CCD检测工站设计.doc

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1、1.0目的：规范CCD检测工站的设计。2.0适用范围适用于本公司所有自动化设备CCD工站的设计。3.0权责单位本文件制定、修订和废止的权责单位为研发部，审核权责为研发部总监，核准权责为研发部总监。机械工程部部、电气工程部、软件工程部为使用权责单位。4.0名词定义无。5.0作业流程及内容Step1:阅读图纸，清楚了解以下内容：检测内容，包括尺寸和精度；产品颜色；材质。Step2:根据以上内容，确认使用彩色相机还是黑白相机：如果产品组件有多种颜色，并且亮度接近，优先考虑彩色相机。如果色彩要求不高，则优先采用黑白相机，因为尺寸测量中，黑白相机的精度更高。外观测

2、量中，黑白相机的成像稳定性也更高。根据尺寸和精度决定相机的像素。例如，测量尺寸为10mm，精度要求为0.01mm，则相机的像素需要达到10/0.01=1000像素。加上余量，需要1100像素。*目前相机常用像素有(30万,750*450)(130万,1280*1024)(200万,1600*1200)(500万,2500*2000)。如果相机像素不能满足要求，则需要考虑拆分尺寸，即某尺寸的一端用相机A拍照，另一端用相机B拍照，综合计算；或者采用移动相机的方式也可以。Step3:使用尽量多批次的样品进行打光实验，确定使用何种光源：如果是测量外轮廓，优先使用

3、背光。其精度和稳定性都是最高的。背光不能胜任时，使用同轴光，将尺寸背后的部分打亮，产生类似背光效果。第三考虑低角度光。红光最便宜，但是亮度低。白光亮度最高，所以一般选择白色的光源。Step4:选择镜头：如果测量的尺寸有距离镜头远近不一，需要考虑景深较大的镜头。加大景深有两个缺点：a.特征不明显，不能突出对焦点和失焦点的区别。b.图像亮度降低。如果加大景深导致干扰大，则考虑采用小景深的镜头，通过前后移动相机来测量远近尺寸。一般不需要选用远心镜头。大口径的镜头一般亮度会更高，例如Computer的Tec-M55。尽量选用方便固定的大镜头，抗震动。相机镜头选型

4、完毕，将安装尺寸和工作距离等告诉机械工程师。Step5：治具设计：治具应对产品定位良好，重复性不应超过0.1mm。角度重复性应小于0.1度。相机及镜头支架牢固，不会晃动和震动；否则容易导致数据跳动，单相机测量允许小范围震动。多个相机之间数据相关时，单相机多次拍摄数据相关时，尽量抑制震动。相机移动中拍摄，如果各次拍摄之间无数据相关性，可以允许震动，主要由极快的快门速度保证图像清晰；如果各次拍摄之间有相关性，则应尽量抑制震动。气动元件带动相机移动，需要柔性缓冲器；刚性冲击将影响相机寿命。光源支架允许少许晃动和震动。相机和产品之间预留尽量大的空间，方便后续更换

5、光源。相机后部应留下数据线活动空间，并给数据线以专用的固定装置。治具的零件，都需要与CCD工程师确定采用何种颜色和光洁度，发黑与发白；如没有特殊要求，周围的工件尽量发黑。使用遮光罩挡住干扰光。相机的位置应与人眼位置一致。视野的长边对被测范围的长边。机构设计尽量简单，容易发现问题。尺寸测量中尽量只有一个测试治具。如果有多个治具，各个治具的一致性很难调。如果镜头方便固定，则只固定镜头，相机固定在镜头上。如果镜头小，则固定相机，镜头固定在相机上；如果镜头大，相机也大，则都要固定；以镜头为主，相机柔性固定。Step6：程序编写：程序要注明产品号，程序版本号。每次

6、改动都要升级版本号。将图像效果调制最佳，挑选良好的样品，注册图像。尽量使用注册图像进行编程。单相机一般不需要使用标定板。标定板主要用于多相机联合工作，标定各相机的位置。Step7：初步验证：确定治具的设计方案，并制作简易治具。拿样品进行编程，确定具体的测量方式，并进行重复性验证。例如：取同一个产品，多次摆放，看重复性。这是最基本的要求；取多个产品重复摆放，看重复性。内部自行测量产品尺寸，进行相关性验证。Step8：自动机程序：编程顺序:拍照，注册图像，位置补正，特征抓取，数据计算，输出数据。附加保存图片，保存数据功能。Step9:自动机的验证：自动运行，

7、测试100PCS以上的样品，分析自动保存的不良图片，有无抓取异常，有无治具定位异常.分析自动保存的数据，看分布状况有无异常。100PCS以上自动测量3次，分析区别。分布不一致则有问题。常见问题：一、抓边抓不到怎么办？首先确定是否打光不清晰，或者是镜头对焦有问题。如果以上都良好，则检查抓边的参数。在干扰较大的情况下，参数比较难调，提高抓边敏感度，同时加大抓边的范围，可以提升抗干扰能力。二、图像太暗怎么办？1.提高光源亮度。2.降低快门速度，提高增益。3.加大镜头的光圈。如果都不行，可以更换敏感度更高的CCD相机。一、干扰光太多？1.安装遮光罩。2.提高光源

8、的亮度可以相对减少环境等的影响。3.治具工件需要发黑处理。4.增加偏光片过滤镜面