【正文】 射出的三色光，形成一個由三種顏色組成的二維影像，由于紅、綠、藍(lán)三色分別代表了焊點(diǎn)的三個立體組成部分：平坦部分、傾斜部分和陡峭部分，所以此二維圖像包含了焊點(diǎn)的三維信息，因此可非常準(zhǔn)確地判斷焊點(diǎn)和元件缺陷。在檢測進(jìn)行時，X－Y工作臺會將線路板送到鏡頭下面，鏡頭捕捉到彩色的線路板圖像后，32位元的RISC處理器將會在X－Y工作臺移至下一個位置時對捕捉到的影像分析處理，通過對圖像進(jìn)行連續(xù)處理，獲得較高的檢測速度。VT－WIN是日本歐姆龍公司最高檔的光學(xué)自動檢查系統(tǒng)，可應(yīng)用于檢測印刷線路板上的貼片及焊接等缺陷。（2）AOI技術(shù)向智能化方向發(fā)展AOI 技術(shù)向智能化方向發(fā)展是SMT發(fā)展帶來的必然要求，在SMT的微型化、高密度化、快速組裝化、品種多樣化發(fā)展特征下，檢測信息量大而復(fù)雜，無論是在檢測反饋實(shí)時性方面，還是在分析、診斷的正確性方面，依賴人工對AOI獲取的質(zhì)量信息進(jìn)行分析、診斷幾乎已經(jīng)不可能，代替人工進(jìn)行自動分析、診斷的智能AOI技術(shù)成為發(fā)展的必然，圖61所示為一種采用焊點(diǎn)形態(tài)圖形識別和專家系統(tǒng)分析的智能化AOI系統(tǒng)原理圖，它基于焊點(diǎn)形態(tài)理論，方法與自動視覺檢測類似，即利用光學(xué)系統(tǒng)和圖象處理措施在線實(shí)測已成形焊點(diǎn)的形態(tài)，由計算機(jī)將所獲取的焊點(diǎn)實(shí)際形態(tài)與分析評價專家系統(tǒng)庫存的合理形態(tài)進(jìn)行比較，快速識別超出容許形態(tài)范圍的故障焊點(diǎn)，并利用智能技術(shù)對其故障類型和故障原因進(jìn)行自動分析評價，形成工藝參數(shù)優(yōu)化調(diào)整實(shí)時控制信息，進(jìn)行焊點(diǎn)質(zhì)量實(shí)時反饋控制，并對分析評價信息進(jìn)行記錄統(tǒng)計處理，該方面的研究工作國內(nèi)外都在進(jìn)行之中。（7）多數(shù)AOI編程復(fù)雜、煩瑣且調(diào)整時間長，不適合科研單位、小型OEM廠，多規(guī)格小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)單位。（3）字符處理方式不同，引起的極性判斷準(zhǔn)確性差異較大。收集到的數(shù)據(jù)可以追溯一個有缺陷的零件直到某個卷盤，此外還可以快速優(yōu)化生產(chǎn)線以適應(yīng)不同的產(chǎn)品種類。 實(shí)時監(jiān)控利用目前AOI系統(tǒng)生成的標(biāo)準(zhǔn)缺陷數(shù)量和對變量的量測能實(shí)現(xiàn)實(shí)時檢查并發(fā)現(xiàn)不良，只要有任何過程超出預(yù)設(shè)界限，系統(tǒng)都會提醒生產(chǎn)線操作員。 AOI和SPC的結(jié)合AOI 技術(shù)的統(tǒng)計分析功能與SPC技術(shù)的結(jié)合為SMT生產(chǎn)工藝實(shí)時完善提供了有利的保障，PCB裝配的成品率進(jìn)而得到明顯提高，隨著現(xiàn)代制造業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)的受控越來越重要，對SPC資料的需求也不斷增長，AOI系統(tǒng)的應(yīng)用將越發(fā)顯出其重要性。