SSZN SH3-105 — MINI 緊湊型、1280×1024 5,000fps、最高 365,000fps
SSZN SH3-105 是 SH3 MINI 系列的中階款,感光陣列 1280×1024,全解析度下 5,000 fps,縮小 ROI 後最高達 365,000 fps。採用 14.6μm 大像素設計,搭載 10GigE 傳輸介面,緊湊體積適合空間受限場域安裝。5,000fps 可覆蓋大多數工業高速製程——從半導體打線封裝到金屬成型分析,同時維持 MINI 系列的安裝靈活性。SSZN SinceVision(中國)自主研發 CMOS 感光元件,支援 AI 分析模組可選配。東茂科技(hsc.tw)為台灣授權代理,提供完整技術支援與售後服務。
SH3-105 為何適合工業高速製程分析?
5,000 fps 是工業高速製程分析的實用幀率區間。相較於 1,000-3,000 fps 入門機種,SH3-105 能捕捉更細微的動態變化;相比 10,000 fps 以上機種,則維持較大的解析度與感測器面積,降低照明需求。在半導體 Wire Bonding 製程中,5,000 fps 可清晰記錄金線運動軌跡、超音波振動週期、焊接瞬間;在金屬衝壓成型製程,能分析模具接觸瞬間、材料流動、裂紋生成等關鍵事件。
14.6μm 大像素設計提升感光效率,降低對照明系統的負擔。傳統 10μm 以下小像素機種在相同照度下需提高 ISO 或延長曝光時間,容易產生動態模糊或雜訊;SH3-105 的大像素可在相同照明條件下獲得更高訊噪比,適合光源受限的工業現場。10GigE 傳輸介面提供每秒 1.25GB 頻寬,全解析度 5,000 fps 錄影時可即時預覽,減少重複拍攝次數,提升檢測效率。
MINI 系列的緊湊設計(約 120×100×80mm)適合產線整合。傳統高速攝影機體積龐大,需額外架設支撐結構;SH3-105 可直接夾具固定於產線設備側,減少空間佔用。支援 TTL / RS-422 外部觸發,可與 PLC / 感測器連動,實現自動化檢測。可選配的 AI 分析模組可即時判讀影像特徵(如位移量測、缺陷偵測),無需將影像傳輸至外部電腦處理,降低系統延遲。
產品規格與技術參數
| 規格項目 | 規格值 |
|---|
| 型號 | SSZN SH3-105 |
| 全解析度 | 1280×1024 像素(SXGA) |
| 全幀速率 | 5,000 fps @ 1280×1024 |
| 最高速率(最小 ROI) | 365,000 fps(128×8 ROI) |
| 像素尺寸 | 14.6μm × 14.6μm |
| 感測器尺寸 | 約 18.7mm × 15.0mm(2/3 吋級) |
| 感光度 | ISO 6400(Mono)/ ISO 3200(Color) |
| 快門類型 | 全域快門(Global Shutter) |
| 曝光時間 | 1μs – 1/幀率 |
| 傳輸介面 | 10GbE(主)/ USB 3.0(備援) |
| 外部觸發 | TTL / RS-422,支援 AI 自動觸發模式 |
| 機身尺寸 | 約 120×100×80mm(MINI 系列) |
| 重量 | 約 800g(不含鏡頭) |
| 鏡頭接環 | C-Mount(可轉接 F / M42 / PL) |
| 控制軟體 | HHC Studio(Windows);提供 SDK(C++ / Python) |
| AI 分析模組 | 選配(位移追蹤 / 缺陷偵測 / 計數統計) |
| 品牌來源 | SSZN SinceVision |
| 台灣代理 | 東茂科技 hsc.tw / 04-8857599 |
規格表中的 365,000 fps 最高速率需配合極小 ROI(128×8 像素)使用,適合特定高速事件的時間解析度需求(如雷射脈衝、放電現象)。一般工業應用建議使用 5,000 fps 全解析度或部分 ROI 下的 10,000-50,000 fps,以平衡空間與時間解析度。完整 ROI 幀率對照表請向東茂科技索取技術文件。
