台达视觉检测系统在电容送料机中的应用

台达集团—中达电通股份有限公司 宗伟

台达视觉检测系统在电容送料机中的应用

台达集团—中达电通股份有限公司 宗伟

电解电容生产过程中包含切割、卷绕、含浸、装配、老化、封口、印刷、套管、测量、包装、检验等一整套生产工艺。本文主要介绍检验环节中针对电容进行充放电测试的具体操作步骤，以及通过引入台达视觉检测系统提高检测精准度及使用稳定性的方法。

视觉检测；斑点；夹角函数

1 概述

在对送料机电容进行检测时，由于电容本身呈圆柱体，无法固定角度进行运输，所以导致在充放电时，很难确认正负极。根据目前电容特性，如果正负极反接充电容易引起电容爆炸，造成损失。针对此问题，先前业界采取的解决办法一般是采用机械限位以及配合光电传感器进行判别，但这种方法的稳定性不高，且此检测系统的柔性不足，无法满足各种规格电容更换的需求。因此，台达视觉检测系统被导入该系统中，以改善此类问题。

如图1所示，在对圆柱体电容检测时，台达视觉检测可以确定随机的圆柱体电容两个脚位。其原理是根据电容两个脚位的特点，通过视觉来抓取两脚位的坐标，并通过这两个脚位的中心坐标函数，计算出此两点连线后与水平的夹角。在获得此水平夹角的数据后，就可通过PLC来转换脉冲数，并通过伺服电机来旋转纠正电容的偏差角度。

图1 送料机电容示意图

2 台达视觉检测系统配置

台达视觉检测系统整体装配如图2所示，系统配置如表1所示。

图2 电容上料机全貌

表1 台达视觉检测系统配置

3 检测步骤

（1）根据客户产品的机械特点，考虑采用如图3所示的打光方式以及架设CCD相机(图右方黄色设备)方式。

图3 检测设备示意图

（2）采用上部照射光源可以清晰地照亮电容管脚，由于电容上部为黑色、管脚为金属材质，因此根据金属的反光特性，视觉成像过程中在光源作用下，管脚可以呈现出白色反光，如图4所示。

图4 电容管脚实物图

（3）如图5所示，在实际检测过程中，需要配合上料机的动作进行抓拍。根据上料机的动作时序，在第一位置气爪进行夹紧后才进行拍摄。所以在第一个工位气缸夹紧后，需要上位机传送一个触发信号，以便触发拍摄。

图5 触发检测示意图

（4）由于电容夹紧后，正负管脚的位置存在不确定性。暂时通过电容上的白色标记做为参考点进行初步定位，之后采用“边形匹配”工具进行比对抓取，以后完成设置后可借用此特征点作为管脚位置的位置检测基准，如图6所示。

图7 关键点位置检测界面

（5）如图7所示，通过“边形匹配”工具的计算，基本可以获取两个关键的大致位置。由于此白色标记安装有误差，所以其测出的旋转角度数据不能直接用来做角度偏差的参考值。但是由此可以获得负极管脚大致的位置。并为后面两个“斑点”检测工具提供定位基准。

（6）通过第一个“斑点”工具捕获到正极管脚，经过二值化处理，将管脚从背景中分离出。这样可更好地做进一步计算处理。通过第二个斑点工具，获取负极的管脚坐标，同样采用二值化工具进行处理，在获取以上两个坐标后，就可通过函数计算得到第一点中心坐标和第二点中心坐标之间的连线和水平夹角。并以水平夹角0作为基准角度来判定偏差角度值，最后通过DMV内置的ANGLE函数在获取两点坐标后，可自动计算得出两点连线的水平夹角。

4 结语

通过引入台达视觉检测环节对电容进行检测，可有效地解决先前无法定位充电管脚的问题。也可节省人力，提高效率。随着电子制造水平的不断进步，对电子元器件生产设备的要求也已经向着高度自动化、柔性制造、快速生产等高水平发展。台达视觉检测作为新兴的检测方式，不但达到检测要求，也实现高度自动化生产。

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宗伟（1981-），男，现就职于台达集团中达电通股份有限公司仪表产品开发处，主要从事台达仪表的技术支持以及市场开发工作。