現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)工藝自動(dòng)化程度不斷提高,對(duì)產(chǎn)品外觀、尺寸、質(zhì)量及性能等要求日益嚴(yán)格,工件表面瑕疵不但影響其外在“顏值”,更惡劣的是影響工件的使用性能,使產(chǎn)品的安全性降低,在出廠前剔除這些瑕疵勢在必行。目前國內(nèi)大部分廠家采用傳統(tǒng)的人工肉眼目測法檢測,這種傳統(tǒng)方法在自動(dòng)化程度日益提高的今天就顯得笨拙了:抽檢率低,檢測速度慢,檢測結(jié)果易受檢測人員主觀因素影響,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)的指導(dǎo),已經(jīng)無法滿足高速、高精度、實(shí)時(shí)的自動(dòng)化生產(chǎn)要求。
同時(shí),現(xiàn)代企業(yè)用工成本日益增加,以及機(jī)器視覺像素日益提高,越來越多的企業(yè)開始使用自動(dòng)化的表面瑕疵檢測系統(tǒng),以尋求降低成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的自動(dòng)檢測、報(bào)警、記錄、統(tǒng)計(jì)、挑選、標(biāo)記等功能。但是,在選用傳統(tǒng)機(jī)器視覺方式進(jìn)行瑕疵檢測時(shí),我們發(fā)現(xiàn)其對(duì)高光物體表面和透明物體表面進(jìn)行檢測時(shí),遭遇了“蜀道難, 難于上青天”的困難。
高光產(chǎn)品表面屬于鏡面反光,工件本身平整度高,且易粘黏油污、手印等,由于材質(zhì)表面光潔度很高,已經(jīng)形成一個(gè)高光鏡面,即使在很弱的光源狀態(tài)下,表面的反光也會(huì)有非常強(qiáng)的對(duì)比度,這種對(duì)比度會(huì)把其表面本身的雜質(zhì)、劃痕、研磨痕等缺陷覆蓋,使傳統(tǒng)機(jī)器視覺拍照無法檢測出零件表面的缺陷。同時(shí),由于材質(zhì)表面已經(jīng)形成一個(gè)鏡面,一般的光學(xué)鏡頭和視覺光源的燈珠等都會(huì)在材質(zhì)表面形成倒影,這個(gè)倒影會(huì)成像于最后的檢測畫面上,嚴(yán)重影響材質(zhì)表面的成像效果,造成檢測無法進(jìn)行。
對(duì)于透明類產(chǎn)品表面的缺陷檢測,使用一般光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行正面打光時(shí),大部分光經(jīng)過玻璃透射后有極少光線反射回鏡頭,導(dǎo)致不明顯缺陷無法在傳統(tǒng)的機(jī)器視覺中進(jìn)行顯現(xiàn)。同時(shí),使用一般光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行透射打光時(shí),遇到缺陷會(huì)形成多層漫反射,也導(dǎo)致不明顯的缺陷無法顯現(xiàn)。
在此背景下,25年來一直潛心鉆研于技術(shù)創(chuàng)新的法國STIL品牌獨(dú)創(chuàng)的光譜共焦技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,此技術(shù)結(jié)合線陣相機(jī),形成了MC2視覺檢測系統(tǒng),完美地解決了傳統(tǒng)機(jī)器視覺在表面瑕疵檢測的困難,具有明顯的優(yōu)勢:
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無需外接光源照明,光譜共焦傳感器的光源即為檢測所需的同軸光源;
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環(huán)境光線的變化不影響成像效果,適應(yīng)性強(qiáng);
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適應(yīng)所有的物體表面,無論是漫反射表面,鏡面(高光面)或者透明物體表面;
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高達(dá)80KHz的掃描速度,并可實(shí)現(xiàn)非常低的像素尺寸(最小像素可達(dá)0.2×0.2μm2);
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最高可至2.6mm的高景深,在景深范圍內(nèi)的任何一個(gè)位置都是完美聚焦,成像更為清晰且無需進(jìn)行Z軸對(duì)焦。
STIL MC2動(dòng)態(tài)視覺顯微鏡 之實(shí)驗(yàn)室情景
MC2動(dòng)態(tài)視覺檢測案例
復(fù)合材料之比較:
傳統(tǒng)視覺顯微鏡 STIL MC2視覺成像
電子元件的比較:
傳統(tǒng)視覺顯微鏡 STIL MC2視覺成像
最小的缺陷清晰可見:
手機(jī)屏幕玻璃邊緣的檢測:
玻璃表面的微小劃傷:
印刷電路板(PCB)的生產(chǎn)缺陷:
半導(dǎo)體 晶片邊緣的生產(chǎn)缺陷:
案例具體數(shù)據(jù)--1mm玻璃邊緣檢測數(shù)據(jù)與成像:
微構(gòu)件(手表機(jī)械裝置)檢測數(shù)據(jù):
手表微構(gòu)件的拋光缺陷檢測數(shù)據(jù):
未來工廠:零缺陷的微觀分辨率贏得生產(chǎn)線
“未來工廠”要求,靈活性和競爭力要求實(shí)施控制手段和測量手段,以便能夠在生產(chǎn)中及早發(fā)現(xiàn)異常情況。在如今所及范圍的最新發(fā)展,使得識(shí)別微觀缺陷成為可能。這些高分辨率測量的衍生物是大數(shù)據(jù)的生成,這需要實(shí)施人工智能軟件。
來自于羅蘭貝格管理咨詢的扇形圖,闡述了未來工廠中數(shù)字化生產(chǎn)情景:在產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)、管理與把控、生產(chǎn)制造、數(shù)據(jù)集成與維護(hù)、工作組織等5個(gè)方面,將未來工廠的彩色傳感器生產(chǎn)劃分為成熟度可用(廣泛傳播)、新興潛在成熟(有限擴(kuò)散)、在未來成熟等三個(gè)階段。
高分辨率圖像的生成,需要使用強(qiáng)大的計(jì)算手段來識(shí)別缺陷。使用人工智能實(shí)施最新技術(shù)的軟件(深度學(xué)習(xí)軟件和計(jì)算機(jī)在線瑕疵展示軟件),使得這項(xiàng)任務(wù)更加可靠和簡單。
測量晶圓時(shí),MC2的動(dòng)態(tài)視覺場景,成像清晰且規(guī)則:
法國STIL創(chuàng)始于1993年,迄今為止為全球各行企業(yè)提供高性能的光譜共焦位移傳感器已超過25年。司逖測量技術(shù)(上海)有限公司是法國STIL公司在中國的銷售公司。我們?cè)谌A東及華南分別設(shè)有總公司及辦事處,均處于交通便捷、物流發(fā)達(dá)之地,以便更好地為中國客戶提供優(yōu)質(zhì)的售前售后服務(wù)!
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