、识别速度上具有领先优势，可以带来更快的解码速度。另外，在避免杂物干扰、避免图形歧义、纠正图像变形上均匀先天优势，并且具备防错校验机制。4）本发明可有效降低印制电路板制造行业的追溯功能的实施难度，推进企业智能化建设进程，在旧设备的升级改造、新设备的设计制造方面都有积极的意义。附图说明图1为本发现的实施步骤流程示意图；图2为采用传统“字符点阵”方法，用圆孔制作的追溯标记示意图；图3为采用本专利技术，用圆形表示的追溯标记示意图；图4为采用本专利技术，用方形表示的追溯标记示意图；图中：01-信息“点”、02-定位靶点、03-方向靶点、04-虚拟的用数字1-5表示图形点阵的行号、05-虚拟的用字母a-r表示图形点阵的列号、06-虚拟的等距定位网络表格。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：请参阅图3，本发明实施例中，印制电路板在首工序钻孔时，使用数控钻机在板边缘钻出圆形点阵孔。图3中的数字1-5、字母a-r、等距网络线，是为了便于描述该实施例的假想辅助线。a：以“板件唯一编号：12345678”为例，共8位。b：对“板件唯一编号”按位进行编码。12345678的左起第1位字符内容是“8”，对应的ascii码是“56”，十进制“56”的7位二进制是“0111000”，以此类推按位完成所有字符的7位二进制转换，如表1所示。表1第几位该位字符字符对应的ascii码7位二进制内容数据第1位8560111000第2位7550110111第3位6540110110第4位5530110101第5位4520110100第6位3510110011第7位2500110010第8位1490110001c：生成每一个编码的校验数据。计算表1中的每一个“7位二进制内容数据”中“1”的数量，并且将该数量信息以十进制的形式直接转换为“3位二进制校验数据”。“0111000”中共有3个“1”，十进制“3”的3位二进制是“011”，以此类推按位完成所有“7位二进制内容数据”的“3位二进制校验数据”，如表2所示。表27位二进制内容数据“1”的数量3位二进制校验数据0111000301101101115101011011041000110101410001101003011011001141000110010301101100013011d：合成综合数据。“板件唯一编号”第1位字符内容是“8”，其“7位二进制内容数据”是“0111000”，“3位二进制校验数据”是“011”，两者直接组合得到综合数据“0111000011”，以此类推按位合成每一个字符“10位二进制综合数据”，如表3所示。表3第几位7位二进制内容数据3位二进制校验数据10位二进制综合数据第1位01110000110111000011第2位01101111010110111101第3位01101101000110110100第4位01101011000110101100第5位01101000110110100011第6位01100111000110011100第7位01100100110110010011第8位01100010110110001011e：绘制等距网络表，5行18列，每两列共有10个单元格。为了便于描述，用数字1-5代表行号、字母a-r代表列号。f：请参阅图3，从左起b列向右填入“10位二进制综合数据”，留空代表二进制“0”，填满代表二进制“1”。“板件唯一编号”第8位的“10位二进制综合数据”是“0110001011”，填入第b、c列共计10个单元格，b1为最高位，b2为次高位，c4为次低位，c5为最低位，如表4所示。以此类推，将8个“10位二进制综合数据”按位填入第b-q列，最终得到一个5行16列的二维图形点阵。表410位二进制综合数据0110001011填入位置b1b2b3b4b5c1c2c3c4c5填入结果留空填满填满留空留空留空填满留空填满填满g：加入定位靶点、方向靶点。在上述图形点阵外侧，在a1位置和a5位置加入固定的定位靶点，在r5位置加入方向靶点，生成最终的图形点阵（5行18列），作为该印制板的追溯标记，如图3所示。本实施例中，靶点样式与图形点阵的“点”相同。h：将步骤七生成的最终二维图形点阵，以钻孔的方式，通过钻穿（代表二进制“1”）或者保留（代表二进制“0”）相应区域的基材，将该追溯标记转移到印制电路板的边缘。实施例2：请参阅图4。与实施例1的区别之处在于，本实施例以“板件唯一编号：cctc-123”为例，共8位，按照本发明的步骤按位生成“10位二进制综合数据”；本实施例采用方形作为二维图形点阵的“点”。本实施例按照本发明的步骤进行操作时，在填入“10位二进制综合数据”时，蚀掉代表二进制“0”，保留代表二进制“1”；本实施例使用蚀刻的方式，通过蚀掉（代表二进制“1”）或者保留（代表二进制“0”）相应区域的铜层，将该追溯标记转移到印制电路板的边缘。实施例3：机器视觉识别本追溯标记时，对印制板边缘区域进行拍照，然后按以下步骤对图像进行处理、计算：a：对图像进行透视变形修正、旋转变形修正、二值化、平滑化、收缩、膨胀的一种或者多种处理。b：寻找定位靶点，根据两个定位靶点之间的距离，计算出虚拟的行距。c：寻找方向靶点，根据方向靶点与定位靶点之间的距离，计算出虚拟的列距。d：两个定位靶点和一个方向靶点，提取之中区域的追溯标记图像，删去区域之外的干扰图像。e：根据步骤二、步骤三的行距、列距信息，在追溯标记图像中生成虚拟的等距网络。f：遍历步骤五网络中的每一个单元格，判断各个单元格所在的图像是否有内容。g：计算每一位字符的内容，并且根据附带的校验信息进行校验。计算方法示例：第b列、第c列的字符计算方法：k=b1×64+b2×32+b3×16+b4×8+b5×4+c1×2+c2×1，查阅ascii标准表，查出十进制k对应的字符，即为该位的内容。校验方法示例：n=c3×4+c4×2+c5×1，m=b1至c2中“二进制1”的数量，比较n与m是否相等，若相等则k可信。h：按照步骤七的方法，完成追溯标记图像的所有网络单元格的解码，最终计算出“板件唯一编号”。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12