應(yīng)用背景

在電子元器件生產(chǎn)工藝的焊錫檢測(cè)過程中，焊錫膏的印刷工藝是伴隨著SMT行業(yè)應(yīng)時(shí)而生的。焊錫膏的印刷工藝質(zhì)量的好壞，直接影響下一步的貼片及回流加工工藝能否正常運(yùn)行。而目前的印刷工藝，主要由人工在將焊錫膏涂抹在鋼網(wǎng)上后，目視檢查焊錫膏錫量的方法。

伴隨著電子元器件不斷地更新迭代，隨之印刷也不斷進(jìn)行，同時(shí)鋼網(wǎng)上的焊錫膏錫量也不斷變化，傳統(tǒng)人工的檢測(cè)方法極易造成漏檢或精度不高等問題，而印刷過程中焊錫膏錫量不足也容易造成少錫、橋連等不良的產(chǎn)生。并且電子元器件引腳間距不達(dá)標(biāo)也會(huì)導(dǎo)致影響電子元器件整體的加工效率和精度。

針對(duì)上述問題，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)特此開發(fā)了焊錫錫引腳間距檢測(cè)的解決方案。此方案具有檢測(cè)速度快、可靠性好、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，在自動(dòng)化生產(chǎn)線中進(jìn)行機(jī)器視覺焊錫錫量和引腳間距檢測(cè)具有較好的應(yīng)用性，同時(shí)也有著廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。

上期課程，我們講述了在機(jī)器視覺方案中自動(dòng)識(shí)別工件缺口方向的應(yīng)用案例，本期課程我們將和大家一起分享如何去實(shí)現(xiàn)焊錫錫量和引腳間距檢測(cè)的功能。

一、檢測(cè)原理

(一)檢測(cè)需求

1.檢測(cè)4個(gè)焊錫區(qū)域的錫量是否達(dá)標(biāo)。

2.檢測(cè)兩根引腳之間的間距。

3.界面顯示引腳間距數(shù)據(jù)并統(tǒng)計(jì)焊錫合格的樣品數(shù)量，執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)輸出的檢測(cè)結(jié)果來執(zhí)行下一步動(dòng)作。

(二)軟件算法

1.先將圖片二值化，計(jì)算白色連通區(qū)域，遍歷每個(gè)白色連通區(qū)域面積，將合格的焊錫面積作為錫量OK基準(zhǔn)，過濾掉不合格的面積，最后計(jì)算過濾后的數(shù)量是否為實(shí)際焊錫數(shù)量。

如果數(shù)量相同且引腳間距符合標(biāo)準(zhǔn)范圍，則輸出合格信號(hào)并在界面上繪制合格區(qū)域，否則輸出NG信號(hào)并將所有面積重置為-1。

2.檢測(cè)引腳間距須要用到直線測(cè)量器，但是因目標(biāo)樣品位置是隨動(dòng)的，所以需要先經(jīng)過BLOB分析篩選出引腳區(qū)域。

然后遍歷所有引腳區(qū)域，外接一個(gè)最小旋轉(zhuǎn)矩形，得到旋轉(zhuǎn)矩形的中心點(diǎn)，作為測(cè)量器位置跟隨的基準(zhǔn)點(diǎn)來創(chuàng)建變換矩陣，經(jīng)過測(cè)量區(qū)域補(bǔ)正來跟隨長(zhǎng)引腳位置進(jìn)行直線測(cè)量，間距測(cè)量。

二、軟件實(shí)現(xiàn)

1.打開ZDevelop軟件：新建名稱為“焊錫錫量和引腳間距檢測(cè).zpj”項(xiàng)目→新建“HMI”文件→新建“main.bas”文件(用于開啟HMI自動(dòng)運(yùn)行任務(wù),以及用于界面響應(yīng)函數(shù))→新建“global_variable.bas”文件(用于定義全局變量以及初始化相關(guān)參數(shù))→文件添加到項(xiàng)目。

