如何选择一台合适的AOI检测仪

2018-09-06 10:11:21 18

AOI检测仪(自动光学检测仪)现已成为电子制造业确保产品质量的重要检测和过程质量控制工具,因此如何从众多AOI检测仪品牌中选择适合自己要求的AOI检测仪已成为广大电子制造工作者十分关心的问题,现主要针对如何选择最合适的AOI检测仪与大家分享以下几点:

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一、AOI检测仪的组成 :要选择一台适合自己的AOI检测仪产品首先要了解AOI检测仪的基本架构和组成。 

A:视觉系统:主要是执行图像采集功能

B:机械系统:主要是将所检测物体传送到指定的检测点的功能

C:软件系统:主要是将所采集的图像进行分析和处理的功能。

这几大系统的整合是由软件系统来完成因此软件的优劣是AOI检测仪的检测能力强弱的重要因素。

二、视觉系统:AOI检测仪的视觉系统是由相机和光源组成。

A: 相机的选择 

AOI检测仪的相机按摄取图像的模式分为面阵相机和线阵相机。

面阵相机是采用拍摄一幅一幅的图片方式取像线阵相机是逐行扫描方式取像面阵相机的优点是图像的还原性较好打光角度容易调整容易得到较清晰的图像因而市面上的AOI检测仪绝大多数厂商使用这类相机。线阵相机的图像还原性较差打光的角度难以调整是目前误判率最高的AOI检测仪采用这类相机的AOI检测仪的唯一优点是检测的速度相对快一点但检测小板时它的检测速度又要相对而言慢一些因此对相机的选择应该最好选择面阵相机。

面阵相机又分模拟相机和数字相机CCD两类。模拟相机目前在AOI检测仪的市面上应用最多。因为模拟相机在对图像处理时要经过多次A/D、D/A转换因而图像容易失帧从而造成图像处理障碍导致误差。但模拟相机的价格较便宜。大量使用数字相机是AOI检测仪发展的必然趋势数字相机最大优点在于图像的还原性好便于软件对图像的分析和处理但价格较高。 判别模拟相机和数字相机的主要方法是看这一相机在对图像采集时是否需要图像采集卡。需要图像采集卡的相机是模拟相机另外模拟相机的外形尺寸也比数字相机大得多。 

B: 光源的选择 

AOI检测仪光源是AOI检测仪的眼睛光源的好坏是决定AOI检测仪检测能力强弱的第一步。现在流行的AOI检测仪一般光源分为普通荧光灯和同轴光源两种。使用普通荧光灯光源的AOI检测仪一般为采用线阵相机的AOI检测仪这类AOI检测仪目前在逐步淘汰。 同轴光源又分彩色同轴光源和单色同轴光源。相对而言彩色同轴光源所得到的图像比较逼真,也就更好一些。 同轴光源还可分塔状同轴光源和碗状同轴光源。相对而言碗关同轴光源的光线较柔和均匀一些因而不会产生晕光现象。

三、机械系统的选择 (机械系统是由马达和传动装置构成)

A:马达的选择 AOI检测仪目前使用的马达分线性马达、伺服马达和步进马达三种市面上以伺服马达和步进马达为主。 线性马达精确度高但价格昂贵。伺服马达的精确度仅次于线性马达。步进马达的精确度较低但价格十分便宜采用步进电机作为驱动装置的AOI检测仪检测的质量是不可信的但打价格战是有效的。因此对马达的选择要按性价比来进行考量的话应选择伺服马达作为驱动装置的AOI检测仪  

B: 传动装置的选择 用伺服马达作为AOI检测仪传动装置一般由丝杆和导轨组成。好的丝杆的精度较高能满足AOI检测仪检测的精度要求.目前为了打赢所谓的价格战,部分厂商采取的步进马达加传输皮带作为传动装置的AOI检测仪,对于生产制造企业的品质稳定性,品质可靠性方面是很不负责任的。

四、软件系统 

软件系统是AOI检测仪的灵魂。软件算法的优劣直接影响检测效果。软件考量的标准大至有以下几点 

1、软件的开发环境 软件的开发环境对AOI检测仪程序控制非常重要。根据实际工作经验来看用VC语言开发的AOI检测仪应用软件程序稳定可靠其它语言开发的AOI检测仪应用程序其稳定性要差很多。 

2、软件的运算法则 软件运算法则很多,如:灰度相关法又叫灰度提取法或灰度解析法、边缘识别法、固态建模法、统计外形建模法等等。 

灰度相关法的缺点在于受光线明暗度的影响较大容易产生误判。但随着光源设计的日益完善这一影响现在较小。

边缘识别法的缺点在于被检测物的边缘往往不是一条标准的直线只有通过降低像元尺寸来达到提高检测效果的目的但其效果也不十分理想。 

固态建模法 是将几个二维图像合并成一个三维图像。但拼接的部分往往出现重叠因而对软件分析会造成干扰从而影响检测效果。

统计外形建模法是采用学习统计的方法从而发现被检物的规律来建成一个标准的数学模型借以实现其检测的目的的方法。这种方法的缺点在于在统计学习过程中人的干扰因素太多因而存在一定的不确定因素从而影响检测的质量。

软件的运算法则是多种多样的每一种法则既有优点也有缺点,如何取长补短才是正道,因此目前国内AOI检测仪软件系统的好坏,关键在于算法的结合与互补这方面设计的好坏,往往对于客户来讲,对于AOI检测仪专业性知识了解相对较少,所以建议最好是购买之前与厂家协商,争取能试用设备,看实际检测效果才好,不要盲目跟风,有时候花了钱不一定买到效果,有时候花了更多的钱买到一般的检测效果,得不偿失!

