基于机器视觉的高精度IC导线架电镀生产线控制系统

摘要

随着科技的不断发展，电子产品的更新换代越来越快，并促成了国内对IC芯片、三极管等电子组件的需求不断增加。作为电子组件骨架的IC导线架（Lead Frame）需求量也不断增加。IC导线架又称为引线架或花架，为IC的骨干，扮演IC与PCB之间的接口角色。IC导线架的制造属于IC制造业的上游产业。
　　本研究课题在参考借鉴国内外卷式电镀生产线的基础上，设计并实现了基于机器视觉的高精度IC导线架电镀生产线控制系统，阐述了机器视觉检测、伺服定位控制、变频调速、超声波测距等技术在高精度卷式IC导线架电镀生产线上的应用，解决了传统的使用伺服与PLC控制系统的电镀生产线存在的问题。
　　本控制系统的优势在于：（1）基于机器视觉检测技术对定位孔重心位置进行测量，将测量值与目标值比较并计算出位置误差，然后通过伺服系统对误差进行及时补偿从而实现精准定位。在镀银精度上由原来的±8MIL（1MIL=0.0254mm）提高到现在的±4MIL。（2）基于超声波测距与变频调速，通过超声波测距对前后缓冲轮的高度进行测量并计算出生产速度，然后通过 PLC控制变频器及时调整生产速度，防止速度变化过大影响生产工艺，从而实现工艺稳定。（3）通过有效技术整合与算法优化，研制了一套新的卷式IC导线架电镀控制系统，较传统的控制系统具有优势，表现为精度高、速度快、非接触检测等优点。
　　生产实践表明使用新控制系统的IC导线架生产线，彻底解决了定位针打伤产品等问题，且具有位置偏差补偿功能——当位置偏差过大并超出补偿位置时，可以及时提示操作人员处理，避免了因误定位造成产品的大量报废。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 IC导线架电镀生产线与控制系统现状

1.3 本课题研究的内容与创新

1.4 本系统较原有系统的优点

第二章 工艺与核心技术基础

2.1 IC导线架电镀流程

2.2机器视觉技术

2.3 伺服技术

2.4 本章小结

第三章 基于机器视觉与伺服的精确定位控制算法与实现

3.1 图像处理与机器视觉

3.2 基于机器视觉检测方法应用研究

3.3 基于面积重心检测的设计与实现

3.4 基于视觉检测与伺服的精确定位

3.5 本章小结

第四章 基于超声波测距与变频调速的控制算法与实现

4.1 超声波测距与变频调速技术简介

4.2 基于超声波测距与变频调速的控制算法

4.3 本章小结

第五章 控制系统设计与实现

5.1 控制系统架构图与工艺实现示意

5.2 控制系统自动控制算法流程

5.3 控制系统电气图纸

5.4 控制系统程序

5.5 控制系统实现效果

5.6 本章小结

第六章 总结和展望

参考文献

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文

附录一 电气图纸

附录二 控制程序

致谢