臺達(dá)集團(tuán)—中達(dá)電通股份有限公司 宗偉

臺達(dá)視覺檢測系統(tǒng)在電容送料機(jī)中的應(yīng)用

臺達(dá)集團(tuán)—中達(dá)電通股份有限公司 宗偉

電解電容生產(chǎn)過程中包含切割、卷繞、含浸、裝配、老化、封口、印刷、套管、測量、包裝、檢驗(yàn)等一整套生產(chǎn)工藝。本文主要介紹檢驗(yàn)環(huán)節(jié)中針對電容進(jìn)行充放電測試的具體操作步驟，以及通過引入臺達(dá)視覺檢測系統(tǒng)提高檢測精準(zhǔn)度及使用穩(wěn)定性的方法。

視覺檢測；斑點(diǎn)；夾角函數(shù)

1 概述

在對送料機(jī)電容進(jìn)行檢測時(shí)，由于電容本身呈圓柱體，無法固定角度進(jìn)行運(yùn)輸，所以導(dǎo)致在充放電時(shí)，很難確認(rèn)正負(fù)極。根據(jù)目前電容特性，如果正負(fù)極反接充電容易引起電容爆炸，造成損失。針對此問題，先前業(yè)界采取的解決辦法一般是采用機(jī)械限位以及配合光電傳感器進(jìn)行判別，但這種方法的穩(wěn)定性不高，且此檢測系統(tǒng)的柔性不足，無法滿足各種規(guī)格電容更換的需求。因此，臺達(dá)視覺檢測系統(tǒng)被導(dǎo)入該系統(tǒng)中，以改善此類問題。

如圖1所示，在對圓柱體電容檢測時(shí)，臺達(dá)視覺檢測可以確定隨機(jī)的圓柱體電容兩個(gè)腳位。其原理是根據(jù)電容兩個(gè)腳位的特點(diǎn)，通過視覺來抓取兩腳位的坐標(biāo)，并通過這兩個(gè)腳位的中心坐標(biāo)函數(shù)，計(jì)算出此兩點(diǎn)連線后與水平的夾角。在獲得此水平夾角的數(shù)據(jù)后，就可通過PLC來轉(zhuǎn)換脈沖數(shù)，并通過伺服電機(jī)來旋轉(zhuǎn)糾正電容的偏差角度。

圖1 送料機(jī)電容示意圖

2 臺達(dá)視覺檢測系統(tǒng)配置

臺達(dá)視覺檢測系統(tǒng)整體裝配如圖2所示，系統(tǒng)配置如表1所示。

圖2 電容上料機(jī)全貌

表1 臺達(dá)視覺檢測系統(tǒng)配置

3 檢測步驟

（1）根據(jù)客戶產(chǎn)品的機(jī)械特點(diǎn)，考慮采用如圖3所示的打光方式以及架設(shè)CCD相機(jī)(圖右方黃色設(shè)備)方式。

圖3 檢測設(shè)備示意圖

（2）采用上部照射光源可以清晰地照亮電容管腳，由于電容上部為黑色、管腳為金屬材質(zhì)，因此根據(jù)金屬的反光特性，視覺成像過程中在光源作用下，管腳可以呈現(xiàn)出白色反光，如圖4所示。

圖4 電容管腳實(shí)物圖

（3）如圖5所示，在實(shí)際檢測過程中，需要配合上料機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行抓拍。根據(jù)上料機(jī)的動(dòng)作時(shí)序，在第一位置氣爪進(jìn)行夾緊后才進(jìn)行拍攝。所以在第一個(gè)工位氣缸夾緊后，需要上位機(jī)傳送一個(gè)觸發(fā)信號，以便觸發(fā)拍攝。

圖5 觸發(fā)檢測示意圖

（4）由于電容夾緊后，正負(fù)管腳的位置存在不確定性。暫時(shí)通過電容上的白色標(biāo)記做為參考點(diǎn)進(jìn)行初步定位，之后采用“邊形匹配”工具進(jìn)行比對抓取，以后完成設(shè)置后可借用此特征點(diǎn)作為管腳位置的位置檢測基準(zhǔn)，如圖6所示。

圖7 關(guān)鍵點(diǎn)位置檢測界面

（5）如圖7所示，通過“邊形匹配”工具的計(jì)算，基本可以獲取兩個(gè)關(guān)鍵的大致位置。由于此白色標(biāo)記安裝有誤差，所以其測出的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)不能直接用來做角度偏差的參考值。但是由此可以獲得負(fù)極管腳大致的位置。并為后面兩個(gè)“斑點(diǎn)”檢測工具提供定位基準(zhǔn)。

（6）通過第一個(gè)“斑點(diǎn)”工具捕獲到正極管腳，經(jīng)過二值化處理，將管腳從背景中分離出。這樣可更好地做進(jìn)一步計(jì)算處理。通過第二個(gè)斑點(diǎn)工具，獲取負(fù)極的管腳坐標(biāo)，同樣采用二值化工具進(jìn)行處理，在獲取以上兩個(gè)坐標(biāo)后，就可通過函數(shù)計(jì)算得到第一點(diǎn)中心坐標(biāo)和第二點(diǎn)中心坐標(biāo)之間的連線和水平夾角。并以水平夾角0作為基準(zhǔn)角度來判定偏差角度值，最后通過DMV內(nèi)置的ANGLE函數(shù)在獲取兩點(diǎn)坐標(biāo)后，可自動(dòng)計(jì)算得出兩點(diǎn)連線的水平夾角。

4 結(jié)語

通過引入臺達(dá)視覺檢測環(huán)節(jié)對電容進(jìn)行檢測，可有效地解決先前無法定位充電管腳的問題。也可節(jié)省人力，提高效率。隨著電子制造水平的不斷進(jìn)步，對電子元器件生產(chǎn)設(shè)備的要求也已經(jīng)向著高度自動(dòng)化、柔性制造、快速生產(chǎn)等高水平發(fā)展。臺達(dá)視覺檢測作為新興的檢測方式，不但達(dá)到檢測要求，也實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化生產(chǎn)。

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宗偉（1981-），男，現(xiàn)就職于臺達(dá)集團(tuán)中達(dá)電通股份有限公司儀表產(chǎn)品開發(fā)處，主要從事臺達(dá)儀表的技術(shù)支持以及市場開發(fā)工作。