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AOI系统集成技术

2020-08-22 10:28:07

AOI系(xi)统集成(cheng)技术牵(qian)涉到(dao)关(guan)键(jian)器(qi)件(jian)、系(xi)统设(she)计、整机(ji)(ji)集成(cheng)、软件(jian)开发等。AOI系(xi)统中(zhong)必不可少的关(guan)键(jian)器(qi)件(jian)有图像传(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(相机(ji)(ji))、镜(jing)头、光源、采集与预处理卡、计算机(ji)(ji)(工(gong)控机(ji)(ji)、服务器(qi))等。图像传(chuan)感(gan)(gan)器(qi)最常用的是各(ge)种(zhong)型号的CMOS/CCD相机(ji)(ji),图像传(chuan)感(gan)(gan)器(qi)、镜(jing)头、光源三者组合构成(cheng)了大(da)多数自动光学检测系(xi)统中(zhong)感(gan)(gan)知(zhi)单元,器(qi)件(jian)的选择(ze)与配置需要根据(ju)检测要求进(jin)行合计设(she)计与选型。

光源(yuan)的(de)(de)(de)(de)选择(ze)(颜(yan)色、波长、功率(lv)、照(zhao)明方式等)除了分(fen)辨(bian)(bian)与增强特征外,还需(xu)考虑图(tu)像(xiang)传感(gan)器对(dui)光源(yuan)光谱的(de)(de)(de)(de)灵敏度范围。镜头的(de)(de)(de)(de)选择(ze)需(xu)要考虑视(shi)(shi)场(chang)角、景深(shen)、分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)等光学参(can)数,镜头的(de)(de)(de)(de)光学分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)要和(he)图(tu)像(xiang)传感(gan)器的(de)(de)(de)(de)空(kong)间(jian)分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)匹配(pei)才能达(da)到最佳的(de)(de)(de)(de)性价比。一般情况下,镜头的(de)(de)(de)(de)光学分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)略高(gao)于图(tu)像(xiang)传感(gan)器的(de)(de)(de)(de)空(kong)间(jian)分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)为宜,尽可能采用黑(hei)白相(xiang)机(ji)成(cheng)像(xiang),提高(gao)成(cheng)像(xiang)分(fen)辨(bian)(bian)能力。图(tu)像(xiang)传感(gan)器(相(xiang)机(ji))采用面阵或线阵需(xu)根据具体(ti)情况而定,选型时(shi)需(xu)要考虑的(de)(de)(de)(de)因素有成(cheng)像(xiang)视(shi)(shi)场(chang)、空(kong)间(jian)分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)、最小曝光时(shi)间(jian)、帧率(lv)、数据带(dai)宽等。

对于运动(dong)物体的(de)(de)检测,要(yao)考虑图(tu)(tu)像(xiang)运动(dong)模(mo)糊带来(lai)的(de)(de)不(bu)利影(ying)响,准(zhun)确计算导致(zhi)运动(dong)模(mo)糊的(de)(de)最小曝(pu)(pu)光(guang)(guang)(guang)时间,确定图(tu)(tu)像(xiang)传感(gan)(gan)器的(de)(de)型号。图(tu)(tu)像(xiang)传感(gan)(gan)器的(de)(de)曝(pu)(pu)光(guang)(guang)(guang)时间应小于导致(zhi)运动(dong)模(mo)糊的(de)(de)最小曝(pu)(pu)光(guang)(guang)(guang)时间,快速(su)曝(pu)(pu)光(guang)(guang)(guang)选择全局快门模(mo)式(shi)为(wei)宜,高速(su)情况下(xia)不(bu)易采用(yong)卷帘(lian)式(shi)曝(pu)(pu)光(guang)(guang)(guang)模(mo)式(shi);为(wei)了获得最佳的(de)(de)信噪(zao)比(bi),图(tu)(tu)像(xiang)传感(gan)(gan)器的(de)(de)增益尽(jin)可(ke)能为(wei)1,图(tu)(tu)像(xiang)亮度的(de)(de)提升尽(jin)可(ke)能用(yong)光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)能量(功率)来(lai)弥补,或者在不(bu)影(ying)响可(ke)用(yong)的(de)(de)成像(xiang)景深情况下(xia),增大镜头的(de)(de)孔径光(guang)(guang)(guang)阑。

在(zai)系(xi)统集成中,被测件(jian)(jian)的(de)(de)支撑方式、精(jing)密传输与(yu)定位装置(zhi)也(ye)必须精(jing)心设计(ji),这(zhei)牵涉(she)到(dao)精(jing)密机械设计(ji)技术,这(zhei)对(dui)平板(ban)显(xian)示、硅(gui)片、半导(dao)体(ti)和(he)MEMS等精(jing)密制造与(yu)组装产(chan)业中的(de)(de)自(zi)动光学检测系(xi)统非常重要。在(zai)这(zhei)些领域,制造过程通(tong)常在(zai)超(chao)净(jing)间进行(xing),要求(qiu)自(zi)动光学检测系(xi)统具有很高的(de)(de)自(zi)洁能力,对(dui)系(xi)统构件(jian)(jian)的(de)(de)材料选型(xing)、气动及自(zi)动化装置(zhi)选型(xing)、运(yun)动导(dao)轨的(de)(de)设计(ji)与(yu)器件(jian)(jian)选型(xing)都有严(yan)格要求(qiu),不能给生(sheng)产(chan)环境尤(you)其是(shi)被测工件(jian)(jian)本身(shen)带来二次污染。

尤其(qi)是(shi)用于表面缺陷检(jian)(jian)测的不能在检(jian)(jian)测过程中,给(ji)被测件(jian)表面带来缺陷(如(ru)粉尘、划伤、静电(dian)等(deng))。因此,对于大(da)型零件(jian)(如(ru)高(gao)世代的液晶玻璃基板(ban)、硅片(pian)等(deng))的在线检(jian)(jian)测,常(chang)(chang)常(chang)(chang)需要采取气浮支撑、定位(wei)与传(chuan)输(shu)机构,运(yun)动部(bu)件(jian)(如(ru)轴承(cheng)等(deng))采用自润滑器件(jian),以及利用FFU风机过滤(lv)机组(zu)对检(jian)(jian)测系统进(jin)行(xing)环境净化,并采取消静电(dian)装置(zhi),对工件(jian)进(jin)行(xing)防静电(dian)处(chu)理。




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