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中山变压器结合运动和视觉技术来探测瑕疵

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塑料

薄膜,因为被用于印刷

电路板(PCB)的生产,在计算机工业中受到高度重视。因此,有一家塑料薄膜制造商向日本MicroCraft公司提出了设计一套微疵检查系统的要求,该系统要能发现并区分可能出现在塑料薄膜生产过程中的微米大小的瑕疵。

该制造商目前探测瑕疵的方法是通过一位操作人员对高射投影仪投射到墙上的图像作出评估来实现的。该操作员要在膜片上圈出瑕疵,再将膜片放到附有胶片相机的显微镜下对其进行拍摄,然后根据其他经过校准的照片来评估瑕疵区域的范围大小,并把所有信息记录在一份手写日志里,接着,再把照片按瑕疵的类别保存到“相册”里。整个流程十分费时而且只能偶然为之,因为一个人在其8小时的工作班次里,连10个样本也不见得能完成。

NationalInstruments公司的PXIIMAQ1422板显示为亮点的瑕疵

MicroCraft修改了这家制造商原来的测试工序,布置了一个正交偏振光场,并引入了视觉和运动系统。这样一来,材料里原本均衡的聚合物链一旦发生扭曲就会显示为一个亮点,这就是瑕疵。操作员会在两台视野不同放大倍数不同的相机(分别为广角×0.3倍和窄角×6.

首先,将一块表面覆有偏光板的背光桌面放到2轴直线导轨系统上,以控制该制造商的8英寸直径样品的移动和照明。所有的运动、图像控制和数据采集是由一块NationalInstruments公司的PXI-7324动作板和两块PXIIMAQ板统一控制的。

在操作员把样品正确定位后,系统会自动扫描其16个2平方英寸的“象限”。操作员通过广角相机来寻找瑕疵。在通过视觉分析虚拟工具(VI)确定一个疑似瑕疵的中心点后,PXI系统会继续移动桌面以保证每个可能的瑕疵都在高放大倍数的视野内出现过。在此期间,系统会使用多个图像分析VI来应对常见的透镜问题,譬如枕形失真。同时,动作分析VI则能通过计算,制定出能不差分毫地将瑕疵区域直接定位于窄角相机下的算法。

当操作员将窄角相机移动到受怀疑的区域时,一幅清晰的实时图像就会出现。如果只是一粒灰尘,操作员可以立即删除这个画面,否则他就需要将该瑕疵归类并对其范围、长、宽进行精确的测量。窄角相机的分辨率由NationalInstruments公司的机器视觉系统VisionBuilder实时计算所得,最高可达美国空军标准的1.17微米/像素超高分辨率。在如此高精度的分辨率帮助下,系统完全可以实现制造商所提出的对10-100微米范围内的瑕疵进行探测并确定其数量的要求。现在,每件样品的检查只需大约15分钟就能完成,一个操作员每班次能够检测多达30件样品。