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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:謝育虹
研究生(外文):Yu-Hung Hsieh
論文名稱:IC封裝分量機之自動化設計研究
論文名稱(外文):Automation Design of Auto Tray in IC Packing System
指導教授:丁鏞
指導教授(外文):Ting Yung
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:機械工程研究所
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:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:IC Tray視覺辨識SCARA Robot
外文關鍵詞:IC TrayVision-based inspectionSCARA Robot
相關次數:
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摘 要
導入IC產品元件包裝之自動化作業設備並進行完成模組化設計應用之目標,能夠充分達到取代人工包裝作業,是本研究的主要課題。針對IC產品元件包裝之作業設備進行研究紀錄,了解生產技術的需求,以及考量包裝自動化設備設計可能的問題,進行機構模組化設計與分類,據此設計出符合需求的導入IC元件包裝模組機構,再導入視覺影像檢測與分量系統。
而承裝IC元件最常使用的是Tray(托盤),針對傳統使用人工的方式將IC元件置入托盤(Tray)流程,提出使用SCARA機械手用於搬運IC元件,並搭配視覺檢測的解決方案。亦即透過視覺辨識IC數量位置與形狀,提供四軸SCARA機械手臂設計取放動作之軌跡並實施工單需求之分量分類。另亦經辨識托盤邊緣與斜角方向性以檢測定位之精確度。
經實測機械手臂由A托盤與B托盤取放料運動之定位精度為0.03mm,在生產速度為95PCS/min操作下,取放IC元件3200顆,發生失誤3顆,失誤率為0.09%,可遠低於所需之失誤率為0.3%。據此,所開發之系統可以達到預期的效益,可降低人為的不穩定操作造成的數量短缺與產品汙染,並使IC包裝過程更加順暢,使整體的生產效率提昇。

關鍵字:IC Tray、視覺辨識、SCARA Robot
Abstract
The main focus of this report is to develop an automatic operation system for IC component packaging and accomplish modular design and application purpose so that completely replacing manual work. Based upon the recoding data measured in the production process of IC component packaging, the demanding production technology is thus defined. Also, considering the automation problems in the process of IC packaging, modular design of mechanism for pick-and-place operation and the classification of IC components by using vision-based inspection is carried out.
Tray (pallet) is probably the most commonly used material handling equipment to contain IC components. Following the way of manually insert the IC component into the tray, a SCARA robot is integrated with a vision system to grab IC components and insert them into the tray. That is, the vision system is able to recognize the position and shape of the IC components, which provides important information for the four degree-of-freedom SCARA robot to define the pick-and place trajectory and calculate the number of the picked IC components, and achieve the goal of classification. Also, via the vision-based inspection, the source pallet edge and bevel directivity are measured to identify the positioning accuracy.
In practical operation of the integrated system manipulating from tray A to tray B, the positioning accuracy is 0.03mm, and 3 pieces are failed in 3200 pieces of IC component under the production speed of 95pcs/min, which indicates the error rate is 0.09% far below the requirement of 0.3%.The developed system is verified to reach the target of reducing the problem of product shortage and pollution due to unsteady manual work so that improving the overall production efficiency.
Key Words: IC Tray, Vision-based inspection, SCARA Robot.
目錄
摘 要 I
ABSTRACT II
誌 謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章:緒論 1
1.1研究動機 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 論文架構 4
第二章:IC封裝分量機設計與製造 5
2.1 設備開發流程規劃 5
2.2 各機構功能設計 8
2.2.1 載具 8
2.2.2 入料機構 9
2.2.3 CCD缺角檢測與Tray高度檢測機構 10
2.2.4 Tray搬運機構 11
2.2.5 Tray分量機構 12
2.2.6 CCD模組機構 14
2.2.7 SCARA搬運分量機構 16
2.2.8 CCD檢測Tray堆疊間隙機構 17
2.2.9 Tray盤輸送機構 19
2.2.10 電控模組簡介 20
第三章:測試結果驗證與討論 21
3.1 設備產能評估計算 21
3.2 設備料件選用與測試 22
3.2.1 線性模組 23
3.2.2 檢測缺角CCD模組 24
3.2.3 Tray內每個穴位IC座標型量測模組 29
3.2.4 取像側邊距離、盤數檢測模組 32
3.2.5 SCARA搬運手臂模組 35
3.2.6產速測試 39
3.2.7自由度分析 40
3.2.8 SCARA 座標位置 41
3.2.9 運動學概論 43
第四章:結論與未來展望 48
4.1 結論 48
4.2 未來展望 48
參考文獻 50

