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    自動光學檢測(AOI)技術原理功能

    發布時間:2017-06-28

    1、AOI技術基本原理

    隨著PCB導體圖形的細線化、SMT器件小型化和SMT組件的高密度化發展的需要,自動光學檢測(AOI)技術迅速發展起來,并已在SMT檢測技術中廣泛采用。 AOI原理與貼片機和印刷機所用的視覺系統的原理相同,通常采用設計規則檢驗(DRC)和圖形識別二種方法。DRC法按照一些給定的規則(如所有連線應以焊點為端點,所有引腳寬度不小于0.127um,所有引腳之間的間隔不小于0.102mm等)檢查電路圖形。這種方法可以從算法上保證被檢驗電路的正確性,而且具有制造容易、算法邏輯容易實現高速處理、程序編輯量小、數據占用空間小等特點,為此采用該檢驗方法的較多。但是該方法確定邊界能力較差,常用引腳檢驗算法根據求得的引腳平均值確定邊界位置,并按設計確定灰度級。 圖形識別法是將存儲的數字化圖像與實際圖像比較。檢查時按照一塊完好的PCB或根據模型建立起來的檢查文件進行比較,或者按照計算機輔助設計中編制的檢查程序進行。精度取決于分辨率和所用檢查程序,一般與電子測試系統相同,但是采集的數據量大,數據實時處理要求高。然而由于圖形識別法用實際設計數據代替DRC中既定設計原則,具有明顯的優越性。


    2、AOI技術檢測功能

    AOI具有元器件檢驗、PCB光板檢查、焊后組件檢查等功能。AOI監測系統進行組件檢測的一般程序為:自動計數已裝元器件的PCB,開始檢驗;檢查PCB有引腳一面,以保證引腳端排列和彎折適當;檢查PCB正面是否有元器件缺漏、錯誤元器件、損傷元器件、元器件裝接方向不當等;檢查裝接的IC機分立器件型號、方向和位置等;檢查IC器件上標記印制質量檢驗等。一旦AOI發覺不良組件,系統向操作者發出信號,或觸發執行機構自動取下不良組件。系統對缺陷進行分析,向主計算機提供缺陷類型和頻數,對制造過程作必要的調整。AOI的檢查效率與可靠性取決于所用軟件的完善性。AOI還具有使用方便、調整容易、不必為視覺系統算法編程等優點。表9-3所示為典型AOI設備及其可檢測內容。


    3、 AOI系統構成與原理

        以日本PI-2000檢測設備為例敘述AOI 系統構成,它以AOI設計規則為基礎,又附加了比較檢查功能。采用了兩個攝像鏡頭,其檢驗系統構成如圖9-1所示。檢查子系統用一維圖像傳感器對印制線的圖像攝像,所得圖像信號進行校正、高速A-D變換處理后送至控制子系統??刂谱酉到y對缺陷進行判斷,并令檢查臺前后直線移動進行掃描,以使一維圖像傳感器能得到二維(平面)的圖形輸出信號。檢查結果是實時地、并和掃描同步地墨水在PCB有陷阱的地方做出標記,也可把有缺陷的地方依次放大,并在監視器上顯示,用目視就能進行核對。 系統操作時通過CRT顯示器以對話形式進行的。輸出子系統由數字圖像監視器、實體圖像監視器、打印機和同步示波器組成。將缺陷位置的數字化色彩圖像和實體圖像分別顯示在監視器上,同時打印缺陷和一個數。用同步示波器可以觀測圖像信號和數字化的限幅電平等圖形,同時也使照度和數字化的限幅電平等變更設定調整更容易。PI-2000機的檢查速度最高是1.24m/min,分辨率高,最小像素尺寸為10um,有高分辨/低分辨二擋,可以切換。印制機尺寸為500mm*650mm*2塊。最小線寬/線間距為160/80um。對被檢圖形的形狀無限制。



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