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智能相機實現高效環保的電子元件品檢
 

【作者: 兆鎂新】   2020年06月29日 星期一

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電容與電阻器為IC電子製造業中常見的電子元件,一個電路板中通常會有數個或數十個電容及電阻器。電子行業蓬勃發展,電子產品推陳出新,需求量及產量也比數十年前大幅倍增,使用及消耗的電子元件也隨之增多。過去,電子元件通常是一次性使用,或有時元件製造商初步篩檢時誤判,使得良品被淘汰,也造成資源浪費及大量的電子污染。


近年來,環保浪潮崛起,政府及企業推動高效產能及環保同時並進,除了生產優良產品,也必須盡到環境保護的責任。因此,許多製造業進而改變以往人工檢測方式,轉而尋求機器視覺系統。The Imaging Source兆鎂新與廠家合作,為顧客提供高效且高品質的電子元件品檢篩選技術。


機器視覺自動化檢測取代人工檢測

即使像電阻、電容這樣很小的元件,過去傳統的檢測方式仍是以人眼方式辨識及確認元件是否有小瑕疵。然而,隨著電子元件生產量的提升,加上人員肉眼檢視的彈性疲乏,這類檢測方式的出錯率逐漸變高。再加上二次篩檢,出錯率恐怕會比一次篩檢更高。



圖1 : 電阻、電容元件的體積微小,利用機器視覺系統,可以精準地捕獲元件影像並放大,結合相應的軟體,可以簡易地測量出元件尺寸並檢測出瑕疵,從而減少因人工疲勞而引起的檢測失誤。(source:兆鎂新)
圖1 : 電阻、電容元件的體積微小,利用機器視覺系統,可以精準地捕獲元件影像並放大,結合相應的軟體,可以簡易地測量出元件尺寸並檢測出瑕疵,從而減少因人工疲勞而引起的檢測失誤。(source:兆鎂新)

現今,越來越多公司開始採用全自動光學檢測,The Imaging Source兆鎂新相機與一家專做品檢機的廠商合作,推出電子元件二次篩檢設備,協助電阻電容製造商對產品進行二次篩檢,結合影像、電腦演算法以及自動控制等流程,提升電子元件檢測的品質及效率,將沒有損壞或者損壞程度在接受範圍內的產品篩選出以供二次利用,而不符合使用條件的產品則淘汰。如此可以大幅地節約成本,減少資源浪費,使單個產品的使用率達到最大化。


檢測應用流程

視覺檢測過程趨於全自動化,廠商將機器視覺系統與品檢機台進行整合,主要的機構裝置包括 :自動給料機、檢測玻璃圓盤、運輸受測物的軌道、相機以及光源。檢測人員將電容器放置到自動給料機,開始運轉,通過軌道,將受測物傳輸至玻璃圓盤。


在傳輸過程中,經過專門設計的軌道尺寸將體積極小(以0402電容為例,長 1±0.05mm,寬 0.5±0.005mm)的電容排序工整進入圓盤,讓相機能夠在轉盤高速運轉的情況下,精准地捕獲到每個電容器的影像。


The Imaging Source兆鎂新GigE工業相機DFK33GX287及光源,垂直安裝於玻璃圓盤上方,並過數據線連接到電腦,通過軟體設定條件,判定受測物是否通過檢測。檢測為不良的產品將被淘汰,檢測為良品者,則通過軌道分流至良品區(見圖2)。



圖2 : 品檢機台體積如展示櫃所示,其能夠實現幾近全自動化的檢測過程。(source:兆鎂新)
圖2 : 品檢機台體積如展示櫃所示,其能夠實現幾近全自動化的檢測過程。(source:兆鎂新)

受測物合格條件


圖3 : 電容器檢測示意圖,並非現場實際檢測畫面。(source:兆鎂新)
圖3 : 電容器檢測示意圖,並非現場實際檢測畫面。(source:兆鎂新)

在此電容器檢測環境中,主要檢測條件如下 :


‧電容器尺寸:首先檢測電容器尺寸,經過自行編制的軟體進行尺寸量測,檢查尺寸是否合格。


‧電容器兩邊金屬材質尺寸及形狀:此次電容器側邊為金屬材質,而檢測內容為兩側金屬材質形狀是否變形,面積是否在標準值內。


‧電容器表面瑕疵:最後檢測重點為電容器表面瑕疵,通過相機提供高解析圖像,捕捉到破損表面。


GigE工業相機用於精密檢測

經過無數的試驗及測試,品檢機設備商選中The Imaging Source兆鎂新的GigE工業相機,這主要得益於其堅固的設計、防震力以及高速傳輸能力;其傳輸距離長且傳輸穩定,容易與後端視覺軟體整合,以及使用簡便的優勢。


該相機可在拍攝物品的過程中準確地定位物品位置,提供超高影像畫質,能為細小電子元件檢測提供精確的檢測結果。兆鎂新相機GigE相機採用GigE Vision介面標準,能與近乎所有影像處理庫快速整合,後端電腦操作人員可自行編譯軟體,定制出適於自身應用方案的檢測條件。



圖4 : 兆鎂新相機GigE相機採用GigE Vision介面標準,能與近乎所有影像處理庫快速整合。此次電容/電阻器檢測相機為DFK33GX287。(source:兆鎂新)
圖4 : 兆鎂新相機GigE相機採用GigE Vision介面標準,能與近乎所有影像處理庫快速整合。此次電容/電阻器檢測相機為DFK33GX287。(source:兆鎂新)

後續效益

通過與The Imaging Source兆鎂新相機合作,電子元件廠商提升了檢測效率及檢測精度,使得產品資源得以二次利用,達到了節約成本和環保的雙重功效。同時,該檢測系統降低產品的不良率、縮短生產時程、並增大產量,相對於不用視覺檢測的應用而言,提升了生產效率且降低了人工成本。


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