機(jī)器視覺技術(shù)通過對(duì)圖像的采集與分析、提取有用的特征信息、可以實(shí)現(xiàn)FPC的目標(biāo)識(shí)別、定位、測(cè)量和矯正等。fpc廠家小編本文綜述了機(jī)器視覺技術(shù)在FPC生產(chǎn)過程的應(yīng)用及主要成果、涉及印刷、沖孔、貼片和缺陷檢測(cè)等工藝程，指出目前視覺技術(shù)聽遇到的困難和挑戰(zhàn)、分析了未來機(jī)器視覺技術(shù)在勞動(dòng)密集型性行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

FPC現(xiàn)狀

信息化是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志，與電子制造業(yè)的普及、推廣和發(fā)展密切相關(guān)。全球電子工業(yè)在上世紀(jì)%年代得到了迅速的飛躍發(fā)展，已逐步形成了經(jīng)濟(jì)信息化為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)，并成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性支柱產(chǎn)業(yè)。

在電子元器件產(chǎn)業(yè)中，F(xiàn)PC占據(jù)非常重要地位。目前，全球FPC生產(chǎn)主要集中在亞洲和美國(guó)，而亞洲主要以日，韓，臺(tái)和大陸地區(qū)為主。中,Mektron,Fujikura, Nitto Denko等幾家占據(jù)全球60%的柔性板市場(chǎng)。

近些年，F(xiàn)PC板在PCB行業(yè)中所占的比重穩(wěn)步增長(zhǎng)，到2010年已超過18%以上。但中國(guó)本土企業(yè)規(guī)模相對(duì)較小，企業(yè)在產(chǎn)品、技術(shù)和管理方面與世界先進(jìn)水平還有不少差距。隨著勞動(dòng)力成本的不斷攀升和歐美大國(guó)的機(jī)器人革命倒逼中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)，中國(guó)FPC制造業(yè)面臨重大技術(shù)革新挑戰(zhàn)，需要大規(guī)模引人自動(dòng)化生產(chǎn)線，全面提高行業(yè)的自動(dòng)化水平。

一般地，F(xiàn)PC是用柔性的絕緣基材制成的印刷電路，具有許多硬性印刷電路板不具備的優(yōu)點(diǎn)。易彎曲、卷繞、折疊。但由于FPC具有易變形的特點(diǎn)，在加工的過程中易由靜電和空氣壓力等因素產(chǎn)生彎曲，卷繞或缺陷，導(dǎo)致許多工序過程依靠人工解決，行業(yè)的自動(dòng)化水平偏低。近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，部分工序逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，如焊接，電鍍等，但仍有相當(dāng)多工序依靠人工完成，如缺陷檢測(cè)。

機(jī)器視覺在柔性板行業(yè)的應(yīng)用

機(jī)器視覺應(yīng)用非常廣泛，目前已應(yīng)用在印刷、沖孔、貼片、測(cè)量和缺陷檢測(cè)等諸多環(huán)節(jié):

1印刷

在印刷方面，傳統(tǒng)手工控制印刷質(zhì)量，需要熟練工，多層印刷難以對(duì)齊。采用基于機(jī)器視覺技術(shù)的自動(dòng)校正平臺(tái)，通過多個(gè)相機(jī)識(shí)別柔性板上的參照點(diǎn)，控制多軸電機(jī)移動(dòng)印刷平臺(tái)，使得多層材料之間充分對(duì)齊，能顯著提高印刷精度4-5倍。

2沖孔

 沖孔是必須環(huán)節(jié)，可用于后續(xù)的印刷、貼膜和對(duì)齊等工藝操作。傳統(tǒng)沖孔由人工完成。采用專業(yè)沖孔機(jī)，通過多相機(jī)精確定位，并通過電機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)并行進(jìn)料，并行檢測(cè)、多料平移校正及沖壓。一般地，平均每3-4秒可沖一張柔性板，系統(tǒng)效率較以往提升3-5倍，完全可以取代人工沖孔。