2.設(shè)計(jì)HMI主界面。

3.關(guān)聯(lián)HMI主界面的控件變量。

4.關(guān)聯(lián)blob參數(shù)設(shè)置界面的控件變量。

5.關(guān)聯(lián)彈跳出報(bào)警提示信息界面的控件變量。

6.本期課程的代碼實(shí)現(xiàn)的功能主要使用到的指令是基于形態(tài)學(xué)的BLOB分析、區(qū)域特征運(yùn)算、測(cè)量器的ROI位置補(bǔ)正后再進(jìn)行測(cè)量等相關(guān)指令。

(1)二值化

ZV_RETHRESH(參數(shù)1：輸入圖像，參數(shù)2：掩膜區(qū)域，參數(shù)3：二值化得到的區(qū)域，輸出參數(shù)，參數(shù)4：設(shè)置低閾值，參數(shù)5：設(shè)置高閾值)

(2)計(jì)算連通區(qū)域

ZV_RECONNECT(參數(shù)1：輸入?yún)^(qū)域，參數(shù)2：列表，輸出參數(shù))

(3)過濾篩選出需要的區(qū)域

ZV_REFILTER(參數(shù)1：待過濾的區(qū)域列表，列表類型，參數(shù)2：區(qū)域特征類型，參數(shù)3：特征值的下限，參數(shù)4：特征值的上限，參數(shù)5：是否反向選擇)

(4)計(jì)算連通區(qū)域的面積

ZV_REDIFF(參數(shù)1：輸入?yún)^(qū)域，參數(shù)2：TABLE 索引，輸出參數(shù)，依次為 area、cx、cy,即區(qū)域的 面積與中心位置 )

(5)計(jì)算區(qū)域最小外接矩

ZV_RERECT2(參數(shù)1：輸入?yún)^(qū)域，參數(shù)2：TABLE 索引，輸出參數(shù)，依次為 矩形中心X坐標(biāo)、矩形中心Y坐標(biāo)、矩形寬、矩形高、矩形角度 )

(6)計(jì)算剛性變換矩陣

ZV_GETRIGIDVECTOR(參數(shù)1：ZVOBJECT類型，矩陣類型，計(jì)算的剛性變換矩陣。參數(shù)2：變換前向量的x坐標(biāo)。參數(shù)3：變換前向量的y坐標(biāo)。參數(shù)4：變換前向量1的方向。參數(shù)5：變換后向量2的x坐標(biāo)。參數(shù)6：變換后向量2的y坐標(biāo)。參數(shù)7：變換后向量2的方向)

(7)直線測(cè)量的旋轉(zhuǎn)矩形區(qū)域位置補(bǔ)正

ZV_MRGENLINE(參數(shù)1：輸入測(cè)量區(qū)域，參數(shù)2：補(bǔ)正的變換矩陣。參數(shù)3：變換后的測(cè)量區(qū)域)

(8)測(cè)量直線

ZV_MRLINE(參數(shù)1：直線測(cè)量區(qū)域，參數(shù)2：測(cè)量的目標(biāo)圖像。參數(shù)3：測(cè)量的結(jié)果點(diǎn)，矩陣類型，每行一個(gè)點(diǎn)。參數(shù)4：TABLE索引，依次為x1、y1、x2、y2，即直線端點(diǎn)坐標(biāo))

三、操作演示

(一)操作步驟

查看運(yùn)行效果：將項(xiàng)目下載到控制器中→點(diǎn)擊采集圖像→點(diǎn)擊blob參數(shù)(設(shè)置blob分析時(shí)的輸入?yún)?shù))→點(diǎn)擊錫量檢測(cè)(檢測(cè)焊錫的錫量)→點(diǎn)擊檢測(cè)間距(進(jìn)行引腳間距測(cè)量)→點(diǎn)擊單次運(yùn)行(查看當(dāng)前樣品檢測(cè)結(jié)果)→點(diǎn)擊運(yùn)行(查看連續(xù)運(yùn)行效果)→結(jié)束。

(二)效果演示

本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)應(yīng)用例程丨焊錫錫量和引腳間距檢測(cè)，就分享到這里。

審核編輯：湯梓紅