圖目錄
圖 1- 1 IC製造流程示意圖 1

圖 2-1自動化設計程序六個階段流程圖 6
圖 2- 2自動化分量機開發流程圖 7
圖 2-3 IC載具Tray圖 8
圖 2- 4 Tray進料機構圖 9
圖 2- 5 CCD缺角檢測與Tray高度檢測機構圖 10
圖 2- 6 Tray搬運機構圖 11
圖 2-7 Tray分量機構圖 12
圖 2-8 CCD模組機構圖 14
圖 2- 9 CCD模組架設機構圖 15
圖 2- 10 SCARA搬運分量機構圖 16
圖 2- 11 CCD檢測Tray堆疊間隙機構圖 17
圖 2- 12 CCD檢測Tray盤堆疊間隙圖 18
圖 2- 13 Tray輸送機構圖 19
圖 2- 14電控模組圖 20

圖3- 1自動化產能計算圖 21
圖3- 2線性模組圖 23
圖3- 3 CCD測試架設圖 24
圖3- 4 CCD本體圖 25
圖3- 5 取像後斜角圖 26
圖3- 6 取像後圓角圖 27
圖3- 7取像無斜角或圓角圖 28
圖3- 8 CCD本體圖 29
圖3- 9取像後數量位置圖 30
圖3- 10取像後數量座標圖 31
圖3- 11 CCD本體圖 32
圖3- 12取像後判定OK數量圖 33
圖3- 13取像後判定NG數量圖 34
圖3- 14 SCARA圖 35
圖3- 15 SCARA周期表圖 36
圖3- 16 SCARA動作模擬圖 36
圖3- 17 CCD取像,轉換機械座標給SCARA程式圖 37
圖3- 18 SCARA運算執行機械座標程式圖 38
圖3- 19 SCARA單吸嘴與雙吸嘴產速測試圖 39
圖3-20 SCARA自由度示意圖 41
圖3- 21 SCARA 機器人 D-H桿件座標系 42
圖3- 22 SCARA 機器人上視圖 43
圖3- 23正向運動學與逆向運動學轉換示意圖 44
圖3- 24 SCARA J1與J2的姿態 46

表目錄
表3- 1 SCARA 機器人 D-H參數表 42
[1] 陳劍龍,“陶瓷機板之自動上下料"私立中原大學碩士論文,2016。
[2] 謝來福,黃清榮,廖沐盛,謝宜璋,“IC測試分類機之吸持裝置之套合 件",中華民國專利,公告編號446186。
[3] 曾國榮,“應用於印刷電路板之IC防護方法之研究",私立景文科技大 學碩士論文,2012。
[4] 蘇文源,葉芳俊,“電子業之靜電危害預防管理技術",行政院勞委員 會勞工安全衛生研究所工研院機械所,2008。
[5] 美國靜電放電協會網站;www.esda.org。
[6] Jian Fang and Wei Li, “Four degrees of freedom SCARA robot Kinematics modeling and simulation analysis,"International Journal of Computer, Consumer and Control(IJ3C), Vo1.2, No.4, 2013.
[7] 譚孟桓,機械視覺應用四軸機械手臂之製作與物件抓取控制,碩士論 文, 龍華科技大學機械工程研究所,桃園,2014。
[8] Schilling, Robert J. , “ Fundamentals of Robotics: Analysis and Control” , Prentice Hall, 1990。
[9] 辜敬忠,“ 視覺引導四軸手臂之製作與物件抓取控制 ”,碩士論文,東南科技大學機電整合研究所,台北,2011。
[10] 黃志鴻,“ 機器手臂視覺抓取系統 ”,中正機電光研所碩士論文,2003。
[11] 溫家俊、張義發、李廣齊,工業機器人,台北:麥格羅希爾出版, 1995。
[12] Saeed B. Niku, “機器人導論-分析、控制及應用第二版” ,北京:電子 工業出版社, 地26-81(2004)。
[13] John J. Craig, “Introduction to Robotics Mechanics and Control”, Pearson Education, 2005。
[14] 晉茂林,機器人學,台北:五南圖書出版有限公司,第7-69頁2000。
[15] 三菱電機(SCARA工業機器人),2018年4月。 http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/faspec/download.do?kisyu=/robot&formNm=RH-6CH_RH-6CH7020-S11_2
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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