Abstract
Ever since surface-mounting technology (SMT) for printed circuit board (PCB) assembly processes has been developed, electrical products continuously tend toward the miniaturization of components, with denser packing of its boards. With the increasing necessity for reliable PCB product, there has been a considerable demand for high speed, high precision vision system to place the electric parts on PCB automatically. To recognize the electric parts with high accuracy and reliability, illumination condition is instrumental to acquisition of part images. In this paper, a versatile lighting is developed which utilizes three different types of illuminating methods: direct, indirect, and back-light illumination. The direct illumination uses to recognize the flat and specular surface of electric parts such as lead, and indirect illumination to recognize the lambertian surface or curved specular surface such as J-lead, BGA ball and gull-wing type lead. Finally, the back-light illumination is used to extract the orientation and location of the electric parts from acquired image. The recognition algorithm, since geometry and dimension vary with part, has been also developed for various electric parts. The recognition algorithm consists of two different image processing methods. One is binary image based algorithm to increase the speed of image processing algorithm and to recognize parts and defects, and the other is gray-level based algorithm to increase the accuracy of recognized parts pose. The performances of the developed vision system and recognition algorithm are tested on a number of samples of the electric parts used for PCB board. Experimental results reveal that the proposed system recognizes various type of electric parts with good accuracy and fast speed
چکیده
از زمانی که تکنولوژی نصب سطح (SMT) برای فرایند مونتاژ برد مدار چاپی (PCB) پیشرفت کرد، تولیدات الکتریکی به وسیله بسته های متراکمتر به سمت کوچک شدن گرایش پیدا کردند. با افزایش ایمنی برای تولید PCBتقاضای قابل توجه برای سرعت بالا، سیستم دقت بالا برای جایگذاری قطعات الکتریکی بوجود امد. برای تشخیص قسمتهای الکتریکی با ایمنی و دقت بالا، شرایط نورانی ابزاری برای دستیابی به تصاویر است. در این مقاله، یک نور چند کاری(چند بعدی) توسعه می یابد که از سه نوع روش کختلف نوری استفاده میکند: مستقیم، غیر مستقیم و نور پس زمینه. نور مستقیم برای تشخیص سطوح صاف و آینه ای مانند سرب، و نور غیر مستقیم برای تشخیص سطح لامبرت یا آینه های منحنی، گلولهBGA و اهداف سربی. نهایتا نور پس زمینه برای استخراج جهت و موقعیت قطعه الکتریکی از تصویر استفاده میشود. الگوریتم شناسایی از آنجایی که هندسه و بعد قطعات متفاوت است، برای اجزای مختلف توسعه یافته است. الگوریتم شناسایی شامل دو روش مختلف پردازش تصویر است. یکی الگوریتم مبتنی بر تصاویر باینری برای افزایش سرعت پردازش تصویر و تشخیص قطعات و نواقص و دیگری الگوریتم مبتنی بر سطح خاکستری برای افزایش دقت تشخیص قسمت مورد نظر. عملکرد سیستم بینایی توسعه یافته و الگوریتم تشخیصی روی تعدادی از نمونه های قطعات الکتریکی مورد استفاده در PCBتست شده است. نتایج آزمایشپاهیی بیانگر این است که سیستم پیشنهادی انواع مختلفی از قطعات الکتریکی را با دقت و سرعت بالا تشخیص میدهد.
1-مقدمه
SMT اساسا در اواسط دهه 1960 برای غلبه بر بعضی محدودیت های مونتاژ از طریق سوراخ توسعه یافت و امروزه به یکی از تکنیکهای محبوب برای اتصالات الکترونیکی تبدیل شده است. قطعات مستقیما در پد فلزی روی سطح برد بدون استفاده از سوراخها لحیم میشوند. SMD ها عموما نسبت به نوع سوراخی کوچکتر هستند و اجازه متراکم شدن بیشتر در برد را میدهند. قطعات الکترونیکی نصب محبوب PLCC، SOIC، چیپ خازنی، چیپ مقاومتی و CSP میباشند. اعمال بزرگ(مهم) در فرایند مونتاژ SMT شامل استعمال چسب لحیم، جایگذاری قطعه، ریختن لحیم پاکسازی سطح است. در فرایند جایگذاری قطعه که که موضوع ما در این مقاله است، همانطور که در شکل (1) مشاهده میشود، قطعات الکترونیکی توسط محور مکنده از مخزن برداشته میشوند و با جهت و مکان مناسب تطبیق میابند و سپس به خوبی روی PCBجایگزاری میشوند و مکنده آزاد میشود...