芯片焊接质量自动光学检测系统的设计

发布时间：2017-08-31 10:33

  本文关键词：芯片焊接质量自动光学检测系统的设计

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【摘要】：为满足生产效率和品质的需求,传感器焊接芯片的检验朝着自动化、高速化和检验稳定的方向发展。在传感器的生产和组装中,其焊接质量的检测非常重要,本文主要采用AOI系统进行焊接质量检测,完成了系统的设计,给出了机械系统和硬件平台控制系统设计方案,研究了基于图像处理技术的检测算法,并对传感器芯片焊接质量自动光学检测系统进行了分析和探讨。本文对AOI系统的工作原理和功能进行分析,确定了系统设计可行性方案和性能指标。研究了机械机构、光照方式、步进电机等应用在传感器芯片焊接质量自动光学检测系统的关键组成部分,最终完成了精密机械系统、图像采集系统、控制系统的硬件设计。在软件系统方面,分析了传感器焊接芯片常见的缺陷及检验标准,研究了基于AOI的系统设计和检测方法,对检测方法进行了理论分析并通过MATLAB软件图像处理的方法对传感器焊接芯片进行仿真实验研究,给出了图像预处理和图像几何变换等算法。基于视觉软件平台开发了AOI系统的图像采集模块和数据库管理模块,研究并开发了针对传感器焊接芯片的检测算法模块,并对传感器芯片焊接的缺陷进行了实验分析研究。完成了AOI系统的开发后,对AOI系统进行了评估,首先分析了影响AOI系统的主要因素并利用DOE方法研究了AOI系统的设计参数,对主要参数进行了优化;利用GRR方法对测量系统的重复性和再现性进行分析和研究。评估结果表明,本文设计的AOI检测系统可以有效地完成传感器焊接芯片的质量检测。
【关键词】：自动光学检测 机器视觉算法 模板匹配 缺陷检测 实验设计
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN407
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 本文的主要研究内容12-14
• 第2章 AOI系统分析与设计14-27
• 2.1 AOI系统的工作原理和功能分析14-15
• 2.1.1 AOI系统的工作原理14-15
• 2.1.2 AOI系统的功能分析15
• 2.2 AOI系统总体设计15-25
• 2.2.1 精密机械系统设计方案16-17
• 2.2.2 图像采集系统设计17-21
• 2.2.3 控制系统设计21-25
• 2.3 系统设计指标25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 AOI系统的检测方法研究27-41
• 3.1 AOI系统的检测原理27-28
• 3.2 传感器焊接芯片缺陷检测目标分析28-31
• 3.2.1 传感器焊接芯片常见的缺陷28-30
• 3.2.2 传感器焊接芯片检验目标30-31
• 3.3 AOI系统的检验方法研究31-40
• 3.3.1 图像预处理方法研究31-38
• 3.3.2 几何变换方法研究38-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 AOI系统的检测软件开发41-51
• 4.1 AOI系统的检测软件平台41-42
• 4.2 基于HALCON的检测模块开发42-48
• 4.2.1 图像采集模块开发43
• 4.2.2 检测算法模块开发43-48
• 4.2.3 数据库管理模块开发48
• 4.3 传感器焊接芯片缺陷分析48-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 AOI系统的实验分析与评估51-61
• 5.1 AOI系统的DOE设计与分析51-57
• 5.2 AOI系统的GR&R指标分析57-60
• 5.3 本章小结60-61
• 结论61-63
• 参考文献63-68
• 致谢68-69
• 个人简历69

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本文编号：765090