標籤: 自動化檢測攝影機

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？

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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