视觉与机器人电路板组装系统

传统人工定位方法的缺点

（1）长时间定位单一产品，检测工人眼睛容易疲劳，并且容易受情绪的影响，定位结果难以保证；

（2）每个工人对同种被定位准确性的判断标准有轻微的浮动，定位标准不一致，因此很难保证高质量的产品；

（3）人工定位的速度相对很慢，定位准确一个产品就需要很长时间，人工定位无法满足高速生产线的在线定位需求。

机器视觉技术具备定位功能，能够自动判断物体的位置，并将位置信息通过一定的通讯协议输出。此功能多用于全自动装配和生产，譬如自动组装、自动焊接、自动包装、自动灌装、自动喷涂，多配合自动执行机构（机械手、焊枪、喷嘴等）。

视觉定位技术的优势：

（1）定位精度高，定位结果可靠、稳定；

（2）定位速度快，并且可以长时间工作，可以达到24小时全天运行。    

在视觉定位检测系统中，能够准确识别产品的方向和位置是系统的核心。

定位检测可分为两个步骤，一是制作标准模板，二是搜索。视觉定位系统采用先进的图像视觉检测技术，实现对高速运动的工业产品进行实时全面的视觉定位分析。当系统配备一台高性能彩色数字摄像机，摄像机采集工业品图像，并将图像数据传送到图像处理系统时，图像处理系统对每幅图像进行匹配搜索，准确定位出产品的位置和方向，控制机械手臂等自动化装备。

以下是电路板装配在线视觉检测，通过视觉定位，迅速找准电路板装配的位置：

1、支持多元件自动拼接成整体而建立整体标准，并可以360度任意角度旋转，可以应对任何异形元件的标准建立，实用性高；

2、支持AB面自动识别并翻面，可以通过对PCB上AB面的特殊点进行识别区分AB面，从而自动调出相应面的程序进行测试，节省了程序切换时间；

3、支持在线调试，可以通过连接的终端对电路板进行在线调试，能够实时对生产。过程中的程序不良进行修正，无需停止主机设备的运行，有效的提高电路板使用效率；

机器视觉的优化性

非接触测量，对于观测者与被观测者都不会产生任何损伤，从而提高系统的可靠性。

具有较宽的光谱响应范围，例如使用人眼看不见的红外测量，扩展了人眼的视觉范围。长时间稳定工作，人类难以长时间对同一对象进行观察，而机器视觉则可以长时间地作测量、分析和识别任务。

利用了机器视觉解决方案，可以节省大量劳动力资源，为公司带来可观利益。柯能自动化科技有限公司（KEN），是一家专注于机器视觉、工业自动化检测、运动控制与视觉一体化领域，全力打造高端视觉设备。产品应用 柯能自动化提供的视觉设备，广泛运用于多个行业： 电子行业：半导体元件表面缺陷特征监测、字符印刷残缺检测、芯片引脚封装完整检测、元件破损检测、端子引脚尺寸检测、编带机元件极性识别、键盘字符检测等； 制造行业：零件外形检测、表面划痕检测、漏加工检测、表面毛刺检测等； 印刷行业：印刷质量检测、印刷字符检测、条码识别、色差检测等； 汽车电子：面板印刷质量检测、字符检测、SPI检测系统、色差检测等； 医疗行业：药瓶封装缺陷监测、药品封装缺漏检测、胶囊封装质量检测等； 食品行业: 外观封装检测、食品封装缺漏检测、外观和内部质量检测、颜色质量检测、食品包装定位等； 五金行业：微小金属正反面判别、零件表面检测、零件尺寸检测等。

