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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:方聖文
研究生(外文):Sheng-Wen Fang
論文名稱:連接器導片光學檢測系統之開發
論文名稱(外文):Development of an Optical Inspection System for the Leads of Connector
指導教授:鄧昭瑞鄧昭瑞引用關係
指導教授(外文):Geo-Ry Tang
口試委員:鄧昭瑞
口試委員(外文):Geo-Ry Tang
口試日期:2016-06-22
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:光學檢測電子連接器幾何容差尺寸量測
外文關鍵詞:Automatic optical inspectionelectronic connectorgeometric tolerancesdimension measurement
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本研究旨在開發一套連接器導片光學檢測系統。此系統的硬體由線性馬達搭配兩組影像擷取模組而成。配合撰寫的軟體,系統之量測功能包含檢驗產品關鍵特徵尺寸與幾何變異是否符合設計容差規範。檢測程序是先對樣本局部特徵取像,其次以二值化、邊點偵測與圓偵測等影像處理突顯特徵。對於基準與待測目標相距較遠時,系統可由平台的移動與光學尺的讀值計算特徵間的相對位置。研究中嘗試不同的演算法擬合基準圓或直線特徵。之後依據基準計算線性尺度或目標特徵之真直度、真圓度、平行度、垂直度與正位度。因為銹蝕造成樣品的幾何特徵失真,故研究中也採用標準片上的部分幾何圖形為模擬的目標特徵並以此評估檢測系統的量測能力。
This study aims to develop an automatic optical inspection system for the leads of electronic connectors. The hardware of the system consists of a linear motor and two image acquisition modules. The software running on the system can measure the geometric dimensions and determine whether the geometric tolerance conforms to the specification defined in the technical drawing. The procedures of the inspection measurement include to capture local features of the sample images, followed by a series of image processing including binarization, edge detection and circle detection. The system calculates the relative position of features using the platform movement and the readings from the encoder when the target to be measured is far from the datum. This study also tests several algorithms to fit features such as circles and straight lines. Based on the datum referenced, the system can calculates linear dimensions and the straightness, circularity, parallelism, perpendicularity or position of the target features. Because the samples available suffer from serious corrosion, a few geometry patterns on the standard test piece are used to simulate the samples and to estimates the measuring ability of the inspection system.
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖 VII
表 X
第一章 緒論 1
1.1 研究目的 2
1.2 文獻回顧 3
1.3 研究方法 5
1.4 論文架構 5
第二章 連接器導片與系統硬體架構 6
2.1製程概述 6
2.2檢測樣本 8
2.3系統架構 8
2.3.1視覺模組 9
2.2.2機構模組 12
2.2.3電控模組 12
2.2.4人機介面 13
第三章 影像處理與尺寸估算 14
3.1影像處理 15
3.1.1彩色模式轉換 15
3.1.2影像二值化處理 16
3.1.3邊點偵測 17
3.1.4圓偵測 18
3.2 比例因子 21
3.2.1 像素與長度 21
3.2.2 像素與脈衝 22
3.3 特徵尺寸 24
3.3.1針腳寬度 24
3.3.2直狹槽長度 24
3.4形狀控制 25
3.4.1真直度變異 25
3.4.2真圓度變異 26
3.5方向控制 28
3.5.1 垂直度變異 28
3.5.2 平行度變異 30
3.6定位控制 34
第四章 實驗結果與分析 36
4.1 工具顯微鏡 36
4.2 特徵尺寸變異 37
4.2.1針腳中段寬度 37
4.2.2針腳末端寬度 40
4.2.3直狹槽長度 42
4.3形狀變異 43
4.3.1針腳側邊 43
4.3.2定位孔 45
4.4方向變異 47
4.4.1方孔中心線 47
4.4.2針腳中心線 49
4.5懸臂中心線 51
4.6標準片 53
4.7重現性分析 55
4.8量測系統分析 57
4.8.1重現性及再生性變異法 57
4.8.2導片檢測系統之分析 60
第五章 結論與未來展望 62
5.1 研究成果 62
5.2 未來展望 63
5.2.1檢測物 63
5.2.2夾治具 63
5.2.3開發軟體 64
5.2.4線性尺寸 64
5.2.5幾何容差 65
參考文獻 66
附件一 69
附件二 70
附件三 71
附件四 72
附件五 73
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[22] 歐智達科技有限公司,http://www.omnitek-lights.com/。
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