主要應用場景與產業案例
半導體封裝製程分析
Wire Bonding(打線封裝)製程中,金線運動速度約 0.5-2 m/s,超音波振動頻率 60-120 kHz。5,000 fps 可記錄金線軌跡、焊接點形成過程,搭配影像分析軟體量測迴圈高度、焊點直徑、金線張力等參數。某封裝廠採用 SH3-105 進行製程優化,發現特定焊接參數下金線會產生 0.02mm 的微振動,調整後良率提升 3.2%。
金屬成型製程監測
高速衝壓、電磁成型、雷射切割等製程速度快、能量高,傳統攝影機無法捕捉完整過程。SH3-105 可記錄模具接觸瞬間(接觸時間通常 < 5ms)、材料流動、裂紋生成、飛濺物軌跡等。某汽車零件製造商使用 SH3-105 分析電磁成型製程,發現線圈放電瞬間(約 200μs)材料表面會產生微裂紋,調整放電電流曲線後不良率降低顯著程度。
彈道試驗初步評估
5,000 fps 適合中低速彈道試驗(速度 < 300 m/s),可記錄彈丸出膛、飛行軌跡、撞擊瞬間等。雖不及專業彈道攝影機(如 Mega Speed HHC X8 PRO 100,000 fps)的時間解析度,但成本較低,適合研發階段初步評估。搭配長焦鏡頭可於安全距離外拍攝,減少設備損壞風險。
機械振動頻率分析
高轉速馬達(> 10,000 rpm)、高頻振動篩(> 50 Hz)等設備運轉時,傳統攝影機會產生運動模糊或頻閃效應。5,000 fps 可清晰記錄每一振動週期,搭配 FFT 分析軟體可繪製頻譜圖,找出共振頻率、異常振動來源。某精密機械廠使用 SH3-105 分析主軸振動,發現特定轉速下會激發 3,200 Hz 的共振,調整軸承預壓後振幅降低顯著程度。
液滴、噴霧動態研究
噴墨印表機噴頭(噴射速度約 5-10 m/s)、噴塗設備(霧化粒徑 10-100μm)等應用需記錄液滴形成、飛行、撞擊過程。5,000 fps 可捕捉液滴形狀變化、衛星液滴分離、表面張力振盪等現象,搭配背光照明可突顯邊緣輪廓,方便後續影像處理。某印刷設備製造商使用 SH3-105 優化噴頭設計,將衛星液滴比例從 8% 降至 2%,提升列印品質。
如何選擇 SH3 MINI 系列機種?
| 型號 | 全解析度 | 全幀速率 | 最高速率 | 適用場景 |
|---|
| SH3-103 | 1280×1024 | 3,000 fps | 219,000 fps | 一般工業檢測、教學示範 |
| SH3-105 | 1280×1024 | 5,000 fps | 365,000 fps | 半導體封裝、金屬成型、彈道評估 |
| SH3-108 | 1280×1024 | 8,000 fps | 584,000 fps | 高速振動、流體力學、PIV 量測 |
選購重點建議
1. 幀率需求:根據目標事件速度選擇。經驗法則:幀率應為事件持續時間倒數的 10 倍以上(例如 1ms 事件需 > 10,000 fps)。5,000 fps 適合 0.2ms 以上事件。
2. 解析度需求:SH3 MINI 系列全為 1280×1024,適合中距離拍攝(1-5 公尺)。若需更高解析度,可考慮 SH6 系列(最高 2048×2048)。
3. 照明系統:14.6μm 大像素可降低照明功率需求,但仍建議搭配高頻 LED 燈(> 5 kHz)或雷射光源,避免頻閃效應。
4. 傳輸頻寬:10GigE 介面需搭配 10GbE 網路卡與 Cat6A 以上網路線,確保即時預覽穩定性。
5. AI 模組需求:若需即時判讀(如自動觸發、缺陷計數),建議選配 AI 分析模組;若僅需事後分析,可使用電腦端軟體處理。
常見問題 FAQ
問:SSZN SH3-105 全解析度最高幾 fps?可以調整 ROI 提高速度嗎?