尖刀视俞博士：CCD表面缺陷检测助推锂电池质量腾飞

“一场关于能源的革命，新能源汽车或将崛起，锂电池表面缺陷CCD视觉检测助推新能源电池质量腾飞”，尖刀视智能科技(上海)有限公司俞博士接受记者采访时说。为了加快新能源汽车的产业化和大众化，新能源汽车项目每年都将会获得数亿元资金的补贴、专门牌照、不限行等多重利好因素刺激，新年源汽车在去年迎来了爆发式的增长，主要战略就是纯电动车工业进行转型，到2020年超过500万辆。我国新能源汽车的发展目标就是：纯电动汽车逐步替代混合动力及燃料电池汽车，以至于完全占据新能源汽车市场，实现零排放。

政策红利为2015年的新能源汽车打造了一场繁华的盛宴。据锂电研究所（SLII）调研，2015年中国锂电池店芯前50名企业合计销售额为524亿元，合计占据79.6%中国锂电池电芯的市场份额，市场集中度相比2014年提升12.5%。前50名企业中涉及动力电池业务的有33家，主要是由于2015年动力电池市场规模大幅增长，新进入企业增加。其中CATL、比亚迪、国轩、光宇、力神、国轩、微宏、中航锂电等动力电池企业销售增长处于行业前列，锂电池CCD表面缺陷视觉检测系统在锂电行业中得到了广泛的应用和青睐及良好的使用口碑。

从全球新能源汽车的发展来看，其动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器，及石墨烯聚合材料电池，其中锂电池具有可充电、高电压、高能量密度、重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长，加之其独特的物理电化学性能，成为新能源汽车的主要动力电源。动力锂离子电池的制造工艺已经相当成熟，但为了达到各自的不同需求，各锂电池厂家的生产工艺也会有一些差别，但主要工艺流程不会变更，一般为：配料-涂布-辊压-横切-模切-极片检测-包膜-叠片-组装-干燥-注液-化成-检测-分选配组-组装等。

根据电池的原理，必须在导电薄膜（铜箔和铝箔）的表面分别涂上含有锂合金属氧化物和石墨的浆料，这个步骤称为涂布。涂布作为锂电池生产的一个重要工序，对于电池的性能有着很大的影响，极片涂布的一般工艺流程如下：放卷-张力控制-自动纠偏-涂布-干燥-自动纠偏-张力控制-收卷。其中涂布工艺中，任何一个环节尤其是涂布、辊压都有可能导致极片破损，其中包括划痕、露箔、颗粒、裂纹等，这就会严重影响电池的性能和使用寿命，这就有必要对极片进行检测，以提高电池的质量和一致性。在涂布工艺中，任何一个环节尤其是涂布、干燥等都有可能导致极片产生缺陷、如露箔、掉料、划痕、颗粒、色差、异物、褶皱等，这些缺陷都会严重影响电池的性能和使用寿命，甚至会发生爆炸，威胁到人身安全和财产安全。例如，在极片的涂布过程中，有可能会因为浆料不足而导致极片的基体外露，在下一步包膜时，由于基体外露就可能刺穿脆弱的包膜薄膜，这就会使正极和负极短路而导致电池爆炸，危及人身安全。由于缺陷带来的严重后果，所以就必须对极片进行锂电池CCD表面缺陷视觉系统检测，以提高电池的质量和一致性，避免动力汽车特别是公交车出现安全爆炸问题。而对极片的缺陷检测，以前旧的的是人工检测，由于视觉疲劳、劳动力成本高、效率低、人为因素不可控等影响，出现漏检，使不合格的极片流向下面的工序，同样会导致严重的后果，因此通过机器视觉和数字图像处理技术的锂电池CCD表面缺陷视觉检测系统对极片缺陷自动化检测取代人工检测成为必然。机器视觉主要通过计算机模拟人的视觉功能从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。极片的缺陷可以分为两类，一类是表面缺陷，另外一种缺陷是形状缺陷.其中锂电池表面缺陷是在极片的生产过程中，由于某些外界因素使极片的表面凸起、凹陷等损伤，包括漏箔、干料、划痕、颗粒、色差、褶皱等；形状缺陷则是由于涂布是浆料太多或太少，极片切割时材料不足及刀在切割时的误差所导致的