正位度檢測應(yīng)用前景

基于機(jī)器視覺的正位度檢測系統(tǒng)正在得到廣泛應(yīng)用，正位度檢測系統(tǒng)以其價格低、實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、精度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)得到眾多電子廠商的首肯。正位度檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅解決了中國存在的勞動力嚴(yán)重短缺問題，更重要的是提高了工廠的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，也是中國這個“世界工廠”升級的必然趨勢。2100433B

正位度檢測系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有以下幾個方面：

-測量精度高：測量精度≤1/10像素，一般產(chǎn)品≤0.001mm

-性能穩(wěn)定：測量重復(fù)精度≤0.5um，測量數(shù)據(jù)一致性高

-檢測速度快：采用高幀頻工業(yè)數(shù)字相機(jī)，影像測量速度可達(dá)10次/秒

-針對性強(qiáng)：完全自主知識產(chǎn)權(quán)軟件，可根據(jù)客戶需求定制

- 易操作：軟件設(shè)置方便，視窗化界面，操作簡單，一分鐘設(shè)置完成，易學(xué)易用

-質(zhì)量保證：主要部件采用德國、日本高品質(zhì)產(chǎn)品，出廠嚴(yán)格測試

正位度檢測系統(tǒng)的主要功能有以下幾個方面，能夠完全滿足生產(chǎn)的需要：

-檢測IC等pin個數(shù)及管腳位置，可檢測不對稱pin

-檢測pin個數(shù)以及其多個位置的幾何尺寸，包括pin間隔、 寬度、高等

-檢測pin的共面度、正位度等

-用戶可自行設(shè)定公差范圍，系統(tǒng)依此公差做出自動判斷

-軟件設(shè)有多種檢測算法，用戶可根據(jù)不同檢測項(xiàng)選擇不同算法

-系統(tǒng)適用于多相機(jī)工作，自動識別相機(jī)數(shù)量

-可存儲檢測圖像以及數(shù)據(jù)結(jié)果，以便查看和保存

-測量數(shù)據(jù)可導(dǎo)出存儲為EXCEL格式便于數(shù)據(jù)處理和打印檢測結(jié)果

軟件檢測到質(zhì)量問題時，能發(fā)出報警信號，并根據(jù)客戶需要輸出相應(yīng)的控制信號

-任一管腳超出公差設(shè)定的范圍，軟件會自動顯示不良位置，同時發(fā)出報警信號

-系統(tǒng)有自學(xué)習(xí)功能，且學(xué)習(xí)過程操作簡單

-系統(tǒng)可通過RS232接口或以太網(wǎng)接收上位機(jī)控制信號

-系統(tǒng)可根據(jù)客戶工藝生產(chǎn)要求提供定制功能

大量電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠商開始應(yīng)用機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)替代原始的人工檢測方式，正位度檢測系統(tǒng)，進(jìn)行簡單設(shè)定后，即可自動識別、檢測，還可以與自動化設(shè)備結(jié)合，進(jìn)行自動分揀、分類、包裝，替代人工作業(yè)。

正位度檢測系統(tǒng)已經(jīng)從單相機(jī)正位度檢測系統(tǒng)發(fā)展到雙相機(jī)、三相機(jī)、多相機(jī)聯(lián)動的檢測，單相機(jī)正位度檢測系統(tǒng)在檢測標(biāo)定平面度時能達(dá)到0.01mm以上的精度，可根據(jù)檢測要求設(shè)定誤差范圍。

正位度檢測系統(tǒng)的簡單介紹：

近日，應(yīng)用材料公司推出具有業(yè)界最高生產(chǎn)力的DUV（深紫外）亮場硅片檢測工具UVision?3系統(tǒng)，它能滿足45納米前端制程和浸沒式光刻對于關(guān)鍵缺陷檢測靈敏度的要求。這個新一代的系統(tǒng)為應(yīng)用材料公司突破性的UVision技術(shù)帶來了重要的進(jìn)步，它將掃描硅片的激光束數(shù)量提升至3倍，使其生產(chǎn)速度比任何競爭對手的系統(tǒng)快40%。兩個新的成像模式將靈敏度擴(kuò)展至20納米，全新靈活的自動缺陷分類引擎能夠迅速標(biāo)定出有害缺陷從而達(dá)到更快的成品率學(xué)習(xí)進(jìn)程。2100433B

同軸度所用儀器

同軸度比較難測，我們用同軸度校準(zhǔn)儀來測量。

同軸度測量方法

同軸度檢測是我們在測量工作中經(jīng)常遇到的問題，用三坐標(biāo)進(jìn)行同軸度的檢測不僅直觀且又方便，其測量結(jié)果精度高，并且重復(fù)性好。遼寧某汽車集團(tuán)零部件公司主要生產(chǎn)汽車零部件，有很多產(chǎn)品需要進(jìn)行嚴(yán)格的同軸度檢查，特別是出口產(chǎn)品的檢查更加嚴(yán)密，如EATON差速器殼、AAM撥叉、主減速器殼等。因此能否準(zhǔn)確地測量出此類零件的同軸度對以后的裝配有著一定的影響。

1、用三坐標(biāo)測量同軸度的方法

對于基準(zhǔn)圓柱與被測圓柱（較短）距離較遠(yuǎn)時不能用測量軟件直接求得，通常用公共軸線法、直線度法、求距法求得。

2.1公共軸線法

在被測元素和基準(zhǔn)元素上測量多個橫截面的圓，再將這些圓的圓心構(gòu)造一條3D直線，作為公共軸線，每個圓的直徑可以不一致，然后分別計算基準(zhǔn)圓柱和被測圓柱對公共軸線的同軸度，取其最大值作為該零件的同軸度。這條公共軸線近似于一個模擬心軸，因此這種方法接近零件的實(shí)際裝配過程。

