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研究生: 侯景議
Ching-yi Hou
論文名稱: FPC連接器之自動化視覺檢測系統之研製
Development of an Automated Visual Inspection System for FPC Connector
指導教授: 唐永新
Yeong-Shin Tarng
口試委員: 鍾國亮
Kuo-Liang Chung
洪西進
Shi-Jinn Horng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 128
中文關鍵詞: 自動化機械視覺
外文關鍵詞: machine vision
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本研究旨在研發一FPC連接器之自動化視覺檢測系統。此系統結合了機構、電控與機械視覺各領域之技術,透過單晶片PIC16F877之非同步串列傳輸達成與自動化設備之通訊介面。此外,並運用數位影像處理技術,如:濾波處理、邊緣偵測、二值化、形態學等方法,量測正面接腳間距及檢測側面接腳特徵是否合格。最後,由檢測結果顯示本系統可有效率的進行自動化檢測,並精確的移除不良品。


The purpose of this thesis is to develop an automated visual inspection system for FPC connector. This system integrates mechanism, electrical control and machine vision, and uses USART module of micro-controller (PIC16F877) to communicate between PC and automatic equipment. The system applies digital image processing method (such as spatial filter, edge detection, thresholding, morphology, etc.) to inspect whether the pin features of the connector are qualified. Finally, the experimental results show that the automated inspection system can remove defective connectors efficiently, and demonstrate high inspection accuracy of a connector.

摘要I AbstractII 誌謝III 目錄IV 圖索引VIII 表索引XII 第一章 緒論1 1.1 研究動機與目的1 1.2 文獻回顧2 1.2.1 連接器檢測技術2 1.2.2 機械視覺的應用2 1.3 本文架構3 第二章 系統之硬體架構4 2.1 受檢元件及需求5 2.2機構模組6 2.2.1 機台簡介6 2.2.2 滑軌機構7 2.2.3 分離機構9 2.2.4 排料機構11 2.2.5 檢測移動平台機構12 2.2.6 下料與包裝機構13 2.2.7 機構之動作流程14 2.3電控模組17 2.3.1 控制器17 2.3.2致動元件20 2.3.3感測器21 第三章 通訊控制22 3.1控制通訊運用RS-48523 3.1.1串列通訊種類23 3.1.2 RS-485架構與接線方式24 3.1.3 PLC之通訊協定26 3.1.4 RS-485通訊測試結果29 3.2通訊控制運用單晶片(PIC)32 3.2.1單晶片簡介32 3.2.2 PIC之通訊協定33 3.2.3 PIC之通訊流程36 3.2.4運用PIC之通訊結果38 3.3結果比較39 第四章 視覺檢測系統40 4.1光源41 4.1.1 光源與照明41 4.1.2 光源選用43 4.2 CCD ( Charge Coupled Device )45 4.3光學鏡頭 ( Lens )47 4.3.1鏡頭之選用47 4.3.2鏡頭的光學基本原理47 4.4影像擷取卡 ( Frame Grabber)50 4.5電腦配備51 第五章 數位影像處理52 5.1影像處理的基本步驟53 5.2數位影像的表示54 5.3影像處理之方法與原理56 5.3.1濾波處理56 5.3.2框選範圍( Regions of Interest )58 5.3.3二值化處理( Thresholding Processing )59 5.3.4形態學( Morphology )61 5.3.5邊緣偵測( Edge Detection )65 5.4影像處理工具67 5.5影像處理流程68 5.5.1正面檢測流程68 5.5.2側面檢測流程69 第六章 系統整合與實驗結果74 6.1系統架構74 6.2系統整合軟體76 6.2.1開發環境與工具76 6.2.2軟體架構77 6.2.3軟體簡介78 6.2.4軟體操作流程圖86 6.3實驗結果88 6.3.1正面檢測實驗結果88 6.3.2側面檢測實驗結果94 第七章 結論與未來展望98 7.1結論98 7.2未來展望99 參考文獻100 附錄A 步進馬達規格103 附錄B 電磁閥規格104 附錄C NOK_氣壓缸規格105 附錄D SMC_氣壓缸規格106 附錄E 電源供應器規格107 附錄F 馬達驅動器規格108 附錄G 光纖感測器規格109 附錄H PIC之TXSTA暫存器110 附錄I PIC之RCSTA暫存器111 附錄J 正面檢測數據(1)112 附錄K 正面檢測數據(2)114 附錄L 側面檢測結果圖126 作者簡介128

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