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随着PCB微钻尺寸不断微型化,需求量急剧增加,传统人工目测的检测方法已经不能满足生产的需要。自动光学检测(AOI)技术因具有较高的精度、较快的检测速度等特点而成为微钻检测领域的研究热点。但是,自动化和智能化程度低仍是微钻AOI设备中普遍存在的问题。为了提高AOI设备的自动化、数字化和智能化水平,对微钻AOI设备的运动控制技术和快速定位技术进行研究具有重要的理论意义及应用价值。
本文在分析微钻AOI设备的检测原理和检测工序的基础上,根据智能检测的要求,设计了一个7轴并行的复杂逻辑运动控制系统,并对运动控制系统密切相关的机械结构进行了改进。从提高设备的运行速度、定位精度和可靠性的角度出发,对微钻AOI设备的相关硬件进行选型,确定采用三菱的FX2N-32+FX2N-1PG组成的运动控制系统和工控机+图像采集卡+CCD组成的图像测量系统。然后,对运动控制系统的复杂逻辑进行模块化处理,确定了整个系统的逻辑及具体子模块的功能,运用SFC法对整个系统控制程序进行实现,并顺利完成了PC与PLC的串口通信。其次,运用视觉伺服技术设计一个微钻高度精确定位系统,实现了微钻检测与自动聚焦并发执行。最后,通过对所开发的微钻AOI设备进行速度和精度实验,实验结果表明:本文所设计的微钻检测设备的控制定位系统具有很好的稳定性和可靠性,同时具有快速、高效的特点,能够很好地满足微钻自动在线检测的要求。
本文所做的研究工作为视觉检测技术在工业检测领域的广泛应用打下了坚实的基础,对提升装备的控制水平具有很好的理论参考价值和实际应用前景。