應(yīng)用背景

在電子元器件生產(chǎn)工藝的焊錫檢測過程中，焊錫膏的印刷工藝是伴隨著SMT行業(yè)應(yīng)時而生的。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，同時鋼網(wǎng)上的焊錫膏錫量也不斷變化，傳統(tǒng)人工的檢測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)也會導(dǎo)致影響電子元器件整體的加工效率和精度。

針對上述問題，正運動技術(shù)特此開發(fā)了焊錫錫引腳間距檢測的解決方案。此方案具有檢測速度快、可靠性好、生產(chǎn)效率高等特點，在自動化生產(chǎn)線中進(jìn)行機(jī)器視覺焊錫錫量和引腳間距檢測具有較好的應(yīng)用性，同時也有著廣泛的市場應(yīng)用場景。

上期課程，我們講述了在機(jī)器視覺方案中自動識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現(xiàn)焊錫錫量和引腳間距檢測的功能。

一、檢測原理

(一)檢測需求

1.檢測4個焊錫區(qū)域的錫量是否達(dá)標(biāo)。

2.檢測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)輸出的檢測結(jié)果來執(zhí)行下一步動作。

(二)軟件算法

1.先將圖片二值化，計算白色連通區(qū)域，遍歷每個白色連通區(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，最后計算過濾后的數(shù)量是否為實際焊錫數(shù)量。

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

2.檢測引腳間距須要用到直線測量器，但是因目標(biāo)樣品位置是隨動的，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，外接一個最小旋轉(zhuǎn)矩形，得到旋轉(zhuǎn)矩形的中心點，作為測量器位置跟隨的基準(zhǔn)點來創(chuàng)建變換矩陣，經(jīng)過測量區(qū)域補正來跟隨長引腳位置進(jìn)行直線測量，間距測量。

二、軟件實現(xiàn)

1.打開ZDevelop軟件：新建名稱為“焊錫錫量和引腳間距檢測.zpj”項目→新建“HMI”文件→新建“main.bas”文件(用于開啟HMI自動運行任務(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))→文件添加到項目。

2.設(shè)計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)彈跳出報警提示信息界面的控件變量。

6.本期課程的代碼實現(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)域特征運算、測量器的ROI位置補正后再進(jìn)行測量等相關(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)計算剛性變換矩陣

ZV_GETRIGIDVECTOR(參數(shù)1：ZVOBJECT類型，矩陣類型，計算的剛性變換矩陣。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)直線測量的旋轉(zhuǎn)矩形區(qū)域位置補正

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

(8)測量直線

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

三、操作演示

(一)操作步驟

查看運行效果：將項目下載到控制器中→點擊采集圖像→點擊blob參數(shù)(設(shè)置blob分析時的輸入?yún)?shù))→點擊錫量檢測(檢測焊錫的錫量)→點擊檢測間距(進(jìn)行引腳間距測量)→點擊單次運行(查看當(dāng)前樣品檢測結(jié)果)→點擊運行(查看連續(xù)運行效果)→結(jié)束。

(二)效果演示

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

審核編輯：湯梓紅