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新全自动晶圆分类系统
发表时间：2009-10-15
新全自动晶圆分类系统充分利用了LabVIEW平台及其配套工具包，该系统分为晶圆对准和测量两个工作步骤。对准过程使用线扫描图像采集方式和3轴运动控制，通过同步图像采集与底盘旋转速率，在1秒内完成整张晶片6百万象素的图像采集，自动变速器实训台利用LabVIEW视觉算法判断晶片中心位置、平坦度和其它特性，据此调整晶圆位置实现其与参数测量平台完全匹配。测量步骤要求对上下表面间距测量的分辨率小于0.0001mm，其解决办法是在LabVIEW平台下应用NI运动控制工具生成平滑的圆弧及螺旋轨迹组合，精确控制旋转中的晶片位置，使用NI数据采集卡完成多通道同步进行的探针高速、高密度测量，实时记录对应位置，据此进行相关计算处理，获取各项参数信息，最终得出分类的结果。
除了以上的核心步骤外，该系统还包括了：触摸屏人机界面；基于RS-485通信的晶圆升降机控制；用于光源、机器功率和真空设备的数字I/O控制；以及与Microsoft Access数据库连接以实现加工家用电器实验室设备过程数字化加工。而这些功能，都是在LabVIEW平台下统一开发完成，Gigmat的经理这样评论“如果没有LabVIEW以及NI机器视
觉，运动控制和数据采集产品的同步，这个项目就不可能达到经济可行”。
中央空调实验设备NI紧凑型机器视觉系统帮助汽车火花塞检测达到6Sigma的重复性标准
中级电工电拖实训考核装置汽车火花塞的偏心度和电极间距是决定其性能的关键指标。过去某领先的汽车火花塞制造商一直通过人工的方式对其进行测量，因为测量精度低，必须采用过于严格的产品的公差带限制，导致不必要的生产要求提高和产量减少。为了保证可靠的质量控制，更快的检测速度和产量的提高，该制造商决定建立基于机器视觉的全扫描尺寸定量系统。
系统由IEEE 1394相机、环形光源、坚固的NI CVS嵌入式机器视觉系统以及LabVIEW软件开发平台构成。采集的火花塞图像通过火线传入CVS，在其上运行实时的圆形边缘检测等特殊算法，而通过对欠采样的控制找到精度与处理时间的平衡点，测量精度达到0.01mm，完全满足6Sigma标准。随后，CVS通过其数字端口与生产线上的PLC和继电器等设备通信，完成不合格品的自动剔除工作，免去了人工干预。整个系统接入工厂以太网，可以进行远程的模具示教陈列柜参数配置，校准以及产品信息的记录。由于测试精度的提高，放宽了公差范围，大幅提高了产量和效率。
结论
机器视觉应用正由起步时单纯的图像采集、处理分析、结果判断输出，发展成为自动化系统重要组件之一。但是，相对人工检测的方式机器视觉也存在着特殊性，一定程度上体现在其灵活性和应变能力的限制。处理的不合适的话，即使一个看似很小的新功能引入，都有可能导致系统的重新设计。面对电工技能及工艺实训考核装置机器视觉集成度与灵活性与难题时，理想的工业软件开发环境LabVIEW成为用户开发平台的非常好的选择。利用其中机器视觉模块包含的丰富分析与处理算法，用户可以根据其具体需求定制开发或者简单升级相应的视觉功能，更可以这种统一的图像化开发方式实现对运动控制，可编程自动化控制器，数据采集等设备与功能的开发，以及与三方的PLC，工业设备和数据库软件的无缝连接，从而完成涵盖机器视觉功能在内的自动化系统的开发与集成。得益于这种系统构架，制造商能够更方便的将机器视觉功能引入到其生产线，教学仪器降低了其设备制造的技术难度，符合双踪示波器机器视觉向着自动化系统一体化发展的趋势。
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