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AOI技术的新跨越

论文神州视觉2011年11月10日次浏览

  那是2002年的一天,一群早期投入到SMT工作的同事在饭后茶余无意间谈起了SMT设备,谈论间他们无意的发现:电子行业日益发展的今天,纷繁复杂的SMT设备中唯独 没有属于我们中国的、民族的、自己的AOI设备。于是乎,几人不谋而合,试图改变这一尴尬局面的烈火在他们的心中熊熊燃烧。2002年10月,他们毅然放弃了当时丰厚的待遇成立了AOI研发团队,期间,他们部分白昼,经过两年夜以继日的潜心钻研,终于,国内第一台真正意义上的、完全具有自主知识产权的AOI诞生了!并且第一时间在东莞步步高通讯器材有限公司通过测试,其测试效果完全超乎客户的想象。这也圆了这个研发团队的一个最初的梦想------填补国内空白。当即,我们确定品牌为ALeader,并注册成立了东莞市神州视觉科技有限公司。通过不断的对产品的完善,截止到2007年已成功销售出600余台不同型号的AOI设备。

  哪么又是什么原因促使ALeader AOI能如此迅猛的发展和占有市场呢?这得归功于我们自主研发的专利技术-----统计建模。大家都知道:一台好的AOI必须依靠强大的核心算法来实现检测效果。我们ALeader AOI使用的就是统计建模技术。哪么什么是统计建模技术呢?统计建模简单的理解为:通过学习统计一系列OK原件的样本,生成一个最终的数字模型。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得到了一个标准图像、2个辅助图像以及自动计算得到的判别阀值。

  统计建模技术在AOI中的使用具有以下优点:

  1.使用该方法,AOI不保存已经学习的任何图片,自始至终,电脑里只储存3个图像及很少的误差方面的参数,大大节约了电脑空间。

  2.在测试过程中可以随时学习新的图片。这样AOI可以边测试边学习,学习到一定程度,AOI自动建立了一套十分稳定可靠的标准图片和判别阀值。

  3.在自动学习过程中,AOI将误差范围以内的图像自动学习,不需要人工干预。误差范围以外的图像才由人工确定是否需要学习,大大简化了操作。

  4.通常,一个标准的建立需要学习大约20~30个不同的零件。在本系统中,可以将多个同类零件链接到同一个标准,这样,如果1块线路板上有20个同类零件,对于该标准的建立,只需要学习1~2块线路板就已经足够了。因此,可以很快就建立一套十分稳定可靠的标准。

  5.而且,编制新的测试程序时,如果采用以前已经稳定的标准库,则根本不需要学习过程,直接测试即可得到可靠的结果。

  6.这种图像处理方法,将SMT零件的所有检查项目全部简单地归结为图像外观检查,因此在AOI中,所有检查项目均用相同的方法处理(IC连锡除外),而且同一部AOI,可以检查锡膏的印刷(不检查锡膏厚度)、SMT贴片以及回流焊后焊点的检查。

  7.这种图像处理方法,对硬件的要求非常低,不需要复杂精密的机械设计制造。该方法不仅可以用于AOI中,而且可以移植到其他外观检查项目中去。

  8.这种图像处理方法的可重复性为一个像素的二十分之一,比传统的图像处理方法的可重复性十分之一像素要精确得多,因而性能稳定、精确、灵活性强,并且受像素分割时所产生的噪音变量影响较小。

  9.这种图像处理方法不需要人工来对硬件反复进行调整和补偿,它能自动地执行这一关键的步骤,也不需要人工来评诂和调整库的记录,还可以自动比较新图像与原有图像的基本特征向量,从而简化了操作程序。

  了解了ALeader AOI的基本运算法则后我们一起探讨一下AOI未来的发展:

  一、各位都知道:随着电子封装越来越精密越来越细小,表面贴装也正在向零缺陷发展,而目前的AOI主要以寻求缺陷为目的,不能明确的指出造成缺陷的原因,如此以来,我们首先想到的是将AOI与SPC无缝连接,AOI检测到的不良数据通过SPC实时的分析和反馈信息,也就是说,AOI虽然不能控制回流炉的温度,但它可以记录影响的结果,以便让工艺工程师及时修正参数使其得到控制。从而达到提升产能的目的。

  二、编程速度在未来几年也会成为各大制造厂商评估AOI的核心,目前大部分AOI编程的最快方式就是采用贴片机生成的CAD数据,如果没有CAD数据,要手工增加监测点,怎么能快速的,准确的制作出检测程序是一个非常值得考虑的问题。 ALeader AOI的做法是建立元件库,根据元件库的元件,自动生成检测框。如果认为元件库的图像和现在的图像的差异超出了一定的范围,还可以重新注册标准,或者调整元件框的大小和位置;这样的做法对于长期使用的元件比较合适,对于一些新的元件,我们采用的自动定位自动画框的方法,就是先注册一个标准,然后软件自动识别应该检测的其他位置,这样就可以在没有设计数据情况下快速画框。具体的例子看我们下面的这两幅图像,第一个框是人工自动画上去的,注册为标准,后面这些框就是自动生成的 ,非常快速的就完成了这些元件的自动画框问题;

  三、我们知道AOI在SMT流水线中放置的位置不同,检测的重点就不同,并且不同的元件,要检测的缺陷类型也不同,譬如说焊点主要检测的就是有无锡膏,是否多锡、少锡等,元件本体就要检测是否缺件、偏移、错件等情况,带有丝印的还要做OCV,IC要检测是否有桥接等等,另外有一些三极管就要有极性检测;这样不同的检测类型,就要选择不同的检测方法,不同的方法针对某种或者某几种缺陷类型才能提高检测效果,减少误判。

  三、AOI要适应印刷机的变化,像Bad Mark就可以不检测,机器检测到一块PCB板就不印刷了,AOI也应该检测到Bad Mark就报出Bad Mark;另外某些印刷机可能是多板同时印刷的,像阴阳板这样的情况现在也比较常见, 那么检测的时候AOI的程序就需要是两个或者多个PCB的检测程序同时运行,才能达到要求;另外一个就是一些板子用条形码来标记板子,那么就需要AOI加入barcode功能来识别这些条形码。这些功能都是为了适应SMT行业变化和要求,给AOI带来的一些发展。

  四、目前,市面上所见的AOI基本只应用于SMT\SMD。但ALEADER AOI因为其独特的计算方法可以运用在其他的外观检测上面,比如,键盘的字符检测、铆钉检测、针脚检测等等,ALEADER AOI在应用领域上又迎来了一个崭新的春天。让AOI不再局限于SMT应用我认为是未来几年的必然发展方向和流行趋势。

  总之,ALeader AOI目前已囊括了市面上AOI的一切可用功能。凭借着“自主创新 诚信立足”的经营理念和雄厚的研发实力,使得我们在国内的销售量位居第一,当然,我们绝不会因此而沾沾自喜、停滞不前。我们会一如既往的走自主创新的路线,推陈出新;为客户创造出更加实用的产品。为行业的发展不断做出贡献!

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