機器視覺(jué)檢測在電子連接器制造工業(yè)中的應用

　　由于某些類(lèi)型的插針需鍍上多層金屬，制造商們還希望檢測系統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(jué)系統來(lái)說(shuō)是非常困難的任務(wù)，因為不同金屬涂層的圖像灰度級實(shí)際上相差無(wú)幾。雖然彩色視覺(jué)系統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則角度和反射影響，照明困難的問(wèn)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。當熔化塑料未能完全注滿(mǎn)胎膜時(shí)出現所謂 "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(mǎn)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)量檢測的機器視覺(jué)系統相對簡(jiǎn)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：?jiǎn)为殞Σ寤蚪M合對插。單獨對插是指每次接插一個(gè)插針;組合對插則一次將多個(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(lèi)常規性的檢測任務(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(dòng)檢測系統提出了在檢測速度上的挑戰。盡管大多數組裝線(xiàn)節拍為每秒一到兩件，但對于每個(gè)通過(guò)攝像頭的連接器，視覺(jué)系統通常都需完成多個(gè)不同的檢測項目。因而檢測速度再次成為一個(gè)重要的系統性能指標。

　　組裝完成后，連接器的外形尺寸在數量級上遠大于單個(gè)插針所允許的尺寸公差。這點(diǎn)也對視覺(jué)檢測系統帶來(lái)了另一個(gè)問(wèn)題。例如：某些連接器盒座的尺寸超過(guò)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。顯然，在一幅圖像上無(wú)法完成一個(gè)一英尺長(cháng)連接器的檢測，視覺(jué)檢測系統只能每次在一較小視野內檢測有限數目的插針質(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(使系統耗費增加);或當連接器在一個(gè)鏡頭前通過(guò)時(shí)連續觸發(fā)相機，視覺(jué)系統將連續攝取的單禎圖像"縫合" 起來(lái)，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(jué)檢測系統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檢測系統的另一要求。這個(gè)"實(shí)際位置"是指每個(gè)插針頂端到一條規定的設計基準線(xiàn)之間的距離。視覺(jué)檢測系統必須在檢測圖像上作出這條假想的基準線(xiàn)以測量每個(gè)插針頂點(diǎn)的"實(shí)際位置"并判斷其是否達到質(zhì)量標準。然而用以劃定此基準線(xiàn)的基準點(diǎn)在實(shí)際的連接器上經(jīng)常是不可見(jiàn)的，或者有時(shí)出現在另外一個(gè)平面上而無(wú)法在同一鏡頭的同一時(shí)刻內看到。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線(xiàn)的位置。這里的確出現了一個(gè)與之相關(guān)的論題 - 可檢測性設計。

　　可檢測性設計(Inspectablity)

　　由于制造廠(chǎng)商對提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量并減少生產(chǎn)成本的不斷要求，新的機器視覺(jué)系統得到越來(lái)越廣泛的應用。當各種視覺(jué)系統日益普遍時(shí)，人們越來(lái)越熟悉這類(lèi)檢測系統的特性，并學(xué)會(huì )了在設計新產(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線(xiàn)用以檢測"實(shí)際位置"，則應在連接器設計上考慮到這條基準線(xiàn)的可見(jiàn)性。

　　某位制造商希望對一種盒式插座內金屬觸點(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辦公室或新居內的電話(huà)接線(xiàn)盒相似，有一個(gè)黑塑料殼體，金屬觸點(diǎn)就粘 貼在殼體當中。插座的原始設計給視覺(jué)檢測系統的照明帶來(lái)了相當的困難：前照光是唯一可行的照明方案，而這樣的照明條件無(wú)法讓檢測系統攝取到足夠清晰的圖像。這位制造商因此重新設計了插座，為使背光通過(guò)而在插座的塑料殼底面上加上了一個(gè)小開(kāi)口。對于視覺(jué)檢測系統而言，僅是這一細微的修改便使得一個(gè)原本復雜的問(wèn)題能夠獲得既簡(jiǎn)單又更具可靠性的解決。對于插座產(chǎn)品而言，這一修改只是增強了產(chǎn)品的可檢測性而絲毫無(wú)損于產(chǎn)品的工作性能。