基本信息
- 项目名称：
- 基于机器视觉的全自动贴片拆片一体机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本作品涉及SMT表面组装技术,此技术是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。用于贴装PCB电路板。具体为一种自动点胶、贴片、拆片系统。
- 详细介绍：
- 本作品集成SMT工艺中的点胶与贴片工序，简化了生产步骤；并增加了拆片功能；采用触控设计，使操作更加人性化、智能化；具有通用性，可实现单机一次采样多机运行，进行批量生产；针对生产工艺特殊优化的图像处理的算法使得使用廉价的摄像头也能很好的定位元件，大大地大降低了系统对图像采集设备的硬件要求；合理的市场定位，以高性价比弥补市场对于桌面化表贴设备的空缺，满足中小企业及个人用户的需求。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- SMT（Surface Mounted Technology）即表面贴装技术，是电子组装行业里必不可少一种技术和工艺。随着科技的发展，电子产品追求小型化，加之电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用，使SMT技术成为电子科技革命的重要动力。 SMT基本工艺构成要素主要包括：点胶，贴装，回流焊接 ，清洗，检测，返修等工序。每样工序都需要专用设备，贴片机科技含量最高，价格最为昂贵。而SMT工艺的关键部分在于贴装，贴装的好坏直接影响了成品的质量。国际上的自动贴片机大都造价昂贵，功能单一，但效率与精度最高，适用于大型企业。而手动贴片机造价低廉，但效率极低，精度取决于操作者得水平，且无法解放双手。主要用于新产品开发。对于个体经营者，实验、科研制板等领域，缺少一种既能解放双手，增加效率，又能不失精度，价格适中的产品。而对于产能较低的广大中小企业，购置全套SMT生产设备不仅增加了企业的生产成本，而且造成了产能过剩。在小批量生产中，桌面化，多功能化的产品无疑是最佳选择。 本作品弥补了此类产品的市场空缺，实现了SMT生产所需的点胶、贴片、检测、返修等主要功能。解决了小批量生产中所遇到的尴尬局面。
科学性、先进性
- 由于采用了机器视觉，简化了操作步骤，实现了元器件的快速自动定位。采用网格技术以及FloodFill算法作为扩展算法，利用阈值和梯度技术控制图片边缘的筛选，自动学习元件特征。同时通过对微小位移量的实时测量以提高运行精度。可通过元件的大小，判断在精度和效率上的选择 通过触屏控制（鼠标亦可），简化了操作步骤，使得使用更加人性化，提高了整个系统的舒适度。保留可微调的参数，能够对机器的细节进行微调，减少控制上的误差。从图像处理函数的返回值、屏幕触控参数、及预存的数据信息进行控制命令转换，控制整个机器。使用自定的数据格式，实现各个机器的数据共享性，在可使得多个机器的并发工作，从而提高生产效率。摄像头可切换，可从不同的角度来监测系统的运行状态，仅仅需要打开摄像头即可观察整个过程。 本技术方案，使用多点触控屏幕，与机器视觉相结合，实现了全自动扫描编程、人机交互式编程，简化了操作，降低了对操作人员的专业要求，省去了大量人员培训时间。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年4月19日于某大学第五届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛评审委员会终审会议获“一等”鉴定结果。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 专利转让
作品可展示的形式
- 实物、产品、录像、现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 全自动贴片机是用来实现高速、高精度的全自动贴放元器件的设备，是整个SMT生产中最关键、最复杂的设备。一般采用SMT技术之后，电子产品体积缩小40%-60%，重量减轻60%-80%，易于实现自动化，提高生产效率，降低成本达30%-50%，节省材料、能源、设备、人力、时间等。 本产品的精度与速度能够满足日常的生产，且点胶、贴片、检测、返修功能的一体化涵盖了SMT工艺中的绝大部分关键技术，使用过程中无需再购买独立的点胶机，返修台，检测设备等；桌面化、小型化，使对生产作业的环境要求降低；软件功能的提高，降低系统对硬件设备的要求，很好的控制了成本。 对于中小型企业、高校教学、 实验室以及个人来说，市场上现存的贴片机成本显得过高。因此功能较为完备、性价比较高、同时又能保证一定精度的SMT设备拥有良好的市场前景。
同类课题研究水平概述
- 从二十世纪八十年代开始，在国家的大力支持下，国内一些研究所、大学、大厂就开展SMT生产线中各种设备(指印、贴、焊等设备)的研制工作。 至今精密印刷机、波峰焊机、回流焊机都已有国产机型供应市场。唯独全自动国产贴片机仍是空白。 机器视觉自20世纪80年代起步，作为一种应用系统，其功能特点随着工业自动化的发展而逐渐完善和发展。随着我国工业化整体水平的提高，有自动化装备“眼睛”之称的机器视觉产品越来越广泛的应用于机电制造、电子信息，烟草、包装、冶金、钢铁、国防工业、军工制造、航空航天等行业，由于能大大提高生产的柔性和自动化程度，机器视觉技术越来越广泛的为人们所认知，机器视觉产业将进入持续快速增长的阶段。
