自动标签检测机的开发设计.docx

摘要

在信息社会飞速发展的今天，表面贴装技术(SMT)的飞速发展导致了对芯片需求的增加和印刷标签数量的增加。外观检查不能满足生产需要，缺陷检出率低。为此，笔者研制了一种自动标签检测机，采用机械设备代替人工，提高工作效率和检测率。

该机械系统的设计和开发实现了标签的自动检测。操作员根据不同的标签类型定义一个检测模型(每个标签可以定义一次),然后将标签的一端安装在通风井上，另一端安装在卷轴上启动设备，设备开始运行。现在，CCD摄像机拍下当前标签的照片，并将其发送到计算机以确定路径。与模型相比，它继续在设备中运行，并且不妨碍操作员移除标签继续下一个。

这套机械系统的研制，节省了人工成本，解决了工作难度大的问题，保证了检测质量，检测过程智能化。

关键词：自动标签检测机，CCD,检测过程智能化

第1章前言

本文介绍了标签自动检测系统的实现，该系统采用知名供应商S7-300plc可控逻辑编程器实现对系统的功能控制。该系统的主要特点如下：

1.机械结构直观易懂，操作方法简单。私服电机用于控制卷轴的转动，不延时，转速、拍照时间、相机曝光时间可根据人们的意愿进行调节

2.人机界面系统提供“缺料报警”功能和“误报手动通过”功能。

3.操作系统具有“工程模式”权限、建立模板权限、修改模板权限、测试速度调整、相机曝光时间、旁路权限和“操作模式”权限、标签检测、测试速度调整。本系统安全性高，防止员工误操作更改内部设置。

1.1.课题的来源和目的

1.1.1表面贴装技术的发展趋势

随着信息化社会的不断发展，SMT封装技术所起到的作用至关重要，它综合了，表面贴片技术，组装技术，焊接技术，和辅料四种方法，是当代表面组装技术重要组成部分，在现代化信息社会发展中占有重要地位，它涉及到的领域也越来越多，包罗万象，从工业生产，到农业的发展，从科学研究到医疗设备，从航空航天到人们生活中的小物件，都离不开它的身影，小到电子表，计步器大到冰箱洗衣机，无时无刻不在为我们提供便利，与人们的生活息息相关。它的发展历史经历60年大约有四个重要阶段：第一阶段是把体积很小的贴片元器件应用在PCBA电路上。第二阶段贴片元器件向着体积小，功能大，高集成性发展，同时也带动了贴片机的发展，为贴片技术打下了基础。第三阶段出现了丝网印刷机，回流焊机成本降低。第四阶段也就是现阶段，出现大容量的，功能强大的，可靠性高的元器件，生产效率高，自动化程度也很高，机械也更加环保。

我国是第一制造大国，制造技术位于世界前列，人们对各种电子产品的需求加速了产业化的发展和进步。对PCBA的制造行业带来了前所未有的发展就会。封装技术已经从手工焊接，手动插件，人员目检转向，回流焊，波峰焊自动化焊接，自动插件，以及视觉设备的检测等各种类自动化设备，增加了产出量。在贴片技术还未得到广泛的应用之前，传统的生产工艺以手工为主，由于受封装形式的影响，PCBA大多体积笨重，质量过重，不能做的很小巧，通过封装行的改变，有些焊盘没有引信，或将引信做的很短，改变了元器件

引荐易变形的问题，以QFP为例引脚数量从44-208不等(通用QFP元器件引脚数量不是确定的)引脚变形，引脚间距不易控制，不容易焊接。元器件体积的改变，适用于体积小巧的产品，适应社会需求，以智能手表为例，他的体积也变得很小，功能变得越来越大具有高集成性，组装密度大，低功耗，运行速度更快。这也就意味着需要新的封装技术和生产工艺，才能满足消费电子市场高端设备的工艺需求。

就目前来说SMT的发展方向可以概括为，向着元器件小型化，组装高密度化，集成功能更强化，以及检测覆盖率更大化。此过程的实现对生产设备也会有更高的要求，比如说：“元器件大小对爬锡高度的影响，元器件大小对视觉检测设备的影响”。这对于我们来说是一个挑战，需要我们攻克更多的问题。推进了高分辨率的激光定位的发展，光学视觉检测系统的应用。

1.1.2视觉检测技术的认识

1.灰度图像检测

灰度是指显示屏从最亮到最暗的不同亮度等级，灰度越高，画面效果越细腻。判断屏幕的要求是在不计算灰度数的情况下判断电子书是否正常显示屏幕。它可以捕获部分图像进行分析和处理。在软件算法方面，可以通过行扫描和边界判别来确定屏幕的线性边界。通过计算线扫描的灰度值，确定图像的灰度值有规律地变化，从而快速判断图像是否为灰度图像。

2.方形屏幕检测

MTF测试中常用黑白棋盘格屏来计算黑白显示的对比效果。判断屏幕不需要计算MTF,只需判断屏幕是否正常显示即可。可以截取图片的某一部分进行分析和处理。软件计算法，通过边缘确定法，确定图片是否呈现规则的正方形边界。并且通过计算像素的灰度值，确定图片为黑白，从而确定