工業(yè)產(chǎn)品的表面缺陷對(duì)產(chǎn)品的美感、舒適性和性能都有負(fù)面影響，因此生產(chǎn)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的表面缺陷進(jìn)行及時(shí)的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，機(jī)器視覺的檢測(cè)方法可以克服人工檢測(cè)采樣率低、精度低、實(shí)時(shí)性差、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度高等缺點(diǎn)，在現(xiàn)代工業(yè)中得到越來越廣泛的研究和應(yīng)用。

表面檢測(cè)是機(jī)器視覺的延申，早期要昂貴的攝像機(jī)才能實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在借助AI算法設(shè)備成本廣為工廠接受，出現(xiàn)高速發(fā)展勢(shì)頭。我愛方案網(wǎng)與瑞芯微構(gòu)建方案商生態(tài)，推動(dòng)人臉識(shí)別應(yīng)用向工業(yè)表面檢測(cè)領(lǐng)域滲透，已經(jīng)有多款基于RK3399，3566/3568和最新3588強(qiáng)算力的邊緣計(jì)算主板和一體工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)入智慧工廠項(xiàng)目。上期文章推薦了二十個(gè)表面檢測(cè)應(yīng)用案例，幫助智能工廠設(shè)備制造商和系統(tǒng)集成商選型，快速導(dǎo)入表面檢測(cè)智能。本期重點(diǎn)介紹機(jī)器視覺：電子電路表面組裝(SMT缺陷類)檢測(cè)案例。

 

01 SMT缺陷檢測(cè)

 

電子電路表面組裝技術(shù)(SMT)，稱為表面貼裝或表面安裝技術(shù)。它是在印制電路板的表面或其它基板的表面上，通過回流焊或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術(shù)。然而SMT貼片已經(jīng)高度自動(dòng)化，但是仍然不能避免IC偏移、金屬件斷腳、連接器變形、水晶極性反、撞落等缺陷，這些缺陷如果由人工進(jìn)行檢測(cè)，就會(huì)速度慢且檢出率不高。尤其對(duì)于體積很小的電路板，更會(huì)加大檢測(cè)難度。

 

02 SMT缺陷檢測(cè)的難點(diǎn)及識(shí)別過程

 

① 缺陷種類很多，一種電路板從幾十種到幾百種缺陷，這對(duì)檢測(cè)人員要求很高；并且在檢測(cè)人員有崗位流動(dòng)的情況下，要確保每個(gè)檢測(cè)人員達(dá)到合格水平是非常困難的。

② 對(duì)于體積小的電路板，上面的元器件及缺陷更加微小，人工檢測(cè)需要通過顯微鏡進(jìn)行；檢測(cè)困難、耗時(shí)長(zhǎng)且檢測(cè)難度大。

 

③ SMT產(chǎn)線的生產(chǎn)速度很快，每天達(dá)到成千上萬的數(shù)量，這要求對(duì)每個(gè)電路板的檢測(cè)時(shí)間要控制在數(shù)百毫秒或數(shù)秒內(nèi)（具體時(shí)間以產(chǎn)線及SMT的復(fù)雜度有關(guān)），才能不影響產(chǎn)線生成速度并找出有缺陷的板子；

 

識(shí)別過程：硬件采用高分辨率工業(yè)相機(jī)自動(dòng)對(duì)電路板拍照，對(duì)缺陷種類進(jìn)行歸類、建立數(shù)據(jù)集并創(chuàng)建針對(duì)性的缺陷識(shí)別模型，最后采用AI視覺識(shí)別技術(shù)對(duì)高分辨率照片進(jìn)行分析提取有缺陷對(duì)象。

 

 

03 SMT加工中用AOI檢測(cè)表面缺陷

 

AOI (Auto Optical Inspection) 就是自動(dòng)光學(xué)辨識(shí)系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)被普遍應(yīng)用在電子業(yè)的電路板組裝生產(chǎn)線的外觀檢查并取代以往的人工目檢作業(yè)

 

早期的時(shí)候AOI大多被拿來檢測(cè)IC封裝后的表面印刷是否有缺陷，隨著技術(shù)的演進(jìn)，現(xiàn)在則被拿來用在SMT組裝線上檢測(cè)電路板上的零件焊錫組裝后的品質(zhì)狀況，或是檢查錫膏印刷后是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

 

AOI最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以取代以前SMT爐前、爐后的人工目檢作業(yè)，而且可以比人眼更精確的判斷出SMT的貼片缺點(diǎn)。就如同人眼一般，AOI基本上也僅能執(zhí)行物件的表面檢查，所以只要是物件表面上可以看得到的形狀，它都可以正確無誤的檢查出來，但對(duì)于藏在零件底下或是零件邊緣的焊點(diǎn)還是比較有難度的，當(dāng)然現(xiàn)在有許多的AOI已經(jīng)可以做到多角度的攝影來增加其對(duì)IC腳翹的檢出能力，并增加某些被遮蔽元件的攝影角度，以提供更多的檢出率，但效果總是不盡理想，難以達(dá)到100％的測(cè)試涵蓋率。

 

 

總結(jié)：

基于機(jī)器視覺的產(chǎn)品表面質(zhì)量檢測(cè)在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)中得到了越來越多的重視和應(yīng)用，其檢測(cè)的準(zhǔn)確程度會(huì)直接影響產(chǎn)品最終的質(zhì)量?jī)?yōu)劣。伴隨著中國(guó)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國(guó)正變成國(guó)際機(jī)器視覺發(fā)展最活潑的區(qū)域之一。

 

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