3貼片

貼片機(jī)是電子制造中常用設(shè)備之一，機(jī)誡硬件和軟件設(shè)計(jì)異常復(fù)雜，內(nèi)部運(yùn)用了大量的自動(dòng)視覺檢測(cè)技術(shù)。貼片機(jī)一般包含2個(gè)過程，點(diǎn)膠和貼片。點(diǎn)膠主要通過機(jī)器視覺設(shè)備檢測(cè)MARK點(diǎn)位置，并以此為參照定位點(diǎn)膠位置，通過針孔點(diǎn)膠，包括導(dǎo)電膠和粘膠。貼片則是在點(diǎn)膠處貼上LED燈，包括單燈和雙燈。

4測(cè)量

在線路板加工過程中，諸多環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格檢測(cè)，限于人工成本，部分環(huán)節(jié)僅進(jìn)行抽查。在柔性板加工后期，接口的通電測(cè)試必不可少，關(guān)系到線路板內(nèi)部電路是否完好無損。目前部分企業(yè)采用了鍵盤接口檢測(cè)設(shè)備，利用自動(dòng)化設(shè)備對(duì)材料進(jìn)行接口固定，檢測(cè)，平移，然后是壓料，通電測(cè)試，依據(jù)測(cè)試結(jié)果判斷線路是否工作正常。由于鍵盤接口的線寬較窄，在視覺校正平移過程中，往往需多次的校正平移。

5缺陷檢測(cè)

由于企業(yè)關(guān)注的特性標(biāo)準(zhǔn)不同，缺陷檢測(cè)的具體目標(biāo)較多，如常見的斷線檢測(cè)，短路檢測(cè)、線路過細(xì)或吸嘴檢測(cè)。此類檢測(cè)一般區(qū)域較大，且需逐個(gè)檢測(cè)，系統(tǒng)平臺(tái)往往采用多相機(jī)采集檢測(cè)。如果前期缺陷沒充分檢測(cè)，可能導(dǎo)致整片柔性板報(bào)廢，原料成本損失很高。

不足

從工藝控制角度，視覺技術(shù)在該行業(yè)應(yīng)用還存在技術(shù)難題，需重點(diǎn)解決，主要體現(xiàn)在:

（1）企業(yè)工藝流程差異較大，機(jī)器視覺檢測(cè)目標(biāo)檢測(cè)手段都有一定的差異。

（2）與電路板不同，F(xiàn)PC屬軟板，加工過程容易產(chǎn)生輕微變形，識(shí)別難度增加。

（3）缺陷檢測(cè)技術(shù)不成熟，缺乏全面有效的檢測(cè)算法，而人工檢測(cè)僅抽樣檢測(cè)，成本高。

（4）行業(yè)利潤(rùn)偏低，設(shè)備成本控制較嚴(yán)，對(duì)技術(shù)成本有更高的要求。

總結(jié)

國(guó)內(nèi)的機(jī)器視覺技術(shù)經(jīng)過二十多年的快速發(fā)展，逐漸成為應(yīng)用諸多領(lǐng)域的綜合性技術(shù)。FPC在電子制造行業(yè)中占據(jù)重要地位，工藝逐漸向小型化，高密化發(fā)展，工藝要求越來越嚴(yán)格，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣;另一方面，勞動(dòng)力成本逐年提升，傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型企業(yè)的自動(dòng)化工藝必須提升以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。

機(jī)器視覺檢測(cè)方法具有非接觸、無損傷、測(cè)量精確，適合檢測(cè)非規(guī)則物體等優(yōu)勢(shì)，是未來中國(guó)制造繼續(xù)深化的關(guān)鍵因素之一。隨著機(jī)器視覺技術(shù)的逐漸成熟和國(guó)內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)不斷提升，智能化設(shè)備將更廣泛應(yīng)用于FPC行業(yè)，實(shí)現(xiàn)從個(gè)別工藝的改進(jìn)到企業(yè)全自動(dòng)化流水線的建立，由初期的低端轉(zhuǎn)向高端制造業(yè)，這是未來制造業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，從中國(guó)制造變成中國(guó)智造。

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