插件针脚视觉检测

石鑫华视觉

插件针脚视觉检测

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插件针脚的机器视觉检测，主要用在插件机中。通过机器视觉的方式，检测针脚的位置关系是否合格，这里的位置关系包含了针脚相互之间的水平、垂直位置关系，针脚零件和PCB板之间定位关系等。插件机相对于其他视觉测试测量设备来说，还是比较成熟的产品，很多类型的异型零件都可以使用插件机来自动插件。

插件针脚效果-同轴光源1

插件针脚效果-同轴光源2

插件针脚效果-圆顶光源1

插件针脚效果-圆顶光源2

插件针脚效果-缝隙光源1

插件针脚效果-缝隙光源2

机器视觉光源

本视觉方案中使用了多种光源进行测试，上面的效果来看，同轴光源、圆顶光源的效果差一些，而使用缝隙光源、针脚光源的效果要好一些。针脚缝隙光源主要就是针对插件机开发的，所以有一定的专用性。这里使用的缝隙光源SHI-PDL9898-W的效果要好一些：

SHI-PDL9898-W

光源控制器

这里的针脚检测并没有过多的考虑插件的效率，所以使用了常规供电的缝隙光源，可以使用24V模拟控制器、数字控制器等进行供电。缝隙光源是两边独立供电的，所以需要至少2路的控制器，推荐使用SHI-APSM2430-2CH或SHI-DPS2430-2CH：

SHI-APSM2430-2CH

SHI-DPS2430-2CH

工业相机

插件的电子元器件一般是几毫米到十几、几十毫米的范围，这里要做的产品在十几毫米。考虑MER2-503-23GM等。

MER2-503-23GM

工业镜头

拍摄范围比较小，几毫米到十几二十毫米，因为是要测量针脚的位置关系，不能有透视误差。通常拍摄位置是在运动机构的下面，所以需要尽量的节约空间，使用了65mm的工作的距离的远心镜头。这里考虑使用远心镜头SHI-T0.3X65FFR：

SHI-T0.3X65FFR

图像处理算法

针脚在图像上效果比较明显，是一个白色的粒子。图像处理算法的话，相对比较简单，主要就是做粒子分析。然后使用几何函数来求这些粒子之间的相对关系，如间距、平整度；又或者求粒子和其他参考基准之间的距离，如到圆心的距离、到水平垂直边的距离等。

3点之间的距离

2点之间的距离

         当然，同一时间可能无法得到针脚的位置和参考基准的值，那就需要多次拍照，然后再计算不同图像之间的目标的距离。

机器视觉项目实现难度

★★★

项目相对来说难度中等。主要是调试时，不同针脚端面使用缝隙光源照明的效果是有差异的。端面倾斜面越大，那么粒子就越大。如果端面是平整的，那可能缝隙光源就表现不出来了。而产品的针脚可能会在不同的面上，参考基准和针脚也通常不在一个面上，所以需要分次拍照来处理。