機器視覺檢測在電子連接器制造工業(yè)中的應(yīng)用

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1、深圳稻草人自動化培訓(xùn)www.dcrauto.com機器視覺檢測在電子連接器制造工業(yè)中的應(yīng)用——保證沖壓件無缺陷?在電子連接器（ElectronicConnector）制造工業(yè)中，連接器插針的沖壓速度極高。直到不久以前，機器視覺（MachineVision)技術(shù)都還很難匹敵沖壓質(zhì)量檢測的高速要求，實現(xiàn)連接器（插針）沖壓質(zhì)量的100%在線檢測一直是制造商們夢寐以求而難以解決的問題。?機器視覺系統(tǒng)難以掌握運用是制約機器視覺技術(shù)在電子工業(yè)中應(yīng)用的第二個原因。幸運的是：得益于攝像和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，今天的機器視覺系統(tǒng)已能夠以每分鐘1000

2、0件的速度攝取圖像；同時，創(chuàng)新性的人機交互技術(shù)也使得機器視覺系統(tǒng)越來越容易掌握和使用。所有這些都極大地促成了機器視覺檢測技術(shù)在電子連接器制造工業(yè)中成功的應(yīng)用。本文詳細(xì)闡述了使用PPT視覺系統(tǒng)對電子連接器插針沖壓質(zhì)量進行100%在線檢測的全過程，介紹了用以探測典型質(zhì)量缺陷的視覺檢測工具和檢測方法，以及系統(tǒng)構(gòu)建所采用的圖形化編程語言。?1．簡介?機器視覺技術(shù)在工業(yè)實際應(yīng)用中已經(jīng)歷了近二十年的發(fā)展，但直到最近五年，該技術(shù)才真正開始能夠滿足電子連接器制造業(yè)對質(zhì)量檢測的要求。其中，最主要的障礙就是電子連接器極高的制造速度，特別是連接器插針的

3、沖壓過程。一般情況下，插針的沖壓速度接近2,000件/分鐘--這樣的速率是早期的機器視覺系統(tǒng)難以匹敵的。而新的機器視覺系統(tǒng)不斷采用了近年來高速發(fā)展的攝像和圖像處理技術(shù)，包括各種DSP（數(shù)字信號處理器）-特別為各種數(shù)字信號的高速分析和計算而設(shè)計的芯片。這些硬軟件技術(shù)的應(yīng)用使得今天的機器視覺系統(tǒng)能夠達到并超過10,000件/分鐘的圖像檢測速率。?2．電子連接器的制造過程?電子連接器種類繁多，但制造過程是基本一致的，一般可分為下面四個階段：?·沖壓(Stamping)?·電鍍(Plating?·注塑(Molding)?·組裝(Assem

4、bly)?2.1沖壓?深圳稻草人自動化培訓(xùn)www.dcrauto.com電子連接器的制造過程一般從沖壓插針開始。通過大型高速沖壓機，電子連接器（插針）由薄金屬帶沖壓而成。大卷的金屬帶一端送入沖壓機前端，另一端穿過沖壓機液壓工作臺纏入卷帶輪，由卷帶輪拉出金屬帶并卷好沖壓出成品。?2.2電鍍?連接器插針沖壓完成后即應(yīng)送去電鍍工段。在此階段，連接器的電子接觸表面將鍍上各種金屬涂層。與沖壓階段相似的一類問題，如插針的扭曲、碎裂或變形，也同樣會在沖壓好的插針?biāo)腿腚婂冊O(shè)備的過程中出現(xiàn)。通過本文所闡述的技術(shù)，這類質(zhì)量缺陷是很容易被檢測出來的。?

5、然而對于多數(shù)機器視覺系統(tǒng)供應(yīng)商而言，電鍍過程中所出現(xiàn)的許多質(zhì)量缺陷還屬于檢測系統(tǒng)的"禁區(qū)"。電子連接器制造商希望檢測系統(tǒng)能夠檢測到連接器插針電鍍表面上各種不一致的缺陷如細(xì)小劃痕和針孔。盡管這些缺陷對于其它產(chǎn)品（如鋁制罐頭底蓋或其它相對平坦的表面）是很容易被識別出來的；但由于大多數(shù)電子連接器不規(guī)則和含角度的表面設(shè)計，視覺檢測系統(tǒng)很難得到足以識別出這些細(xì)微缺陷所需的圖像。?由于某些類型的插針需鍍上多層金屬，制造商們還希望檢測系統(tǒng)能夠分辨各種金屬涂層以便檢驗其是否到位和比例正確。這對于使用黑白攝像頭的視覺系統(tǒng)來說是非常困難的任務(wù)，因為不

6、同金屬涂層的圖像灰度級實際上相差無幾。雖然彩色視覺系統(tǒng)的攝像頭能夠成功分辨這些不同的金屬涂層，但由于涂層表面的不規(guī)則角度和反射影響，照明困難的問題依然存在。?2.3注塑?電子連接器的塑料盒座在注塑階段制成。通常的工藝是將熔化的塑料注入金屬胎膜中，然后快速冷卻成形。當(dāng)熔化塑料未能完全注滿胎膜時出現(xiàn)所謂"漏?quot;(ShortShots),這是注塑階段需要檢測的一種典型缺陷。另一些缺陷包括接插孔的填滿或部分堵塞（這些接插孔必須保持清潔暢通以便在最后組裝時與插針正確接插）。由于使用背光能很方便地識別出盒座漏缺和接插孔堵塞，所以用于注

7、塑完成后質(zhì)量檢測的機器視覺系統(tǒng)相對簡單易行?2.4組裝?電子連接器制造的最后階段是成品組裝。將電鍍好的插針與注塑盒座接插的方式有兩種：單獨對插或組合對插。單獨對插是指每次接插一個插針；組合對插則一次將多個插針同時與盒座接插。不論采取哪種接插方式，制造商都要求在組裝階段檢測所有的插針是否有缺漏和定位正確；另外一類常規(guī)性的檢測任務(wù)則與連接器配合面上間距的測量有關(guān)。?和沖壓階段一樣，連接器的組裝也對自動檢測系統(tǒng)提出了在檢測速度上的挑戰(zhàn)。盡管大多數(shù)組裝線節(jié)拍為每秒一到兩件，但對于每個通過攝像頭的連接器，視覺系統(tǒng)通常都需完成多個不同的檢測項

8、目。因而檢測速度再次成為一個重要的系統(tǒng)性能指標(biāo)。?深圳稻草人自動化培訓(xùn)www.dcrauto.com組裝完成后，連接器的外形尺寸在數(shù)量級上遠大于單個插針?biāo)试S的尺寸公差。這點也對視覺檢測系統(tǒng)帶來了另一個問題。例如：某些連接器盒座的尺寸超過一英尺而擁