3D-AOI 技术

满足所有需求的3D自动外观检查装置

凭借自行开发的硬件和软件技术,实现高速、高精度的测量检查

3D检查的必要性

同时实现检查数据创建效率与检查能力的提高

传统的2D检查首先要选择电路板和元件的颜色,区分亮度等级的照明,然后再识别元件位置进行各种检查。然后,由于电路板及元件的批次差异所带来的颜色、亮度偏差,往往需要很多时间来创建检查数据、调试。

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3D检查的优点

3D检查通过定量地检测高度信息,就可以轻松地识别元件位置。
例如,如下所示,QFP、小型晶体管、连接器等元件就可以根据高度信息轻松识别。

这样,通过将高度信息纳入检查,就会比2D检查更容易地创建检查数据及调试。
另外,还提高了2D检查中难以实现的元件倾斜、浮起、焊膏检查精度。

元件浮起

晶体管翻转

引线浮起

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2D检查的必要性

3D检查并不适合所有情况,极性、文字、电桥、元件差异(色差)等有时也适合2D检查,因此要发挥优异的检查能力,重要的是要根据检查项目区分使用2D/3D检查。
随着近年元件越来越小、连接越来越紧密、电路板越来越薄,通过适当的检查可实现高检查精度。

3D自动外观检查装置 3Di系列(3D-AOI)

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开发背景

随着市场上的产品需求呈现多样化,对于检查装置也提出了产品规格的多样化、提高生产效率、缩短交期的要求。
对于这样的市场需求,本公司在应对7、12、18μm可缩放分辨率的同时,通过M尺寸电路板、双轨、支持大型电路板的产品系列满足多样化的市场需求。
还有,通过实现3D-SPI/3D-AOI的硬件、软件通用化,以通用的操作性减轻培训负担,改善维护性并缩短了交期。

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通过开发支持M尺寸电路板的3D-AOI提高有限空间的生产能力

33Si/3Di系列

支持M尺寸电路板的3Si/3Di系列

支持M尺寸电路板的3D-SPI/AOI(宽度850mm)比传统机型减少了大约25%的占地面积。
这些都提升了有限空间的生产能力,尤其是需求较多的车载、移动设备市场。

独有硬件

采用了支持实现智能工厂的高精度测量和形成高度重复再现性的高刚性门架。
要对长时间的量产环境实现稳定的检查质量,就要求具有优异的测量精度和反复再现性。
本公司通过采用双轴电机驱动的独有高刚性门架,以及优化门架构造与线性标尺,将传统机型的位置精度从9μm(3σ)提高到3μm(3σ)。

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行业最高的生产效率

通过采用CoaXPress标准的12M像素、高速摄像机及充分利用GPU的独有高速高度计算处理,使生产效率显著提升,达到行业最快,为5,700mm2/s(分辨率18μm,是本公司传统机型3D-AOI的1.7倍),并在M尺寸电路板中实现大约15秒的处理量。

以下是本公司电路板样品与传统机型的比较。

传统机型

(FOV数35,扫描时间13秒)

下一代机型

(FOV数24,扫描时间7秒)

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通过改善搬运系统提高便利性和设备运转率

通过调整搬运系统,可在自动运转中取出电路板,从而无需后面的NG传送带,在提高设备投资效率的同时,可搬运最重12Kg的电路板,实现应对多种不同的电路板。
除此之外,通过提高搬入搬出速度,缩短从自动运转停止到生产重启时间,实现提高生产效率。

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0201元件高精度检查

在高分辨率(7μm)机型中应对高精度的0201元件检查。

3Di (7μm)的1005元件与0201元件的比较图像

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侧面摄像机

利用侧面摄像机自动检查提高检查范围的覆盖率。
通过4向侧面摄像机的高速自动检查,提高检查范围的覆盖率。

4方向侧面摄像机

俯视图像

侧面摄像机图像

和传统机型相比,新机型不仅提高二律背反生产效率,而且还进一步地提高了精度。

独有软件

通过全存储技术提供舒适的操作性。
除了在2D-AOI中培育的专业技术,还在组合独有高刚性门架和电路板表面修正技术的同时,通过在存储器上展开电路板全面无缝3D图像,这样,即使在没有电路板的状态下,也可以通过一次拍摄轻松地创建检查数据。
另外,还可以3D整画面保存功能支持可追溯性。

独有的电路板表面图像

3D电路板全面图像

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Saki Self-Programming(SSP) Software

以更少电路板、更少技能,更少压力为理念开发的简易编程功能。基于约10万种元件相关数据库和BOM数据,自动创建正确的库。
由于Saki Self-Programming(SSP)Software允许在AOI/SPI使用相同任务数据,因此只需一次数据创建就可以完成1条生产线的检查数据。

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3D高度方向异物及多余元件检查(高度ECD)

通过运用全存储技术,可对整个电路板面进行高度方向异物及多余元件检查(3D ECD)。
通过运用高度信息,无需对OK图像进行采样,就可从第1块量产电路板进行检查。
并且,还可运用高度信息,实现对元件颜色及电路板颜色、任何异物掉落环境都能进行稳定检查。

高度ECD NG检测图像

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2D/3D混合高精度焊接检查算法

运用2D算法的专业技术,除SMT工序之外,还通过开发选择性的焊接后的专用算法,在1个检查窗口就可批量检查各种不同的焊接不良。

IC引脚检测图像

IC焊接检查

通孔焊接检查图像

3D通孔焊接图像

3D引脚检测图像

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检查程序的合理阈值确定

通过基于符合IPC标准的检查及统计数据的合理阈值确定,实现标准数据质量的标准化。

符合IPC标准的检查

样本值的柱状图

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操作人员判定辅助系统 Multi Process View

在离线终端进行判定时,可在1个画面显示印刷前、回流前、回流后的检查结果。
始终保持优化阈值,在中间工序发生NG的情况下,帮助分析不良电路板的原因,防止不良流出。

利用自我诊断功能进行绝对精度保证与预知维护功能

要保持高精度检查的同时实现高生产效率,就需要对每日的量产运用保持绝对精度,以保持可靠的检查结果。
本公司通过开发自我诊断功能,实时监控装置的状态,实现装置的状态可视化,保证绝对精度。
另外,通过安装预知维护功能,在装置发生异常和故障之前有计划地提醒更换消耗元件并维护以优化TCO。

时间计划维护

状态监视维护

上述的高度生产效率和高精度检查将对智能工厂中关键的M2M连接发挥重要作用。
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