2.2直線度法

在被測元素和基準(zhǔn)元素上測量多個橫截面的圓，然后選擇這幾個圓構(gòu)造一條3D直線，同軸度近似為直線度的兩倍。被收集的圓在測量時最好測量其整圓，如果是在一個扇形上測量，則測量軟件計算出來的偏差可能很大。

2.3求距法

同軸度為被測元素和基準(zhǔn)元素軸線間最大距離的兩倍。即用關(guān)系計算出被測元素和基準(zhǔn)元素的最大距離后，將其乘以2即可。求距法在計算最大距離時要將其投影到一個平面上來計算，因此這個平面與用作基準(zhǔn)的軸的垂直度要好。這種情況比較適合測量同心度。

2、打表測量法

用兩個相同的刃口狀 V 形塊支承基準(zhǔn)部位 ，然后用打表法測量被測部位 。

2.1測量器具準(zhǔn)備

百分表 、表座 、表架 、刃口狀 V 形塊 、平板 、被測件 、全棉布數(shù)塊 、防銹油等 。

2.2測量步驟

1）將準(zhǔn)備好的刃口狀 V 形塊放置在平板上 ，并調(diào)整水平 。

2）將被測零件基準(zhǔn)輪廓要素的中截面（兩端圓柱的中間位置）放置在兩個等高的刃口狀 V 形塊上 ，基準(zhǔn)軸線由 V 形塊模擬 ，如下圖《打表法測量同軸度示意圖》所示 。

3）安裝好百分表 、表座 、表架 ，調(diào)節(jié)百分表 ，使測頭與工件被測外表面接觸 ，并有1～ 2圈的壓縮量 。

4）緩慢而均勻地轉(zhuǎn)動工件一周 ，并觀察百分表指針的波動 ，取最大讀數(shù) Mmax 與最小讀數(shù) Mmin 的差值，作為該截面的同軸度誤差 。

5）轉(zhuǎn)動被測零件 ，按上述方法測量四個不同截面（截面 A 、B、C、D） ，取各截面測得的最大讀數(shù) Mimax 與最小讀數(shù) Mimin 差值中的最大值（絕對值）作為該零件的同軸度誤差 。

6）完成檢測報告 ，整理實(shí)驗(yàn)器具 。

2.3數(shù)據(jù)處理

1）先計算出單個測量截面上的同軸度誤差值 ，即 Δ =Mmax － Mmin

2）取各截面上測得的同軸度誤差值中的最大值 ，作為該零件的同軸度誤差 。

2.4檢測報告

按步驟完成測量并將被測件的相關(guān)信息及測量結(jié)果填入檢測報告單中,并

檢驗(yàn)零件的行為誤差是否合格。

3、利用數(shù)據(jù)采集儀連接百分表法

測量儀器：偏擺儀、百分表、 數(shù)據(jù)采集儀。

測量原理：數(shù)據(jù)采集儀會從百分表中自動讀取測量數(shù)據(jù)的最大值跟最小值，然后由數(shù)據(jù)采集儀軟件里的計算軟件自動計算出所測產(chǎn)品的圓度誤差，最后數(shù)據(jù)采集儀會自動判斷所測零件的同軸度誤差是否在同軸度范圍內(nèi)，如果所測同軸度誤差大于同軸度公差值，采集儀會自動發(fā)出報警功能，提醒相關(guān)操作人員該產(chǎn)品不合格。測量效果示意圖《利用數(shù)據(jù)采集儀連接百分表測量同軸度法》：

優(yōu)勢：

1）無需人工用肉眼去讀數(shù)，可以減少由于人工讀數(shù)產(chǎn)生的誤差；

2）無需人工去處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集儀會自動計算出同軸度誤差值。

3）測量結(jié)果報警，一旦測量結(jié)果不在同軸度公差帶時，數(shù)據(jù)采集儀就會自動報警。

同軸度影響同軸度的因素

在國標(biāo)中同軸度公差帶的定義是指直徑公差為值t，且與基準(zhǔn)軸線同軸的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。它有以下三種控制要素：①軸線與軸線；②軸線與公共軸線；③圓心與圓心。

因此影響同軸度的主要因素有被測元素與基準(zhǔn)元素的圓心位置和軸線方向，特別是軸線方向。如在基準(zhǔn)圓柱上測量兩個截面圓，用其連線作基準(zhǔn)軸。在被測圓柱上也測量兩個截面圓，構(gòu)造一條直線，然后計算同軸度。假設(shè)基準(zhǔn)上兩個截面的距離為10mm，基準(zhǔn)第一截面與被測圓柱的第一截面的距離為100mm，如果基準(zhǔn)的第二截面圓的圓心位置與第一截面圓圓心有5μm的測量誤差，那么基準(zhǔn)軸線延伸到被測圓柱第一截面時已偏離50μm，此時，即使被測圓柱與基準(zhǔn)完全同軸，其結(jié)果也會有100μm的誤差（同軸度公差值為直徑，50μm是半徑）。

該儀器通過熱電偶收集材料在升/降溫過程中熱流的變化，繪制成曲線，由于材料在熔點(diǎn)時會大量吸熱，曲線在此處出現(xiàn)尖銳的峰，峰值溫度即是該材料熔融溫度。成都地區(qū)擁有熔融溫度檢測能力的機(jī)構(gòu)較多，如四川大學(xué)、西南石油大學(xué)、西華大學(xué)、華通特種工程塑料研究中心等。