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智能相机实现高效环保的电子元件品检
[作者 兆鎂新]   2020年06月29日 星期一 浏览人次: [4752]


电容与电阻器为IC电子制造业中常见的电子元件,一个电路板中通常会有数个或数十个电容及电阻器。电子行业蓬勃发展,电子产品推陈出新,需求量及产量也比数十年前大幅倍增,使用及消耗的电子元件也随之增多。过去,电子元件通常是一次性使用,或有时元件制造商初步筛检时误判,使得良品被淘汰,也造成资源浪费及大量的电子污染。


近年来,环保浪潮崛起,政府及企业推动高效产能及环保同时并进,除了生产优良产品,也必须尽到环境保护的责任。因此,许多制造业进而改变以往人工检测方式,转而寻求机器视觉系统。 The Imaging Source兆镁新与厂家合作,为顾客提供高效且高品质的电子元件品检筛选技术。


机器视觉自动化检测取代人工检测

即使像电阻、电容这样很小的元件,过去传统的检测方式仍是以人眼方式辨识及确认元件是否有小瑕疵。然而,随着电子元件生产量的提升,加上人员肉眼检视的弹性疲乏,这类检测方式的出错率逐渐变高。再加上二次筛检,出错率恐怕会比一次筛检更高。



图1 : 电阻、电容元件的体积微小,利用机器视觉系统,可以精准地捕获元件影像并放大,结合相应的软体,可以简易地测量出元件尺寸并检测出瑕疵,从而减少因人工疲劳而引起的检测失误。 (source:兆镁新)
图1 : 电阻、电容元件的体积微小,利用机器视觉系统,可以精准地捕获元件影像并放大,结合相应的软体,可以简易地测量出元件尺寸并检测出瑕疵,从而减少因人工疲劳而引起的检测失误。 (source:兆镁新)

现今,越来越多公司开始采用全自动光学检测,The Imaging Source兆镁新相机与一家专做品检机的厂商合作,推出电子元件二次筛检设备,协助电阻电容制造商对产品进行二次筛检,结合影像、电脑演算法以及自动控制等流程,提升电子元件检测的品质及效率,将没有损坏或者损坏程度在接受范围内的产品筛选出以供二次利用,而不符合使用条件的产品则淘汰。如此可以大幅地节约成本,减少资源浪费,使单个产品的使用率达到最大化。


检测应用流程

视觉检测过程趋于全自动化,厂商将机器视觉系统与品检机台进行整合,主要的机构装置包括 :自动给料机、检测玻璃圆盘、运输受测物的轨道、相机以及光源。检测人员将电容器放置到自动给料机,开始运转,通过轨道,将受测物传输至玻璃圆盘。


在传输过程中,经过专门设计的轨道尺寸将体积极小(以0402电容为例,长 1±0.05mm,宽 0.5±0.005mm)的电容排序工整进入圆盘,让相机能够在转盘高速运转的情况下,精准地捕获到每个电容器的影像。


The Imaging Source兆镁新GigE工业相机DFK33GX287及光源,垂直安装于玻璃圆盘上方,并过数据线连接到电脑,通过软体设定条件,判定受测物是否通过检测。检测为不良的产品将被淘汰,检测为良品者,则通过轨道分流至良品区(见图2)。



图2 : 品检机台体积如展示柜所示,其能够实现几近全自动化的检测过程。(source:兆镁新)
图2 : 品检机台体积如展示柜所示,其能够实现几近全自动化的检测过程。(source:兆镁新)

受测物合格条件


图3 : 电容器检测示意图,并非现场实际检测画面。(source:兆镁新)
图3 : 电容器检测示意图,并非现场实际检测画面。(source:兆镁新)

在此电容器检测环境中,主要检测条件如下 :


‧电容器尺寸:首先检测电容器尺寸,经过自行编制的软体进行尺寸量测,检查尺寸是否合格。


‧电容器两边金属材质尺寸及形状:此次电容器侧边为金属材质,而检测内容为两侧金属材质形状是否变形,面积是否在标准值内。


‧电容器表面瑕疵:最后检测重点为电容器表面瑕疵,通过相机提供高解析图像,捕捉到破损表面。


GigE工业相机用于精密检测

经过无数的试验及测试,品检机设备商选中The Imaging Source兆镁新的GigE工业相机,这主要得益于其坚固的设计、防震力以及高速传输能力;其传输距离长且传输稳定,容易与后端视觉软体整合,以及使用简便的优势。


该相机可在拍摄物品的过程中准确地定位物品位置,提供超高影像画质,能为细小电子元件检测提供精确的检测结果。兆镁新相机GigE相机采用GigE Vision介面标准,能与近乎所有影像处理库快速整合,后端电脑操作人员可自行编译软体,定制出适于自身应用方案的检测条件。



图4 : 兆镁新相机GigE相机采用GigE Vision介面标准,能与近??所有影像处理库快速整合。此次电容/电阻器检测相机为DFK33GX287。(source:兆镁新)
图4 : 兆镁新相机GigE相机采用GigE Vision介面标准,能与近??所有影像处理库快速整合。此次电容/电阻器检测相机为DFK33GX287。(source:兆镁新)

后续效益

通过与The Imaging Source兆镁新相机合作,电子元件厂商提升了检测效率及检测精度,使得产品资源得以二次利用,达到了节约成本和环保的双重功效。同时,该检测系统降低产品的不良率、缩短生产时程、并增大产量,相对于不用视觉检测的应用而言,提升了生产效率且降低了人工成本。


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