淺談AOI系統(tǒng)集成技術(shù)

2023年12月01日 08:46勤業(yè)智能裝備（東莞）有限公司點擊量：159

　　AOI系統(tǒng)集成技術(shù)牽涉到關(guān)鍵器件、系統(tǒng)設(shè)計、整機集成、軟件開發(fā)等。AOI系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件有圖像傳感器（相機）、鏡頭、光源、采集與預(yù)處理卡、計算機（工控機、服務(wù)器）等。圖像傳感器的是各種型號的CMOS/CCD相機，圖像傳感器、鏡頭、光源三者組合構(gòu)成了大多數(shù)自動光學(xué)檢測系統(tǒng)中感知單元，器件的選擇與配置需要根據(jù)檢測要求進行合計設(shè)計與選型。

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　　光源的選擇（顏色、波長、功率、照明方式等）除了分辨與增強特征外，還需考慮圖像傳感器對光源光譜的靈敏度范圍。鏡頭的選擇需要考慮視場角、景深、分辨率等光學(xué)參數(shù)，鏡頭的光學(xué)分辨率要和圖像傳感器的空間分辨率匹配才能達到更佳的性價比。一般情況下，鏡頭的光學(xué)分辨率略高于圖像傳感器的空間分辨率為宜，盡可能采用黑白相機成像，提高成像分辨能力。圖像傳感器（相機）采用面陣或線陣需根據(jù)具體情況而定，選型時需要考慮的因素有成像視場、空間分辨率、最小曝光時間、幀率、數(shù)據(jù)帶寬等。

　　對于運動物體的檢測，要考慮圖像運動模糊帶來的不利影響，準(zhǔn)確計算導(dǎo)致運動模糊的最小曝光時間，確定圖像傳感器的型號。圖像傳感器的曝光時間應(yīng)小于導(dǎo)致運動模糊的最小曝光時間，快速曝光選擇全局快門模式為宜，高速情況下不易采用卷簾式曝光模式；為了獲得更佳的信噪比，圖像傳感器的增益盡可能為1，圖像亮度的提升盡可能用光源的能量（功率）來彌補，或者在不影響可用的成像景深情況下，增大鏡頭的孔徑光闌。

　　在系統(tǒng)集成中，被測件的支撐方式、精密傳輸與定位裝置也必須精心設(shè)計，這牽涉到精密機械設(shè)計技術(shù)，這對平板顯示、硅片、半導(dǎo)體和MEMS等精密制造與組裝產(chǎn)業(yè)中的自動光學(xué)檢測系統(tǒng)非常重要。在這些領(lǐng)域，制造過程通常在超凈間進行，要求自動光學(xué)檢測系統(tǒng)具有很高的自潔能力，對系統(tǒng)構(gòu)件的材料選型、氣動及自動化裝置選型、運動導(dǎo)軌的設(shè)計與器件選型都有嚴(yán)格要求，不能給生產(chǎn)環(huán)境尤其是被測工件本身帶來二次污染。

　　尤其是用于表面缺陷檢測的AOI系統(tǒng)不能在檢測過程中，給被測件表面帶來缺陷（如粉塵、劃傷、靜電等）。因此，對于大型零件（如高世代的液晶玻璃基板、硅片等）的在線檢測，常常需要采取氣浮支撐、定位與傳輸機構(gòu)，運動部件（如軸承等）采用自潤滑器件，以及利用FFU風(fēng)機過濾機組對檢測系統(tǒng)進行環(huán)境凈化，并采取消靜電裝置，對工件進行防靜電處理。

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