机器视觉系统在电子制造焊接中的应用.doc

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1、机器视觉系统在电子制造焊接中的应用为提供最高质量的焊线情形与流程安全，更多有关准确度与速度的要求必须交由机器来处理。其中完美的影像处理是不可获缺的因素。 芯片是一种高度整合电子效能的组件，有时候尺寸仅有0.3x0.3mm，必须用极细的焊线焊接，以绝对准确度将细的铝或金线放置于非常小的垫面，这些垫面也许只有数微米厚，以可靠的接触点焊接在一起。焊接的时候不论是芯片或接线都可能会受到损坏。这些机器、电子与控制技术要求必须极准确地同步结合在一起，才可提供最高的流程安全，并且是可以完成的新兴生产技术。 搭配其创新的机器，慕尼黑的F&KDelvotecBondt

2、echnikGmbH属于全球印模与焊线产业中的技术领先者。一贯将最严谨的要求贯彻于应用在重要生产技术的影像处理系统中。Ing.FarhadFarassat博士，一家中级电子产业的管理协会理事说：“在选择影像处理系统时，我们进行了内部的详细测试，并于过去三年中在客户设备上进行测试。自从1996年清楚地决定之后，Cognex从未变更其理念。” 一连串的技术性挑战 在焊线技术的小小宇宙中，因为芯片维度的缩小，需要较强大的影像放大功能，以利放大所撷取的影像，由此许多影像处理问题便愈演愈烈，难度甚至数倍于从前。在此环境中，高质量的成像镜头系统必须满足特殊的最佳

3、化需求。与一般影像处理技术相较，这里对照明、对比、失真或焦距深度等问题的要求，都逐一被放大。芯片、涂漆表面、图样与质地的质量对比可能会因为材质关系呈现出很大的相异性。在这些小型芯片中微小的偏移，已经对影像的对比方面的质量造成很大的影响。“我们必须处理五十倍的放大，在µm（微米）的范围内，考虑机器在技术方面可以使用的分辨率。影像处理系统的最大准确度与流程安全对我们而言是非常重要的。”Farassat博士解释。 采用Cognex作为供货商，主要因为其视觉工具绝佳的操作模式、可靠度及视觉算法的高准确度，其精度可高达亚像素区块。同时还必须可以安全地处理非常短

4、的周期时间。在印模或焊线机器中的主要影像处理作业是确实地决定芯片与位置，及其图样、边缘、圆圈及钻孔。来自Cognex的MVS框架撷取器系列产品是嵌入于机器的UNIX实时处理作业中。F&KDelvotec非常复杂与公司特殊的需求推动该公司开发其独家镜头系统、相机、焦距解决方案与照明控制。最近，后者已经采用功能强大的PatMax视觉软件套件为辅助工具，因而得以实现。 认可的伙伴关系 自1996年开始，F&KDelvotec所制作的机器已经以Cognex的PC类视觉系统为核心。企业已经提供大约2000套搭配Cognex软硬件的机器；超过三分之二的机器出货至

5、欧洲以外的市场，因此，也让此公司成为全球机器视觉市场领先者，Cognex，的最大欧洲客户之一。所有新机器都搭配高效率的视觉套件PatMax，因为有图形化使用者接口的支持，因此可满足复杂的程序需求。 同时也可以取得非常准确的对象位置，即使是在非常困难的条件下。在其使用的技术与方法中，这种几何导向的视觉软件明显地有别于其它竞争者的产品。有了这些专利算法，低对比下的特征(如轮廓)亦可较快速地辨识，并拥有较高的准确度，尤其是较佳的可靠度。例如，以特定的轮廓为基础，PatMax将可立即辨识要如何找出更进一步的特征，而不受失真、位置或覆盖情形的影响。不需要处理完

6、整绘制影像的线性分析。这可简化特征的辨识，并使视觉系统速度更快，确保更高的可塑性与可靠度。 Delvotec员工采用PatMax后可得到可重复的1/50th像素的量测准确度。整个程序由搜寻到结果所需的周期时间为30至50毫秒。有关位置精确度、图样质量与参考图样的部分，现今已经可以达到1µm（微米）的数值，这在流程质量上是很重大的贡献。不同的照明度在机器中是必要的，照明度会有待测零件有关。 所有照明系统，例如红色、蓝色或白色灯光，侧灯光与闪光都必须由影像处理系统直接指引，同时搭配使用PatMax。 与绝佳的结果有关的，最新的第五代F&KDelvotec

7、机器也同时装配着PatMax与MVS8000系列的高效能硬件。新焊线系列64/66000G5可以处理单一机器上17µm（微米）的细线，以及直径高达600µm（微米）的粗线。在各种广泛的应用中，焊线头的快速至换提供最大的可塑性与成本的节省。更甚者，焊线质量也会同时提升，例如处理17µm（微米）细线特征时，焊线之间的最小间隙可达2-3µm（微米）。 Farasssat在下列说明中摘要出对配有PatMax的机器的常见预期：”有关速度、准确度与对比行为的新挑战，对我们的机器而言，没有比Congex的PatMax更好的系统。实际技术知识方面的绝佳支持服务与Co

8、gnex在影像处理方面的广泛经验，在伙伴关系中，同时扮演着很重要的角色。 PatMax的潜能在基础上就比目前