针对SMD晶体器件检测的机器视觉系统的设计

引言

        SMD(晶体谐振器)晶体器件检测是在晶体器件生产流程中一道至关重要的工序，晶体器件的所有电性能指标经过该道工序的检测后，合格品即可包装出厂。由于其是最后一道检测工序，因此其检测的正确率直接影响到出厂产品的品质。一般来说，在批量生产中同一批次的产品中误测率必须小于2ppm，即一百万个出厂产品中，不能出现2个不合格品，否则购买该批次产品的用户就会要求退货。而对于出口产品，用户的要求则会更加严格，除了要求电性能指标要符合要求外，印制在SMD器件外壳上的标记的方向也必须保持一致。因此，为了提高产品的出厂品质，除了使用高精度的网络分析仪外，还必须要求SMD晶体器件检测方向的一致性，特别是对于SMD晶体振荡器的检测，必须是以预定的方向进行检测，否则无法正确测试出其电性能指标。

        由于SMD晶体器件的方向，是由处于焊接面的焊盘的外形决定的。无法采用光纤传感器、磁性传感器等通用的传感器来进行检测，而只能使用工业相机对其焊盘进行拍照，以分析焊盘的外形来进行识别。因此，在对SMD器件点性能参数的自动测试的研制过程中，依靠大量的人工来进行的生产变得越来越不可靠，还必须专门研制一套针对SMD晶体器件方向识别的机器视觉系统。

检测系统总体构成

        由于该机器视觉系统是应用于SMD器件检测系统中的，因此首先对整个检测系统的总体构成进行简要介绍。检测系统总体框图如图1所示。



        待测SMD器件由振动送料机构以队列的方式进行输送，机器视觉系统对处于队列最前端的SMD器件进行拍照判别，如果该器件的方向与预定的方向一致，则通知动作机构直接将该器件搬运至电性能检测工位。若该器件方向与预定的方向相反，则通知方向纠正机构将该器件进行180度转向后，送入电性能检测工位。若未检测到器件的焊盘面，则表明该器件为外壳面向上，而无法进行电性能测试，需要将其放入振动送料机构重新排列送料。器件经电性能测试合格后，由器件翻面机构将该器件进行正反面翻转，将原先向下的外壳面翻转为向上，再经过排列摆放机构将该器件放入特定载盘中。

        由上述检测系统的总体功能描述中可知，该机器视觉系统的功能需求为：对SMD器件的焊盘面的方向识别和对SMD器件的正反面的识别。