LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Автоматизація та удосконалення візуального контролю у технологічних процесах виготовлення комутаційних плат на основі методів кодування зображень



МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ


СЕВАСТОПОЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ





Волкова Тетяна Вiкторiвна




УДК 658.52.011.56:

621.38.049.77







АВТОМАТИЗАЦІЯ ТА УДОСКОНАЛЕННЯ

ВІЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЮ У ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСАХ

ВИГОТОВЛЕННЯ КОМУТАЦІЙНИХ ПЛАТ НА ОСНОВІ
МЕТОДІВ КОДУВАННЯ ЗОБРАЖЕНЬ





05.13.07 - Автоматизацiя технологiчних процесiв





Автореферат дисертацiї на здобуття наукового

ступеня кандидата технiчних наук









Севастополь - 1998












Дисертацiєю є рукопис.




Робота виконана в Севастопольському Державному технiчному унiверситетi МО України.




Науковий керiвник - кандидат технiчних наук,

доцент Островський Володимир Iллiч,

професор департаменту кiбернетики i

обчислювальної технiки СевДТУ.




Офiцiйнi опоненти :

- доктор технiчних наук, професор Копп Вадим Якович, директор департаменту приладобудування СевДТУ;

- кандидат технiчних наук, доцент Шишкевич Євген Володимирович, доцент кафедри автоматизацiї технологiчних процесiв та виробництв Севастопольського iнституту ядерної енергiї та промисловостi Мiнiстерства енергетики України.





Провiдна установа -

Нацiональна гiрнича академiя України МО України, м. Днiпропетровськ.



Захист вiдбудеться " 3 " грудня 1998 р. о 14 годинi на засiданнi спецiалiзованої вченої ради Д 50.052.02 у Севастопольському Державному технiчному унiверситетi за адресою:

335053, м. Севастополь, Стрiлецька балка, студентське мiстечко, корпус СевДТУ.




З дисертацiєю можна ознайомитись у бiблiотецi СевДТУ.




Автореферат розiсланий 2 листопада 1998 р.






Вчений секретар спецiалiзованої вченої ради

к.т.н., доцент _________________ О. М. Шерешевський







ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми.

Розвиток електронної промисловості та технології, автоматизація та комп'ютеризація виробництва - це найважливішi умови технічного прогресу України. Особливості, що породжуванi специфікою мікроелектроніки та інтегральної технології, обумовлюють підвищену роль контролю у відповідних технологічних процесах (ТП). Технологічні операції контролю, якi є невід’ємною частиною ТП, дозволяють вибракувати потенційно негідні вироби на ранніх етапах обробки, своєчасно відрегулювати технологічне обладнання, забезпечити випуск заданої кількості придатної продукції необхідної якості, з’економити матеріальні і трудові ресурси, зменшити собівартість виробів. В окремих випадках контрольні операції (КО) складають 30-50% від загальної трудомісткості виготовлення виробів, при цьому майже 70% усіх КО складає контроль зовнішнього вигляду. Наслідком того, що візуальний контроль здійснюється людиною суб'єктивно, є його низька вірогідність, яка не перевищує 60-65%. Крім цього, сама операція контролю вимагає великих витрат утомливої монотонної праці.

Задача автоматизації візуального контролю вирішується з позицій системного підходу до керування якістю продукції. При цьому під системою автоматизованого візуального контролю (САК) якості виготовлення виробів мікроелектроніки розуміється сукупність апаратних та програмних засобів контролю, а також порядок їх розміщення та використання у ТП, який регламентується особливостями цього ТП. Різноманітним аспектам автоматизації та удосконалення візуального контролю присвячені дослідження Лопухiна В. А., Писаревського А. Н., Горюнова Н. Н., Уоткiнса З., Щепiна Ю. Н. та ін.

Широкому упровадженню САК у виробництво перешкоджує їх відносно висока вартість та низька продуктивність. В даній роботі запропоновано підхід, що дозволяє підвищити продуктивність САК та знизити собівартість виробів без додаткових апаратних витрат.


Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Ця робота становить узагальнення результатів, одержаних автором при виконанні госпдоговірної НДР 1986-1990 р.р. N1136, держбюджетних НДР 1991-1993 р.р. "Розробка системи технічного зору (СТЗ) для автоматизації візуального контролю якості виробів" (Наказ МВССО УРСР N78 від 21.03.91), 1997-1999 р.р. "Розробка методів та програмних засобів для дослідження та оптимiзацiї способів кодування зображень" (наказ МО України N37 від 13.02.97) на департаментi кібернетики і обчислювальної техніки Севастопольського Державного технічного університету.


Мета та задачі дослідження.

Мета дисертаційної роботи полягає в автоматизації візуального технологічного контролю комутаційних плат (КП) за рахунок розробки алгоритмічних та програмних засобів САК КП, а також в збільшенні продуктивності САК КП та зниженні собівартості КП, на основі ефективного кодування зображень друкованого монтажу.

Для досягнення поставленої мети послідовно вирішено такi задачі:

1)оцінено вплив параметрів САК КП на собівартість КП;

2)проведено аналіз існуючих методів кодування зображень (МКЗ), розглянуто різноманітні моделі зображень, що застосовуються для оцінки ефективності кодів, їх достоїнства та недоліки;

3)формалiзовано критерії ефективності МКЗ друкованого монтажу;

4)запропоновано імітацiйну статистичну модель автоматизованого візуального контролю, розроблено метод оцінки ефективності застосування МКЗ у САК КП по запропонованим критеріям;

5)розроблено програмні засоби для дослідження МКЗ друкованого монтажу, одержані оцінки ефективності найбільш уживаних кодів, якi використовуються у системах контролю, дано порівняльні характеристики МКЗ, що були досліджені, та рекомендації по їх застосуванню у САК КП;

6)запропоновано та досліджено новий МКЗ топологiї КП у САК;

7)для автоматизації візуального контролю у ТП виготовлення двосторонніх КП (ДКП) на полiїмiднiй плівці розроблено програмне забезпечення (ПЗ) САК ДКП, орієнтоване на запропонований МКЗ, яке вміщує у собi оригінальний алгоритм відкриття дефектів друкованого монтажу.


Наукова новизна одержаних результатів.

Нові наукові результати, які одержані особисто автором :

1)проведено аналіз залежності продуктивності автоматизованого візуального контролю, вартості КО та собівартості КП від засобу подання топологiї друкованого монтажу в САК КП, виявлено, що для типових ТП виготовлення КП за рахунок застосування ефективних МКЗ собівартість виробів може бути зменшена на 5-15%;

2)вперше запропоновано універсальний підхід, що дозволяє одержати оцінки ефективності МКЗ у САК, та відображає як міру стиску зображень, так і алгоритмічну придатність коду;

3)для деяких класів зображень, що відображають особливості малюнку друкованого монтажу, отримано оцінки ефективності найбільш уживаних МКЗ, що дозволяють зробити обгрунтований вибір засобу подання зображень у САК КП;

4)на основі аналізу відомих МКЗ розроблено оригінальний засіб подання топологiї КП, який показав найкращі оцінки на рядi класів зображень друкованого монтажу;

5)запропоновано, досліджено та запроваджено у виробництво оригінальний алгоритм візуального контролю КП; використання розробленого МКЗ замість поелементного кодування дозволяє збільшити продуктивність САК приблизно у 5.2 разів, удосконалити САК КП шляхом введення у план контролю додаткових КО та знизити собівартість виробів приблизно на 6.8%.


Практичне значення одержаних результатів.

Розроблено засоби, підходи та рекомендації, що мають практичне значення для здійснення