本項目研究對象為消費類電子產品的電池絲印和FPC連接器。
不同型號電池絲印具有字符類型(漢字、英文、韓文及數字等)、字符格式、插畫內容、條碼格式等差異。目前電芯絲印/條碼受夾具、設備、人員等相關因素影響導致印刷缺陷,絲印/條碼缺陷類型主要分為:條碼缺損/扭曲/歪斜/模糊/重影/臟污/色差、絲印缺損/歪斜/模糊/重影/臟污/色差、絲印與條碼信息不匹配、條碼尺寸及條碼/絲印位置不符合規格要求等?,F主要依靠人工檢測,存在低效率、高成本、主觀判斷性強等問題。本檢測系統利用機器視覺、圖像處理方法對電芯絲印/條碼的常見外觀缺陷、尺寸測量及位置狀態進行檢測并標記輸出,并開發了相應檢測軟件,后期可植入不同算法,適用于任何型號的電芯。電池絲印檢測如下:
圖 1 電池絲印檢測系統軟件界面及輸出結果
FPC連接器由于受來料本身或電池組裝過程等造成的外觀不良,如連接器偏移/歪斜、連接器焊接少錫/多錫、連接器塑膠本體破損變形、五金部分變形/缺失、連接器臟污等。這些缺陷可直接導致產品功能性不良,影響產品使用性能,而目前檢測方法仍為人工利用簡單的CCD投影設備進行主觀判斷,檢測速度慢,易誤判,缺乏客觀標準。本檢測系統可對連接器常見外觀缺陷進行檢測并標記輸出,開發出了支持不同型號切換、參數自由設置的軟件系統,后期可根據新產品需求增設不同檢測算法。連接器如下圖所示:
圖 2 電池 FPC 連接器檢測系統軟件界面及輸出結果
技術指標(性能參數):
1、系統檢測效率:
(1)電池絲印檢測系統:500±50ms/PCS(檢測范圍包括:絲印插畫、絲印文字、絲印色差、絲印位置、二維碼掃描、二維碼尺寸位置及等級判斷)。
(2)電池絲連機器測系統:400±50ms/PCS(檢測范圍包括:五金缺陷、塑料缺陷、FPC基板破損及露銅、焊接位置檢測、劃傷檢測等)。在線檢測效率UPH高達800pcs/h。
2、檢測準確率:
(1)FPC連接器嚴重缺陷檢測準確率達到100%,輕微缺陷檢測準確率99%;
(2)電池絲印缺陷識別準確率達到98%,其中條碼扭曲、歪斜及模糊識別準確率達到100%。
3、檢測精度:
系統檢測分辨率:絲印檢測0.0393mm/pixel,端子檢測4.95um/pixel
尺寸測量精度:+/-0.03mm;重復測量精度:0.05mm
市場前景及應用:
項目團隊在李兵教授的帶領下已掌握了相關核心技術并具備工程化能力,FPC連接器檢測部分已經驗收并應用生產線檢測,電池絲印檢測部分性能已經達到企業要求,并在生產線進行了階段調試。本系統主要可完成以下功能:
1.絲印及條碼缺陷檢測:
(1)絲印缺陷不良檢測 (2)絲印條碼等級判斷
(3)絲印版本判斷 (4)條碼尺寸測量
(5)條碼位置檢測
2.FPC 連接器缺陷檢測
(1)五金缺陷檢測 (2)塑膠缺陷檢測
(3)連接器焊接少錫/多錫缺陷檢測 (4)連接器偏移/歪斜檢測
(5)連接器臟污檢測
技術成熟度:
電池絲印及FPC連接器檢測系統已完成開發和驗收,并應用企業生產線,代替傳統人工檢測方式。根據上線結果分析,其具備高可靠性和穩定性。同時,可根據客戶具體需求進行定制化設計,并提供產品。
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