【摘要】：PCB廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品,是重要的電子連接件,從個(gè)人電腦到手機(jī),甚至是電子玩具,都有用到印刷電路板,可以說它對(duì)現(xiàn)在電子行業(yè)的發(fā)展有著重要的影響作用。為了更好的對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行管控,需要記錄相關(guān)生產(chǎn)信息,便于電子產(chǎn)品的全程追溯與質(zhì)量管控。對(duì)于PCB板在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的管控,在PCB板上進(jìn)行標(biāo)記信息,如生產(chǎn)批次,字符,條形碼等信息成為行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于PCB板的質(zhì)量追溯已經(jīng)有基于MES的批次管理的解決方案,同時(shí)也有結(jié)合二維碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)的單板追溯方案。但是對(duì)于PCB多層板,壓合工序后因看不到內(nèi)層二維碼導(dǎo)致內(nèi)層信息丟失這一問題,現(xiàn)有的二維碼追溯系統(tǒng)仍然無法解決。本文通過將追溯信息以孔陣碼形式記錄在PCB板上的方法,并在壓合工序后使用X光檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),實(shí)現(xiàn)了PCB板的單板質(zhì)量追溯,解決了壓合工序后內(nèi)層二維碼信息丟失這一問題。本文為此設(shè)計(jì)了一套用于PCB質(zhì)量追溯的孔陣碼的編解碼系統(tǒng)。本文首先根據(jù)Datamatrix碼的相關(guān)特點(diǎn)進(jìn)行分析,得到了Datamatrix碼可以轉(zhuǎn)化為點(diǎn)陣碼的結(jié)論,緊接著給出了一種點(diǎn)陣碼轉(zhuǎn)化為孔陣碼的方法。從理論上給出點(diǎn)陣碼轉(zhuǎn)化為孔陣碼的方法后,進(jìn)而確定了如何根據(jù)機(jī)床加工精度計(jì)算出孔陣碼的相關(guān)參數(shù)。其次對(duì)視覺識(shí)別系統(tǒng)的選型進(jìn)行了研究,同時(shí)確定了視覺系統(tǒng)的布局。利用OpenCV開源庫(kù),從優(yōu)化“霍夫梯度法”,到優(yōu)化凸包算法,再到最后通過孔陣碼圖像自身產(chǎn)生匹配模板,最終成功完成了孔陣碼解碼系統(tǒng)的研發(fā)。最后利用.NET 4.0結(jié)合Zxing庫(kù),完成了孔陣碼的編碼系統(tǒng)的研發(fā),同時(shí)將孔陣碼編碼系統(tǒng)和解碼系統(tǒng)整合在一起,完成了整個(gè)孔陣碼編解碼系統(tǒng)的研發(fā)。本文整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)采用模塊化設(shè)計(jì),使整個(gè)系統(tǒng)有更好的擴(kuò)展性和可維護(hù)性。同時(shí),本文在完成系統(tǒng)的研發(fā)后,也對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行能測(cè)試,其中解碼系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)樣本下能實(shí)現(xiàn)100%的識(shí)別率,達(dá)到需求效果。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN41;TP391.44
【圖文】：

圖 1-1 層壓后 PCB 疊層示意圖Fig.1-1 Schematic diagram of laminated PCB board文采用孔陣碼的方式，通過在 PCB 板上打孔的方式（在方法），不僅能夠避免在 PCB 板加工的過程中，各種染，也能夠保證在多層板壓合后也能夠查看到二維碼信板的全流程追溯。的研究意義研究意義：提出了一種 DATAMATRIX 向孔陣碼的轉(zhuǎn)化陣碼時(shí)所需要鉆孔的數(shù)量，降低了鉆孔所需的生產(chǎn)成本算法，提高了孔陣碼檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確度；本文的孔陣多層板的全流程追溯問題；對(duì)于單面板和雙面板，使用信息在 PCB 板加工過程中的損失，保證識(shí)別信息的完整

圖 2-1 二維碼追溯流程節(jié)點(diǎn)Fig.2-1 Two-dimension code trace process node整個(gè) PCB 二維碼全流程追溯系統(tǒng)主要包含了三部分，第一部分是 MES 系統(tǒng)部分，由 MES 系統(tǒng)控制何時(shí)賦碼和識(shí)別；第二部分是激光打孔工藝部分，減少能量消耗并最大程度的提高打孔效率，提高打孔的質(zhì)量；第三部分是圖像識(shí)別部分，負(fù)責(zé)識(shí)別出普通光源成像的孔陣碼圖片和 X 光成像的孔陣碼圖片。本文的主要工作是負(fù)責(zé)第三部分，也就是圖像識(shí)別部分的程序開發(fā)和算法研究。本文實(shí)驗(yàn)的基本步驟是：首先用激光打孔設(shè)備在 PCB 原板上打出 150 個(gè)包含已知信息的孔陣碼。將原板送往 PCB 加工工廠加工，對(duì)每個(gè)工序結(jié)束后的 PCB板上的孔陣碼進(jìn)行拍照取樣，并拿出一部分該工序的樣板進(jìn)行保存，再對(duì)剩下的PCB 板進(jìn)行后續(xù)工序加工（比如，經(jīng)過沉銅電鍍的 PCB 板有 130 張，對(duì)樣板進(jìn)行拍照取樣后，留下 10 張樣板，將剩下 120 張樣板送去后續(xù)工序加工）。對(duì)拍到的圖片進(jìn)行初步識(shí)別，確認(rèn)識(shí)別的可能性。確認(rèn)識(shí)別的可能性后，對(duì)留下的不

圖 2-2 實(shí)際孔陣碼圖片F(xiàn)ig.2-2Actual hole array code picture簡(jiǎn)介些幾何圖形（比如矩形、圓等），將它上，用來記錄相關(guān)的符號(hào)信息的圖形信息；二維碼技術(shù)中，利用黑色和白有序序列，不同的 0、1 序列，則代表就能代表不同的字符序列了。不同，二維碼可以分為兩種類型，一一維條碼按一定規(guī)則堆疊在一起，就條碼一樣，所以堆疊式二維碼的編碼類似，常見的堆疊式二維碼有：M(圖 2-3、圖 2-4)；另外一種是矩陣

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本文編號(hào)：2790217