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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于機(jī)器視覺的全自動貼片拆片一體機(jī)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品涉及SMT表面組裝技術(shù),此技術(shù)是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。用于貼裝PCB電路板。具體為一種自動點(diǎn)膠、貼片、拆片系統(tǒng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品集成SMT工藝中的點(diǎn)膠與貼片工序，簡化了生產(chǎn)步驟；并增加了拆片功能；采用觸控設(shè)計(jì)，使操作更加人性化、智能化；具有通用性，可實(shí)現(xiàn)單機(jī)一次采樣多機(jī)運(yùn)行，進(jìn)行批量生產(chǎn)；針對生產(chǎn)工藝特殊優(yōu)化的圖像處理的算法使得使用廉價(jià)的攝像頭也能很好的定位元件，大大地大降低了系統(tǒng)對圖像采集設(shè)備的硬件要求；合理的市場定位，以高性價(jià)比彌補(bǔ)市場對于桌面化表貼設(shè)備的空缺，滿足中小企業(yè)及個(gè)人用戶的需求。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- SMT（Surface Mounted Technology）即表面貼裝技術(shù)，是電子組裝行業(yè)里必不可少一種技術(shù)和工藝。隨著科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品追求小型化，加之電子元件的發(fā)展，集成電路(IC)的開發(fā)，半導(dǎo)體材料的多元應(yīng)用，使SMT技術(shù)成為電子科技革命的重要?jiǎng)恿Α?SMT基本工藝構(gòu)成要素主要包括：點(diǎn)膠，貼裝，回流焊接 ，清洗，檢測，返修等工序。每樣工序都需要專用設(shè)備，貼片機(jī)科技含量最高，價(jià)格最為昂貴。而SMT工藝的關(guān)鍵部分在于貼裝，貼裝的好壞直接影響了成品的質(zhì)量。國際上的自動貼片機(jī)大都造價(jià)昂貴，功能單一，但效率與精度最高，適用于大型企業(yè)。而手動貼片機(jī)造價(jià)低廉，但效率極低，精度取決于操作者得水平，且無法解放雙手。主要用于新產(chǎn)品開發(fā)。對于個(gè)體經(jīng)營者，實(shí)驗(yàn)、科研制板等領(lǐng)域，缺少一種既能解放雙手，增加效率，又能不失精度，價(jià)格適中的產(chǎn)品。而對于產(chǎn)能較低的廣大中小企業(yè)，購置全套SMT生產(chǎn)設(shè)備不僅增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，而且造成了產(chǎn)能過剩。在小批量生產(chǎn)中，桌面化，多功能化的產(chǎn)品無疑是最佳選擇。 本作品彌補(bǔ)了此類產(chǎn)品的市場空缺，實(shí)現(xiàn)了SMT生產(chǎn)所需的點(diǎn)膠、貼片、檢測、返修等主要功能。解決了小批量生產(chǎn)中所遇到的尷尬局面。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 由于采用了機(jī)器視覺，簡化了操作步驟，實(shí)現(xiàn)了元器件的快速自動定位。采用網(wǎng)格技術(shù)以及FloodFill算法作為擴(kuò)展算法，利用閾值和梯度技術(shù)控制圖片邊緣的篩選，自動學(xué)習(xí)元件特征。同時(shí)通過對微小位移量的實(shí)時(shí)測量以提高運(yùn)行精度?？赏ㄟ^元件的大小，判斷在精度和效率上的選擇 通過觸屏控制（鼠標(biāo)亦可），簡化了操作步驟，使得使用更加人性化，提高了整個(gè)系統(tǒng)的舒適度。保留可微調(diào)的參數(shù)，能夠?qū)C(jī)器的細(xì)節(jié)進(jìn)行微調(diào)，減少控制上的誤差。從圖像處理函數(shù)的返回值、屏幕觸控參數(shù)、及預(yù)存的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行控制命令轉(zhuǎn)換，控制整個(gè)機(jī)器。使用自定的數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)器的數(shù)據(jù)共享性，在可使得多個(gè)機(jī)器的并發(fā)工作，從而提高生產(chǎn)效率。攝像頭可切換，可從不同的角度來監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，僅僅需要打開攝像頭即可觀察整個(gè)過程。 本技術(shù)方案，使用多點(diǎn)觸控屏幕，與機(jī)器視覺相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了全自動掃描編程、人機(jī)交互式編程，簡化了操作，降低了對操作人員的專業(yè)要求，省去了大量人員培訓(xùn)時(shí)間。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年4月19日于某大學(xué)第五屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽評審委員會終審會議獲“一等”鑒定結(jié)果。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、錄像、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 全自動貼片機(jī)是用來實(shí)現(xiàn)高速、高精度的全自動貼放元器件的設(shè)備，是整個(gè)SMT生產(chǎn)中最關(guān)鍵、最復(fù)雜的設(shè)備。一般采用SMT技術(shù)之后，電子產(chǎn)品體積縮小40%-60%，重量減輕60%-80%，易于實(shí)現(xiàn)自動化，提高生產(chǎn)效率，降低成本達(dá)30%-50%，節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時(shí)間等。 本產(chǎn)品的精度與速度能夠滿足日常的生產(chǎn)，且點(diǎn)膠、貼片、檢測、返修功能的一體化涵蓋了SMT工藝中的絕大部分關(guān)鍵技術(shù)，使用過程中無需再購買獨(dú)立的點(diǎn)膠機(jī)，返修臺，檢測設(shè)備等；桌面化、小型化，使對生產(chǎn)作業(yè)的環(huán)境要求降低；軟件功能的提高，降低系統(tǒng)對硬件設(shè)備的要求，很好的控制了成本。 對于中小型企業(yè)、高校教學(xué)、 實(shí)驗(yàn)室以及個(gè)人來說，市場上現(xiàn)存的貼片機(jī)成本顯得過高。因此功能較為完備、性價(jià)比較高、同時(shí)又能保證一定精度的SMT設(shè)備擁有良好的市場前景。
同類課題研究水平概述
- 從二十世紀(jì)八十年代開始，在國家的大力支持下，國內(nèi)一些研究所、大學(xué)、大廠就開展SMT生產(chǎn)線中各種設(shè)備(指印、貼、焊等設(shè)備)的研制工作。 至今精密印刷機(jī)、波峰焊機(jī)、回流焊機(jī)都已有國產(chǎn)機(jī)型供應(yīng)市場。唯獨(dú)全自動國產(chǎn)貼片機(jī)仍是空白。 機(jī)器視覺自20世紀(jì)80年代起步，作為一種應(yīng)用系統(tǒng)，其功能特點(diǎn)隨著工業(yè)自動化的發(fā)展而逐漸完善和發(fā)展。隨著我國工業(yè)化整體水平的提高，有自動化裝備“眼睛”之稱的機(jī)器視覺產(chǎn)品越來越廣泛的應(yīng)用于機(jī)電制造、電子信息，煙草、包裝、冶金、鋼鐵、國防工業(yè)、軍工制造、航空航天等行業(yè)，由于能大大提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度，機(jī)器視覺技術(shù)越來越廣泛的為人們所認(rèn)知，機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入持續(xù)快速增長的階段。