3）回流焊后這是AOI最流行的選擇，因?yàn)檫@個位置可以發(fā)現(xiàn)全部裝配錯誤，避免有缺陷的產(chǎn)品流入客戶手中，回流焊后檢測能夠提供高度的安全性，它可識別由焊膏印刷、元件貼裝和回流過程引起的錯誤，支持最終品質(zhì)目標(biāo)。對于AOI設(shè)備，沒有一個最好的位置來處理所有的生產(chǎn)線缺陷，如果應(yīng)用AOI的目標(biāo)是要改進(jìn)全面的最終品質(zhì)，AOI設(shè)備置于過程的前面可能沒有置于后面的價值大，置于前面是為了避免對已有缺陷的產(chǎn)品再增加價值，此外在過程的早期，維修缺陷的產(chǎn)品的成本大大低于發(fā)貨前后的維修成本。最終品質(zhì)注意力主要集中在產(chǎn)品生產(chǎn)的最終狀態(tài)，當(dāng)生產(chǎn)問題非常清楚、產(chǎn)品混合度高、數(shù)量和速度為關(guān)鍵因素的時候，優(yōu)先采用這個目標(biāo)，設(shè)備可以產(chǎn)生大范圍的過程控制信息，使用AOI設(shè)備來監(jiān)視生產(chǎn)過程，典型內(nèi)容包括詳細(xì)的缺陷分類和元件貼放偏移信息，當(dāng)產(chǎn)品可靠性高、混合度低、大批量制造和元件供應(yīng)穩(wěn)定時，優(yōu)先采用這個目標(biāo)，在線監(jiān)控具體生產(chǎn)狀況，并為生產(chǎn)工藝的調(diào)整提供必要的依據(jù)。圖46為回流焊后AOI識別的不同類型的缺陷。此時基板上沒有不定型的東西，最適合進(jìn)行圖象處理，且通過率非常高，檢測過分苛刻而導(dǎo)致的誤判也大大減少。 貼裝檢測元件貼裝環(huán)節(jié)對設(shè)備精度要求很高，常出現(xiàn)的缺陷有漏貼、錯貼片、偏移歪斜、極性相反等。在正常印刷的場合，邊緣部分多少會產(chǎn)生一些隆起，這個部分可對從斜面投射過來的光發(fā)生強(qiáng)烈的反射。PCB加工過程中的粉塵、沾污和一部分材料的反射性差都可能造成虛假報警，因此目前在使用AOI檢測出缺陷后，必須進(jìn)行人工驗(yàn)證。PCB 缺陷可大致分為短路（包括基銅短路、細(xì)線短路、電鍍斷路、微塵短路、凹坑短路、重復(fù)性短路、污漬短路、干膜短路、蝕刻不足短路、鍍層過厚短路、刮擦短路、褶皺短路等），開路（包括重復(fù)性開路、刮擦開路、真空開路、缺口開路等）和其他一些可能導(dǎo)致PCB報廢的缺陷（包括蝕刻過度、電鍍燒焦、針孔）。（2）元件貼裝之后 器件貼裝后AOI能及時檢測出漏貼、貼錯、偏移歪斜等貼片缺陷。通過將SAM技術(shù)與兩排攝像機(jī)的立體視覺安排相結(jié)合，此AOI系統(tǒng)可測量和接納物體與表面高度，而結(jié)果在數(shù)學(xué)上呈現(xiàn)平直PCB，呈一定角度的攝像機(jī)提供物體的兩個透視，然后計算PCB的高度圖形和三維表面拓?fù)鋱D形，在板上任何元件的精確位置也通過計入其在板表面的高度來進(jìn)行計算，工作時AOI設(shè)備使用一標(biāo)準(zhǔn)板傳送帶在攝像機(jī)下面按刻度移動PCB通過攝像機(jī)排列，將圖像的立體象對排列構(gòu)成一副照相鑲嵌圖，然后對此照相鑲嵌圖進(jìn)行合成變平或?qū)崟r分析，SAM技術(shù)與立體視覺成像技術(shù)的結(jié)合具有高的精度和可重復(fù)性，可用于重要元件確認(rèn)和PCB檢查。元件位置上的總變量小于1個象素的各3/10，因此要匹配到3個元件時，應(yīng)改進(jìn)精度和可重復(fù)性。