公司簡介
富士康科技集團是專業從事計算機、通訊、消費電子等3C產品研 發制造，廣泛涉足數位內容、汽車零組件、通路、云運算服務及 新能源、新材料開發應用的高新科技企業。 富士康自1974年在 臺灣肇基，1988年投資中國大陸以來，迅速發展壯大，擁有百余 萬員工及全球頂尖客戶群，是全球最大的電子產業科技制造服務商。
挑戰
富士康為許多知名品牌的電子產品制造商進行產品零部件的代工 生產，比如蘋果手機、小米手機、相機等。本次在相機外殼的生 產過程中，需要對生產出的相機外殼孔徑大小進行檢測，防止孔 徑太大或太小的不合格 品流入市場，導致客戶投訴，影響公司信 譽與競爭力。
對于大批量的生產應用來說，為了保準生產質量，這樣就必須耗 費大量的人力資源對產品進行專門的質量檢測，而培訓一個合格 的質檢員需要大概3個月的時間，這對于人員流動異常頻繁的富士 康集團來說，將是一筆很高的投入，而且人工檢測時，人員易疲 勞，由于人為疏忽，仍會有不合格品進入下一生產環節。
考慮到質量和成本的雙重壓力，需要一款視覺設備代替人工對相 機外殼孔徑大小進行高精度的測量，該視覺設備的測量精度要求 為0.01mm，在不同時間段內可以對多種不同形狀的產品進行測 量，為此，富士康工程師找到了我們，我們推薦使用Microscan Visionscape GigE相機，使用PC-Based方案進行產品的自動化 測試。
解決方案
在過去，富士康集團已經使用了Microscan GigE相機進行相機外殼孔徑的檢測，客戶對設備及方案實施效果表示高度認可，此 次客戶再次采購了一整套以GigE相機為核心的主要視覺設 備，相比上次檢測產品限于一種的局限性，此次對方案進行 升級，使之可以滿足多種相似產品的的測量。在本次案例 中，富士康有相機外殼若干種，每種外殼包含8-12個大小不 同的圓孔或長方形孔，需要我們用視覺的方案測出每片產品 中圓孔的直徑與真圓度(最小 半徑與最大半徑的比值)，測試 精度要求保證在0.01mm之內；測試完成后將所測的數據保 存到本地指定路徑下的txt文本中，供富士康軟件開發人員進 行后續的數據處理。
圖1 檢測系統中擁有邁思肯智能相機
我們選用Microscan Visionscpe GigE系統作為在視覺解決方 案的核心，是由于它主要有以下優點：
● 高速、高分辨率的圖像處理
● 可提供強大的Visionscape軟件的全部功能
● 可使用標準網絡組件構建系統
● 可支持多達8個Visionscape GigE攝像機
● GigE攝像機可提供多種配置
● 千兆位以太網（GigE），高速數據傳輸
● 小巧而輕盈，即使狹小空間也可方便安裝
● 用戶界面直觀，提供全套系統狀態、應用監控和結果
圖2 使用Visionscape GigE檢測的相機外殼孔徑示意圖
因為方案中的"孔徑檢測"測試精度要求比較高，我們選用邁 思肯500萬像素的GigE相機，配以50MM定焦鏡頭。 針對被測 相機外殼孔為"通孔"的特點，使用白色面光源，打背光，這 樣相機取圖時可以非常好的凸顯出待測對象特征，整套視覺設 備安裝在富士康做好的檢測平臺上，相機通過工控機及IO板卡 與PLC通信，實現產品的自動檢測。 相機抓取被測物圖片后， 由與之配套的功能強大的Visionscpe專業視覺軟件進行圖像處 理，最終測出準確的孔徑數據并輸出，再配合用戶二次開發的 應用軟件，實現數據的其它用途。還可以通過Visionscpe視覺 軟件或二次開發軟件實現測試過程的實時監控。
圖3 使用Visionscape GigE拍取的圓孔及方孔圖片效果
系統結構及測試過程如下：
測試工位分為左右兩個，待測的相機外殼放在對應類型的支具 上，換料時由氣缸帶著支具進行前后移動；相機固定在絲杠的 中央位置，白色面光源放置在待測位置正下方，由絲杠帶動相 機進行前后左右走位，依據順序移動到調好的坐標處進行一片 產品中多個孔徑的檢測。絲杠的運動由與伺服電機相連的PLC 來控制。在測試平臺下面配有含視覺數字IO板卡的工控機，其 中有6路輸入、1路輸出信號與PLC相連接，為相機提供拍照 "觸發信號"及"準備信號"，相機檢測完成后輸出"完成信 號"給PLC，由PLC控制伺服電機帶動絲杠上的相機運動到下一 待測孔位坐標點。
結論及展望
通過使用視覺的方案來替代人工進行生產過程中數據的精準測 量，投資低，效果顯著，不但可以節約勞動成本，節減人力資 源，更重要的是顯著提高產品檢測的可靠性與準確型，使產品 生產過程中的質量得到了保準。以電子行業為例，可以延伸的 其他行業，相信隨著視覺技術的發展及視覺技術實際使用經驗 的積累，更多具體而現實的問題可以用機器視覺來解決。
圖4 邁思肯Visionscape GigE相機及視覺軟件
綜述
