機(jī)器視覺檢測在電子連接器制造工業(yè)中的應(yīng)用

　　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(yàn)其是否到位和比例正確。這對(duì)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?yàn)椴煌饘偻繉拥膱D像灰度級(jí)實(shí)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(shí)出現(xiàn)所謂 "漏?quot; (Short Shots), 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(shí)與插針正確接插)。由于使用背光能很方便地識(shí)別出盒座漏缺和接插孔堵塞，所以用于注塑完成后質(zhì)量檢測的機(jī)器視覺系統(tǒng)相對(duì)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(dú)對(duì)插或組合對(duì)插。單獨(dú)對(duì)插是指每次接插一個(gè)插針;組合對(duì)插則一次將多個(gè)插針同時(shí)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(duì)自動(dòng)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(duì)于每個(gè)通過攝像頭的連接器，視覺系統(tǒng)通常都需完成多個(gè)不同的檢測項(xiàng)目。因而檢測速度再次成為一個(gè)重要的系統(tǒng)性能指標(biāo)。

　　組裝完成后，連接器的外形尺寸在數(shù)量級(jí)上遠(yuǎn)大于單個(gè)插針?biāo)试S的尺寸公差。這點(diǎn)也對(duì)視覺檢測系統(tǒng)帶來了另一個(gè)問題。例如：某些連接器盒座的尺寸超過一英尺而擁有幾百個(gè)插針，每個(gè)插針位置的檢測精度都必須在幾千分之一英寸的尺寸范圍內(nèi)。顯然，在一幅圖像上無法完成一個(gè)一英尺長連接器的檢測，視覺檢測系統(tǒng)只能每次在一較小視野內(nèi)檢測有限數(shù)目的插針質(zhì)量。為完成整個(gè)連接器的檢測有兩種方式：使用多個(gè)攝像頭(使系統(tǒng)耗費(fèi)增加);或當(dāng)連接器在一個(gè)鏡頭前通過時(shí)連續(xù)觸發(fā)相機(jī)，視覺系統(tǒng)將連續(xù)攝取的單禎圖像"縫合" 起來，以判斷整個(gè)連接器質(zhì)量是否合格。 后一種方式是PPT視覺檢測系統(tǒng)在連接器組裝完成后通常所采用的檢測方法。

　　"實(shí)際位置"(True Position)的檢測是連接器組裝對(duì)檢測系統(tǒng)的另一要求。這個(gè)"實(shí)際位置"是指每個(gè)插針頂端到一條規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)線之間的距離。視覺檢測系統(tǒng)必須在檢測圖像上作出這條假想的基準(zhǔn)線以測量每個(gè)插針頂點(diǎn)的"實(shí)際位置"并判斷其是否達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。然而用以劃定此基準(zhǔn)線的基準(zhǔn)點(diǎn)在實(shí)際的連接器上經(jīng)常是不可見的，或者有時(shí)出現(xiàn)在另外一個(gè)平面上而無法在同一鏡頭的同一時(shí)刻內(nèi)看到。甚至在某些情況下不得不磨去連接器盒體上的塑料以確定這條基準(zhǔn)線的位置。這里的確出現(xiàn)了一個(gè)與之相關(guān)的論題 - 可檢測性設(shè)計(jì)。

　　可檢測性設(shè)計(jì)(Inspectablity)

　　由于制造廠商對(duì)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量并減少生產(chǎn)成本的不斷要求，新的機(jī)器視覺系統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)各種視覺系統(tǒng)日益普遍時(shí)，人們?cè)絹碓绞煜み@類檢測系統(tǒng)的特性，并學(xué)會(huì)了在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)考慮產(chǎn)品質(zhì)量的可檢測性。例如，如果希望有一條基準(zhǔn)線用以檢測"實(shí)際位置"，則應(yīng)在連接器設(shè)計(jì)上考慮到這條基準(zhǔn)線的可見性。

　　某位制造商希望對(duì)一種盒式插座內(nèi)金屬觸點(diǎn)進(jìn)行缺漏和定位是否正確的檢測。這種盒式插座與大多數(shù)辦公室或新居內(nèi)的電話接線盒相似，有一個(gè)黑塑料殼體，金屬觸點(diǎn)就粘 貼在殼體當(dāng)中。插座的原始設(shè)計(jì)給視覺檢測系統(tǒng)的照明帶來了相當(dāng)?shù)睦щy：前照光是唯一可行的照明方案，而這樣的照明條件無法讓檢測系統(tǒng)攝取到足夠清晰的圖像。這位制造商因此重新設(shè)計(jì)了插座，為使背光通過而在插座的塑料殼底面上加上了一個(gè)小開口。對(duì)于視覺檢測系統(tǒng)而言，僅是這一細(xì)微的修改便使得一個(gè)原本復(fù)雜的問題能夠獲得既簡單又更具可靠性的解決。對(duì)于插座產(chǎn)品而言，這一修改只是增強(qiáng)了產(chǎn)品的可檢測性而絲毫無損于產(chǎn)品的工作性能。