（3）統(tǒng)計建模技術(shù)為克服傳統(tǒng)圖象處理方法的缺點(diǎn)，AOI采用自調(diào)性的軟件技術(shù)，其設(shè)計將用戶從運(yùn)算法則的復(fù)雜性中分開，通過顯示一系列要確認(rèn)為物體的例子，使用一種數(shù)學(xué)技術(shù)，即統(tǒng)計外形建模技術(shù)（SAM）來自動計算怎樣識別合理的圖像變化，不同于基于運(yùn)算法則的方法，SAM使用自調(diào)性、基于知識的軟件來計算變量。由于元件檢測圖像很少完全匹配模板，所以模板是用一定數(shù)量的容許誤差來確認(rèn)匹配的，如果模板太僵硬，可能產(chǎn)生對元件的誤報；如果模板松散到接受大范圍的可能變量，也會導(dǎo)致誤報。圖32是一種基于該方法的焊膏橋連檢測圖像，在提取PCB上焊膏的數(shù)字圖像后，根據(jù)其焊盤間隔區(qū)域中焊膏形態(tài)來判斷其是否為橋連，如果按某一敏感度測得的焊膏外形逾越了預(yù)設(shè)警戒線，即被認(rèn)定為橋連，DRC方法具有可以從算法上保證被檢驗(yàn)的圖形的正確性，相應(yīng)的AOI系統(tǒng)制造容易，算法邏輯容易實(shí)現(xiàn)高速處理，程序編輯量小，數(shù)據(jù)占用空間小等特點(diǎn)，但該方法確定邊界能力較差，往往需要設(shè)計特定方法來確定邊界位置。3 AOI工作原理SMT中應(yīng)用AOI技術(shù)的形式多種多樣，但其基本原理是相同的（如圖31所示），即用光學(xué)手段獲取被測物圖形，一般通過一傳感器（攝像機(jī)）獲得檢測物的照明圖像并數(shù)字化，然后以某種方法進(jìn)行比較、分析、檢驗(yàn)和判斷，相當(dāng)于將人工目視檢測自動化、智能化。表21是AOI檢查與人工檢查的比較。檢測要素是精確性和可靠性，而人工檢測在做得最好的情況下也有其局限性。這個工序包括許多名操作員在生產(chǎn)線的工位上用顯微鏡工作。2）操作容易由于AOI基本上都采用了高度智能的軟件，所以并不需要操作人員具有豐富的專業(yè)知識即可進(jìn)行操作。由于ICT需要針對不同的電路板制作不同的模板，制作和調(diào)試的周期較長，故只適用于大批量生產(chǎn)。 SMT生產(chǎn)線上常用方法的缺點(diǎn)人工目檢是最方便、實(shí)用、適應(yīng)性最強(qiáng)的一種。人工目檢通常位于貼片機(jī)后或回流爐后的第一個工位。由于電路板尺寸大小的改變提出更多的挑戰(zhàn),因?yàn)樗故止z查更加困難。研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的自動光學(xué)檢測系統(tǒng) ，將使我國印刷電路板行業(yè)的檢側(cè)技術(shù)落后的狀況得到改觀，增加競爭的能力。用于過程缺陷分析、改善產(chǎn)品質(zhì)量 。焊接前的檢測設(shè)備循環(huán)進(jìn)行元器件貼裝、偏移檢測，并能直接發(fā)出偏移的信號給貼裝設(shè)備，修改貼裝程序。AOI是基于光學(xué)原理來對焊接生產(chǎn)中遇到的常見缺陷進(jìn)行檢測的設(shè)備, 現(xiàn)在AOI系統(tǒng)已成為PCB制造業(yè)的必然需求。而且一個普通 4人的檢查崗位使用AOI后一個人就可以完成檢測、標(biāo)識和裝箱工作，更重要的是，AOI可以生成一系列的測試數(shù)據(jù)反饋給工藝工程師，做到防范于未然，降低了維修成本等等。隨著SMT（表面貼裝技術(shù)）裝配越來越精密、效率要求越來越高，人工目檢顯然已經(jīng)適應(yīng)不了現(xiàn)代化