电容元器件外观视觉检测系统方案设计-东莞康耐德

• 电容外观视觉检测系统概述
• 系统功能

1. 可以自动搜索定位视野中的电容
2. 可以自动检查电容字符面的字符印刷合格
3. 可以自动检查电容表面是否有胶污染
4. 可以自动检查电容引脚处喷胶是否均匀
5. 可以自动检查电容引脚低端规定范围内是否有胶污染
6. 可以进行在线检测。
7. 系统稳定、高效，成本低

                                                                        应用现状

        根据被测产品（电容）测量要求，需要对其表面特征进行检查并判断，属于模式识别、字符、粒子分析等视觉检测范畴。传统上的这些参数测量主要依靠员工利用眼睛等进行人工检查，且必须离线后单个测量，检查正确与否易受人为因素影响，而且检查速度不高，影响工作效率。由机器视觉构架的在线检测系统，只要选择合适的硬件，可以对产品进行高速测量及判定，甚至可以同时测量多个产品，进一步提高了检测效率，保证了产品的质量。

 

图1-1 被测目标的特征

如图1-1所示：本文提出的康耐德电容外观检查方案，根据相应的机器视觉检测原理，将选用康耐德机器视觉专用环形光源进行打光以提高产品的对比度，从而获得更高的测量准度。

• 电容外观检查方案详述

          东莞康耐德智能控制有限公司(CSRAY，简称CSR)，位于广州科学城留学生创业园，注册资金100万，是一家由留学回国人员创办的高新科技企业，依托华南理工大学、华中科技大学 、成都电子科技大学等国内知名大学，成功聚集了一批高端留学人员和高级技术人才，立足于机器视觉和工业自动化领域，专业从事机器视觉光源、机器视觉系统及工业机器人的研发和技术服务，通过机器视觉和运动控制的完美结合，全力打造视觉高端产品。

1. 1. 硬件配置

硬件是电容外观检查系统实现的基础，通用的机器视觉系统主要由：工业相机+图像采集卡+工业镜头+机器视觉光源及控制器+工业计算机等组成。本方案在满足系统要求的前提下，本着物美价廉的原则，精选优质稳定的机器视觉光源及配套的电源控制器，快速分辨率工业相机，低畸变工业镜头，从而搭建一个高性价比的机器视觉测量系统。

1. 1. 1. 工业相机的确定

根据检查内容，电容外观检查系统没有牵涉到尺寸检查、定位导航等高精度检查项目，所以对于相机的分辨率要求不高，对成像质量也没有苛刻的要求，因此我们优先考虑成本优势，选择30万像素的CMOS相机。

1. 1. 1. 工业镜头的确定

根据所选相机的传感器尺寸大小(1/3’)、拍摄的视野大小(20*15mm)及镜头的工作距离，选择25mm定焦镜头，可以满足拍摄要求。 

1. 1. 1. 机器视觉光源与控制器的确定

结合现有电容样品，我们已经进行了多次拍摄及测量实验，并考虑系统需求，突现特征，从而获得更高的测量准度，选用发光颜色为蓝色的CSR机器视觉专用环形光源。要使光源有更长的使用寿命，为了得到更均匀的发光效果，特别选择CSR机器视觉专用光源控制器（电源），以得到好的照明并且延长光源寿命。

1. 1. 软件系统

优秀的机器视觉图像处理软件应该具有以下几个特点：

• 图像处理算法多、机器视觉功能全；
• 定量测量的精度高，可重复性强；
• 软件界面友好，可操作性强，处理结果可视化。

本方案选用NI LabVIEW与Vision Module，作为电容外观检测系统的软件模块，其准确的定位、优秀的算法可以适用于电容外观的检查，且测量时所见即所得，如下面的组图所示。

 

组图一、印刷字符检查

组图二、面胶污染检查

组图三、低部喷胶均匀性检查

组图四、引脚喷胶检查

由上面的图所示，现阶段对于此电容外观的各检查项目：印刷字符检查、面胶污染检查、底部胶污染检查、引脚污染检查都可以实现。实际检查时根据产品特征，选择合理的基准点进行定位，然后判断各个检查项目是否合格，可以证明项目的可靠性。

考虑到产品共有四个检查项目，且不在一面，所以需要使用四台相机及其配套的光源。并且光源之间应该不相互干扰。这样才能保证检查个项目时，检查的准确性。

表3-1 硬件表

序号	产品型号	产品描述	数量
1	PC	检查平台专用计算机	1
2	CMOS30W	CMOS30W工业相机	4
3	工业镜头	定焦工业镜头	4
4	数字控制器	控制光源0-255级可调	1
5	光源一	机器视觉专用光源(X色)	1
6	光源二	机器视觉专用光源(X色)	1
7	光源三	机器视觉专用光源(X色)	1
8	光源四	机器视觉专用光源(X色)	1
9	1394采集卡	图像采集卡	2
10	光学转接环	高速焦距转接环	4
11	智能相机编程线	1米	4