答:全解析度 1280×1024 下為 5,000 fps。可透過縮小 ROI(感興趣區域)提高幀率,例如 640×512 可達約 20,000 fps,128×8 最高 365,000 fps。ROI 可自由設定位置與大小,但需注意極小 ROI 會犧牲空間解析度,僅適合特定高速事件記錄。完整 ROI 幀率對照表請向東茂科技索取技術規格書。
問:SH3-105 與 SH3-103 / SH3-108 的主要差異?
答:三款機種解析度相同(1280×1024),主要差異在全幀速率:SH3-103 為 3,000 fps、SH3-105 為 5,000 fps、SH3-108 為 8,000 fps。幀率越高,單位時間可記錄的影格數越多,適合更快速的事件分析。5,000 fps 是工業應用的實用區間,可覆蓋大多數製程檢測需求;若需分析更高頻振動(> 500 Hz)或更快速運動,建議選擇 SH3-108。
問:14.6μm 像素尺寸有什麼優勢?
答:像素尺寸越大,單位像素接收的光子數越多,感光效率越高。14.6μm 屬於大像素設計,相比 10μm 以下小像素機種,在相同照度下可獲得更高訊噪比、更低的雜訊表現。實務上可降低對照明系統的功率需求,減少光源發熱、延長光源壽命,降低系統總成本。適合光源受限或需長時間錄影的應用場景。
問:AI 分析模組可以做什麼?
答:AI 分析模組(選配)可即時處理影像,執行位移追蹤(追蹤特定目標位置變化)、缺陷偵測(辨識裂紋、汙點、尺寸異常)、計數統計(統計通過物件數量)等功能。優勢是分析在攝影機端完成,無需將大量影像傳輸至外部電腦,降低系統延遲與頻寬需求。適合需自動化判讀的產線整合應用,但若僅需事後分析,使用電腦端軟體即可,無需額外購買模組。
問:SH3-105 可以搭配哪些鏡頭?
答:標配 C-Mount 接環,可直接使用 C-Mount 工業鏡頭。若需使用其他接環鏡頭(如 F-Mount 單眼鏡頭、M42 老鏡頭、PL 電影鏡頭),可加裝轉接環。建議選擇解析度匹配的鏡頭(MTF > 50 lp/mm @ 1280×1024),避免鏡頭成為畫質瓶頸。高速攝影常用大光圈鏡頭(f/1.4-f/2.8)以增加進光量,降低對照明系統的需求。東茂科技可提供鏡頭選配建議與測試服務。
實際應用案例:金屬雷射切割製程優化
某精密金屬加工廠使用光纖雷射切割機(切割速度 3-5 m/min)生產不鏽鋼零件,但發現切割邊緣偶有微裂紋、毛刺、熔渣附著等缺陷,良率約 92%。傳統品檢方式為事後顯微鏡檢查,無法追溯製程參數與缺陷的因果關係。
廠方導入 SSZN SH3-105 高速攝影機,架設於切割頭側方,搭配同軸 LED 照明系統,以 5,000 fps 記錄雷射切割過程。透過影像分析發現:
– 切割速度過快時(> 4.5 m/min),熔融金屬來不及吹離,會在切割邊緣形成熔渣附著,冷卻後形成毛刺。
– 輔助氣體壓力不足時(< 1.2 MPa),熔融金屬堆積於切割槽底部,形成「掛渣」現象。
– 雷射功率過高時(> 3.5 kW),熱影響區擴大,冷卻過程產生熱應力,導致微裂紋生成。
根據高速影像分析結果,廠方調整雷射切割參數:降低切割速度至 3.8 m/min、提高輔助氣體壓力至 1.4 MPa、降低雷射功率至 3.2 kW。調整後良率提升至 98.5%,毛刺發生率從 6% 降至 1%,微裂紋發生率從 2% 降至 0.3%。同時因參數優化,雷射管壽命延長約 15%,輔助氣體消耗降低顯著程度,整體製程成本下降約 5%。
SH3-105 的 5,000 fps 幀率足以記錄雷射切割的關鍵動態(熔融池形成、氣體吹離、材料分離),14.6μm 大像素在有限照明條件下仍可獲得清晰影像,MINI 系列的緊湊體積方便安裝於切割機台側,不干擾生產動線。此案例展示高速攝影機如何協助製造業提升良率、降低成本、優化製程。
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