EKT自动关学检测技术.doc

2013-2014学年第 二 学期 课程名称： EKT自动关学检测技术 专业班级： 12电子 学生学号： 123242**** 学生姓名： lsxc晓 任课老师： 设计时间： 2014年5月 信息工程系 自动光学检测技术（AOI--Automated Optical Inspection） 是采用光学影像技术获取目标的尺寸、位置、方向、纹理、缺陷、光谱特征等信息，然后驱动执行器执行产品检验、分类与分组，零部件的识别与定位，机械手运动引导等任务。可检项目：缺件、错位、错件、极性反、破损、污染、少锡、多锡、短路、虚焊、波峰焊点等。 自动光学检测技术的产生发展，应用，领域及趋势： 们所用到的AOI都是2D系统。根据市场需要，将来将会出现3D AOI系统，所谓的3D AOI，并不是指摄像机拍摄出来的是真正意义上的3D图形，这样做的话成本太高。将来的3D AOI只是用2D的图像来算取Z轴的高度，它比目前的2D AOI多了一个侧面照射用于计算Z轴高度的灯光。另外它的软件也会与目前的AOI系统有所区别。 根据某些客户的特殊要求，将有可能研制出化学AOI。因为各种化学物质的光谱能级不同，在光的照射下其反射的光的颜色也不一样，通过接收到的反射光便可确定出元器件及焊锡中有何种化学成分及其所处的位置。化学AOI有普通AOI加上一个光谱显微镜再加上普通显微镜构成。化学AOI只适用于有这种特殊要求的客户，实际上应用不会很广泛。 AOI 对 SMT 生产过程进行检测具有如下特点： （1）检查和纠正 PCB 缺陷，在过程监测期间进行的成本远远低于在最终测试和检查之后进行的成本。 （2）能尽早发现重复性错误，如贴装位移或不正确的料盘安装等。 （3) 为工艺技术人员提供 SPC 资料。AOI 技术的统计分析功能与 SPC 工艺管理技术的结合为 SMT 生产工艺的适时完善提供了有力的武器，PCB 装配的成品率进而得到明显的提高。随着现代制造业规模的扩大，生产的受控越来越重要，对 SPC 资料的需求也不断增长。AOI 系统的应用将越发显出其重要性。 （4）能适应 PCB 组装密度进一步提高的要求。随着电子产品组装密度的大幅提高，传统的一些测试技术，如 ICT 等，已不能适应 SMT 技术的发展要求，0402 片式组件的出现已经使 ICT 无法检测，而 AOI 则不会受这些因素的影响。 （5）测试程序的生成十分迅速。AOI 设备的测试程序可直接由 CAD 资料生成，十分快捷。与 ICT 相比，由于无需制作专门的夹具，其测试成本也大幅降低。 （6）能跟上 SMT 生产线的生产节拍。目前许多工厂在生产过程中对 PCB 组件进行检验主要依靠人工目检，但是随着 PCB 尺寸的加大和组件数的增多，这种检测方式已经不堪重负。而 AOI 测试目前能做到 0.1 秒/幅的速度，可以满足在线检测的要求。 （7）检测的可靠性较高。检测的要素是精确性和可靠性，人工目检始终有其局限性，而 AOI 测试则避免了这方面的不利因素，能保持较好的精确性和可靠性。 4 AOI的关键技术 （1）摄像技术。摄像技术就是要在较短的时间内（例如 0.1 秒内）迅速拍摄几幅用不同的灯光照射下的清晰的图像来（或几台不同位置的摄像机拍摄图像），这已不是什么太大难度，因为近来高像素的 CCD 器件已成熟发展，用此器件装成的摄像机精度、清晰度、速度都已达到很高的水平。用固定的光照，基本相同的距离拍摄出一幅幅清晰的图像在摄像技术上比较容易做到。用 X、Y 丝杠、精密导轨、交/直流伺服电机实现按预定预先编排好的程序一幅一幅图像的拍摄，需要线路板和摄像机做相对的运动，并能实现运动-拍摄-运动的规律的控制。这种机械结构与自动控制技术目前也是比较成熟的技术。 （2）图像处理技术。AOI的最关键技术就是图像处理技术，衡量AOI设备的好坏，主要看图像处理技术的水平。现在AOI设备所拍摄图像的标准图像（或称合格图像）是根据十余块合格线路板拍摄出的图像进行综合平均合成为标准图像。标准图像在应用中还需要采用学习方法进行修正。采用统计方法建模技术就可以实现标准图像的学习与修正。简单地说，就是给AOI一系列OK的元件，让AOI自动学习统计，由AOI自动掌握图像的变化规律，判断正确的零件大概像什么，可能有一些什么样的变化，可能变化到什么程度等。这样AOI得到了1个标准图像，2个辅助图像以及自动计算得到的判别阈值。这是一个高度智能化的方法，计算非常简单。实践运行表明，上述图像处理策略使得目前的AOI技术