一.前言

    在制造行業，良品率一直是眾公司追求的共同目標。那么在通過改進生產降低廢品的同時也需要對出貨進行更全面細致的終檢。本項目的目標是通過視覺系統的引入，來改進終檢方式，提高終檢效率。

    IC由于裝配過程十分精密，因此設備制造商對IC的質量要求相當高，為了增加產品的質量和市場競爭力，因此采用視覺設備對提高產品質量穩定性、減少人力成本有著很大的優勢。開發設計的本設備采用了智能像素相機和測量鏡頭以及針對產品采用的LED照明方式，軟件核心采用高性能的patmax視覺軟件。

    我公司接觸了較多的IC行業，類似案例涵蓋電子，汽車，精密機械等多個領域，并進行了定位安裝，幾何測量，表面檢測這幾個方向的應用。實踐證明我公司在圖像檢測和識別領域技術是領先的，是有能力完成本系統的研制任務的。
 
    二.檢測內容及技術指標

    1）．檢測對象：字符   

                               
  
    3）．檢測狀態：

    一檢測機臺進行自動化檢測，相機架設在檢測工件頂端。待檢元件到達檢測工位相機即可自動拍攝，設備采集一副圖像，同時計算機通過讀出的圖像進行分析，判斷字符是否正確，最后通過外置報警裝置或者顯示屏提醒客戶，字符存在問題。

    二檢測項目相機架在被測區域正面。相機取引腳底端截面。

    3）．檢測時間：〉18個/秒；

    4）．視場大小：13×7mm；

    5）．檢測方式：該方案針對自動流水線而設計，整個檢測機臺設計1個檢測工位，對檢測工件的 左右面進行拍攝。元件按照機器提示的順序通過位置傳感器觸發進入拍攝，由此來判斷元件的好壞，如遇警報，及時的停機處理不良產品。

    6）．檢測內容：

    
 
    7）．檢測準確率：

    誤檢率 < 0.01﹪
 
    三.視覺系統精度分析
    
    本視覺系統采用COGNEX ISM1403-10 30 萬相機（象素數640×480）相機，可以確定系統所能達到的精度指標為〈0.025MM。

    機器視覺系統可按照檢測目標分為三種：尺寸測量、合格品檢測、表面檢測。不同的檢測目標的精度衡量方式是不同的。本檢測視覺系統由于是要通過檢測工件表面字符得出工件正確與否的結論，歸類為表面檢測。

   采用COGENEX相機，需要檢測的視場大小為14mm×8mm。采用PENTAX公司的鏡頭，焦距為25mm。COGNEX相機CCD靶面尺寸為1/3’。
   
   圖像處理軟件采用Cognex公司的圖像處理工具，采用亞象素算法，可使測量精度達到1/20~1/4 pixel。即本系統可以達到的檢測公差范圍為0.023mm~0.02mm。當然，系統最終的檢測結果還可能會受到其它因素的影響導致精度降低，屬于系統可重復性問題。由于視覺系統是一個非常精密的系統，且本系統要用在生產車間，可能對系統產生干擾，影響檢測結果的因素是非常多的。在系統開發的時候，必須進行嚴格的系統可重復實驗和測試，排除干擾因素，保證檢測結果能夠正確的反映工件的實際狀況。
 
    四.總體方案

    系統由照明光源、位置傳感器、鏡頭、Cognex相機、PC機、警報及剔除裝置等組成。如圖2所示。

     
 
                                   圖2系統結構

    在檢測的時候，位置傳感器一旦感知元件經過，每3個IC 通過,光電開關產生一個觸發信號，觸發COGNEX  相機拍照，檢測程序啟動，根據檢測樣圖給出結果,并把正確與否的數據判斷結果輸出控制信號到控制器.另外，用cognex 自身的軟件 IS-EXPLORE開發了PC機上的用戶顯示界面，便于用戶必要時查看檢測結果。
   
   本套系統裝配簡單，多種觸發方式,工業化輸出\輸入,響應速度快,檢測精度高,不影響生產線生產.系統通用性強,操作極為簡單(新產品只需簡單框住訓練新字符即可).
CCD相機實際檢測效果（如圖一）

                 
 
                                      （判斷界面一）

              
  
                                    （CCD判斷界面異物） 

              
 
    五.系統硬件選型

    1）相機

                           
 
    本系統相機選用美國康耐視公司的COGNEX ISM1400-10相機。此相機的主要參數列表如下 

    
 
                                       表1 IS 5100主要性能參數
 
    2） 光路

    光源采用LED光源。他們分別是均勻照射的光源CO79×50×51，。

    3）鏡頭

    鏡頭選用日本PENTAX公司鏡頭。該鏡頭焦距為25mm，最大光圈F2.2，具有大景深，變形程度低的優點。該鏡頭為C型接口，分辨率在中心處超過100線對/mm，在邊角處超過60線對/mm。