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说到SMT生产线，大家想到最多的可能是锡膏印刷机、贴片机和回流焊炉，但一块合格产品的产出不仅需要好的工艺设备， 还需要更好的检测 设备。 SMT生产线的产品由于人机料法环等多方面因素影响，生产出来的产品并不能达到最理想的质量标准，并且SMT生产线的效率之高是人力所不能匹拟的，如何高效检出SMT生产环节中的 不良，并将问题反馈给工艺站位呢？ 5 Y! ^8 d$ n" a/ @
AOI（Automated Optical Inspection缩写）的中文全称是自动光学检测，是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。AOI是新兴起的一种新型测试技术，但发展迅速，很多厂家都推出了AOI测试设备。当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整。运用高速高精度视觉处理技术自动检测PCB板上各种不同贴装错误及焊接缺陷。PCB板的范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸板，并可提供在线检测方案，以提高生产效率，及焊接质量。通过使用AOI作为减少缺陷的工具，在装配工艺过程的早期查找和消除错误，以实现良好的过程控制。早期发现缺陷将避免将坏板送到随后的装配阶段，AOI将减少修理成本将避免报废不可修理的电路板。 目前国内外有很多AOI的设备生产厂家，外国厂商诸如OMRON（日本-欧姆龙）、SAKI(日本)、Mirtec(韩国)、Agilent（英国）、VI（法国）、KONYOUNG(韩国)、VISCOM（德国）… 当然国内厂商也凭借其特有的优势开始在市场上展露头脚，诸如明锐、振华兴、神州视觉、矩子智能等等，为了我们的爱国情结，大名鼎鼎的德律也列在此处。另外小编在F公司有幸使用过德律的设备若干年包括TR7500，TR7500DT，TR7600 AXI等设备类型，其稳定性和测试性能表现的也比较抢眼，希望有调试德律设备的同行一起沟通交流。AOI供应商很多，而且各有所长，这里我们不进行比较，用邓爷爷那句名言：“不管黑猫白猫，能捉老鼠的就是好猫！”但究其工作原理确是大同小异。当AOI自动检测时，通过设备内的光源系统发出特定的光亮对固定在轨道上的PCBA进行照射，再通过CCD相机模块接受PCB反射的光，形成图像信息，再将图像信息传输给设备电脑主机进行图像处理，分析元器件和其焊点并与数据库中的合格参数进行比较，检查出PCB上的缺陷，然后再通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示给人工,再进行良品与不良品的确认。如上图所示，这就是个简易的AOI成像原理和工作流程示意图。最上端是相机CCD模块，通过光学系统转换，最终负责采集图像信息；中间是AOI的光源模块，其中包含红、绿、蓝三色的LED矩阵，在以不同的角度及不同的颜色照射元器件，以突出显示出物体的三维信息。最下边则是我们待测试的PCB产品了。当然随着现代电子制造业的发展，AOI简单的2D图像检查已经无法满足越来越复杂的生产要求，更好的检出率和更高的一次通过率，这两个“相爱相杀”的指标不断的促使各个厂家在原有的基础上添加更先进的检测装备以满足越来越挑剔的行业市场，诸如3D检测、X-RAY检测、人性化的编程界面、人工智能判定…相信随着科技的不断进步，AOI检测技术也会变得越来越智能越来高效。AOI 应用软件的开发是用户使用后体现其效果的关键。大多 AOI 检测系统采用了 PC 和 windows 操作系统, 而 MVP 选择了 LINUX和 UNIX 操作系统, 以增强其软件系统的稳定性。近年来软件方面, 使用了很多电路板图像的检测算法, 这些算法大致可分为三大类: 有参考比较算法、无参考校验法以及混合型算法。有参考比较算法分为两大类, 图像对比法和模型对比法。这类方法算法简单, 容易实现, 但是它不容易检测线宽、线距等瑕疵。无参考校验法不需要任何参考图象, 它依据预先定义的 PCB 的设计规则来判断待检 PCB 图象是否有瑕疵, 如果它不符合设计规则, 就认为有瑕疵, 因此也称为设计规则校验法。这类方法虽然在检测线宽、线距这类瑕疵时能够收到很好的效果, 但是其算法复杂, 运算量很大, 而且易漏柃线、焊盘丢失等大瑕疵。混合型方法是将有参考比较算法与无参考校验法混合使用, 在一定程度上克服了前两类方法的缺点,从而发挥它们各自的优点。比如, 模板匹配法与数学形态学方法结合使用, 或者连接表方法与数学形态学方法结合使用等。但当前这种方法还不足很成熟, 其算法复杂, 不能满足实时检测的要求, 且自适应性不够, 系统扩展能力差。当前 AOI 检测系统图像处理基本上采用的是参考算法, 国外进口品牌大多使用图像匹配、法则判别等多种组合手段。AOI 检测系统的软件具有统计分析功能, 为工艺技术人员提供 SPC ( Statistical Process Control ) 资料。AOI 检测系统监控工艺流程质量, 与 SPC 工艺管理技术的结合, 及时提供反馈信息, 从而不断地优化生产流程中的各个参数, 使 SMT 生产工艺更加完善, PCB装配的成品率进而得到显著提高。随着现代制造业规模的扩大, 生产的受控性越来越重要, 对 SPC 资料的需求也不断增长。: a- m. _7 I. F: ]
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发表于 2020-9-4 13:52
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