3、软件的稳定性 软件的稳定性也是决定AOI检测仪好坏的核心。

软件的稳定性包括:

检测时会不会发生死机

检测框是否会发生不明真相的偏移

检测时是否发生系统崩溃

检测过程中系统是否会出现文件丢失

等等这些都是软件不稳定的重要标志。 

检测AOI检测仪  程序是否稳定的最简单而又有效的方法是将一块问题PCBA板反复检测看每次检测出的NG数的振幅是否过大其一致性是否良好也就是AOI检测仪的可重复精度是多少。

一般来讲AOI检测仪的可重复性越高AOI检测仪的软件分析处理能力也就越强软件的稳定性也就越高。 可重复性是软件优劣的重要指标。现市面上流行的AOI检测仪的可重复性在2030之间也就是说将一块问题PCBA板进行100次的反复检测最好的AOI检测仪同一个NG数出现2030次其它NG数均表现为无规律的振荡。 

4、软件操作的便利性 

软件操作的便利性分为制程的便利性和人工确定的便利性。好的AOI检测仪软件系统它的制程相当人性化且易学易用。 现市面上的AOI检测仪的制程分调试型和学习型两种。

其一、调试型这类AOI检测仪在程序编制完成后要将已做好的程序进行必要的调试后方能进行正常的检测运行这一调过程少则五、六个小时多则几天甚至几十天只有待程序相对稳定后才能投入正常的运行这类AOI检测仪的至命弱点在于——调试的参数很难确定很难找到一个理想的标准值表现的特征为参数值如果放得太宽就会产生漏判参数值如果放得过严就会造成误判的大幅攀升让操作员无法接受。检测效率较低。国外AOI检测仪属于这一类型。

其二、学习型这类AOI检测仪在程序编制完成后要进行一段时间的学习预测这样让程序自动地寻找待测物的变化规律从而建立待测物的标准的数学模型。起初这一过程往往需要二十块以上的PCBA进行学习建库,随着国内AOI检测仪发展,目前深圳亿尔AOI检测仪设备,在多年来结合国内,国内各种算法对软件系统的多次升级与改进,目前的AOI检测仪设备兼顾调试型AOI检测仪与学习型AOI检测仪的优点,调试“标准化”,学习“傻瓜化” ;建模时根据AOI检测仪本身给的标准简单调试,建模后学习3-5块PCB板即可正常测试。操作非常易懂,且每一步都有提示,真正实现傻瓜式操作,对编程与操作人员专业水平要求越来越低,支付技术员的工资,实现高级工程师的工作结果,真正站在了生产企业的立场,为生产企业节省更多的生产成本。       

五、功能选择

AOI检测仪的功能现一般都比较全也没有多大的差别。下面就一些常见的工用作一些简要的说明。

1、分辨率的选择 

AOI检测仪的分辨率应以像元的尺寸大小作为判别的条件也就是空间分辨率来衡量。像素的大小不是判别AOI检测仪的检出能力的标准准确地讲像素大是决定单位面积的像元尺寸大小的因素。如果单位面积不同像素再高也没有可比性。比如一台AOI检测仪的FOV为1216毫米如果这台AOI检测仪采用的是30万像素的相机那么这台AOI检测仪的分辨率只有25微米它只能检测0402以上封装尺寸的元件。但如果这台AOI检测仪采用的是200万像素的相机那么这台AOI检测仪的分辨率就变为10微米就可以检测01005以上封装尺寸的元件。反之如果这台AOI检测仪使用的是200万像素的相机如果它的FOV为2432微米那么它的分辨率只有20微米这样它虽然像素较高但只能检测0402以上封装尺寸的元件。 一般来讲对元件是0402以上封装尺寸的PCBA板所需AOI检测仪的分辨率最少要为20微米。对元件是0201以上封装尺寸的PCBA板的检测所需AOI检测仪的分辨率至少要为15微米对元件是01005以上封装尺寸的PCBA的检测所需的AOI检测仪的分辨率至少要为10微米。 

2、特殊功能的选择 

如果你要对多连板的PCBA进行检测就一定要选择有跳板功能的AOI检测仪也就是有区域选择功能的AOI检测仪。 如果你将AOI检测仪用作质量的过程控制那么你在选择AOI检测仪时一定要选择具有RPC功能的AOI检测仪也就是具有实时工艺过程控制的AOI检测仪。 

3、CAD的选择 

现在大多数AOI检测仪都有CAD数据导入功能但这一功能的使用对器件较少的PCBA板的使用效率不是很好而对元器件较多的PCBA板的使用则能起到事半功倍的效果。 

4、SPC的选择 

SPC是过程统计控制。统计控制没有实时工艺控制RPC重要RPC不但能进行实时的统计分析还可以进行预警这样能使生产线长期保持正常工作状态。 

5、可重复性、误判率和漏判率的选择

可重复性越高AOI检测仪的性能越稳, 误判率越低 ,漏判率越低。 

总之AOI检测仪的核心是软件,我国的AOI检测仪软件技术已经处在全球的巅峰,从这一意义上讲国产AOI检测仪的综合性能已经走在世界的前列只是在电子生产制造工艺上还有一些差距。

整体而言目前全世界AOI检测仪技术还不十分成熟,对于翘角,超小元件的虚焊等还不能保证100%检出 ,这是目前的现状,对于生产企业来讲选择一台适合自己的,且性价比最高的AOI检测仪致关重要。

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