- 07/05
- 2023
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Vision小助手
(CMVU)
技术进步持续推动着电子设备朝着轻薄化、小型化方向发展,为实现更少空间、更快速度、更高性能的指标,工厂对PCBA的“轻、薄、短、小”要求不断提高,AOI检测由曾经的“选配”转变为“标配”。
在海尔工厂,PCBA DIP/SMT工艺段,现有的炉前/炉后传统型AOI存在以下两个核心痛点:
① 操作复杂、调试时间长:海尔多为家电类PCBA生产,波峰焊的焊点形态变化大,传统算法需针对每一类焊点进行调试,大大增加了调试时间。同时,还对人员的熟练程度有要求,一旦人员流动,难以延续设备检测效果,从而影响生产效率。
② 误判高:统算法难以兼容焊点的多形态特征,误判比较高,大大增加了操作员复判的工作量。过多的误判,操作员容易疲劳,漏检的风险随之增加。
产线员工介绍:一块A4大小的PCBA板,一名经验丰富的工程师制作一个程序大约需要3-4小时,同时,大约会有20个点的误判。这无疑大大增加了工程师和操作员负担。
海尔工厂在导入数之联追光AI-AOI ZG6000后,大大降低了其漏检率(<0.01%)与误判率(<0.1%)。新产品换线时间由3-4小时变为10分钟左右,从之前1名工程师管理2条产线,到现在1名工程师可管理5条产线。同时,将复判和维修工位合并,减少1条产线1名操作员。
数之联追光AI-AOI ZG6000能有此优良的表现,源于数之联从整机设备的图像采集、图像处理、图像分析都进行了系统的设计与考量,特别是在数之联强大的AI能力加持后,工厂质检变得更为简单、高效、准确。
图像采集
AOI是基于图像分析的,那么获取图像信息的准确性及稳定性对于检测结果非常重要,可以想象,若采集的图像看不清楚或看不到被检测物体的特征点,那么准确的缺陷检出也就无从谈起。除了使用高分辨率、高速、高精密的成像模组之外,数之联创新性的使用了“飞行拍照“模式,使设备在运动中可以不停顿的拍照,设备的拍照效率更高、设备运行更稳定,为后续高检测指标奠定了坚实基础。
图像处理
图像处理进一步的保证了图像信息的准确性及稳定性。在AOI检测中,有多种因素会造成图像退化,比如AOI图像获取传输过程中,外界杂散光、光电二极管电子噪声及温度、光源的不稳定不均匀、机械系统的抖动、传感器温度等原因导致不可避免的使得图像因含有噪音而变得模糊。这都给图像识别、图像切割等后续处理工作带来了困难。为了保证成像精确性、一致性,数之联进行了大量的校准,包括:解析度、白平衡、畸变校准、显示器校准等。同时,为了确保不遗漏任何一丝可能的缺陷,数之联创新性的采用了全视野整板拼接成像,将不同位置、不同方向的局部图像进行准确地拼接和校正,从而消除拼接接缝带来的误差,实现全视野无缝拼接的效果。这种检测技术可以实现对PCBA表面缺陷的检测识别,有助于提高PCBA制造的质量和工艺水平。
图像分析
追光AI-AOI系列均围绕AI能力核心打造,引入了多个关键AI技术进行图像分析,其中主要包括:
1. 深度学习。数之联利用深度学习技术,构建了一个深度卷积神经网络模型,通过end-to-end 的方式来学习产品图像中缺陷因素之间的深层逻辑关系,包括局部与局部、局部与整体之间的联系,以此来实现对产品缺陷的检测和分类。
2. 缺陷自动检测。数之联采用深度学习算法,使用Mask来获取不良图像像素区域,并使用Box Regression把缺陷位置精确定位到图像上。
3. 模型自动优化。数之联使用自动迭代的训练方法,对模型进行优化,提高检测精度。如果有新的缺陷产生,我们会更新模型或者重新训练,以满足识别新缺陷的需求。
4. 检测算法自动验证。数之联采用基于图像处理的模板比对算法,将检测结果与标准库中的模板数据进行比对验证,并将错误的结果标记出来,然后回去将算法进行优化,再继续训练,提高缺陷检测的准确性。
缺陷关联分析。数之联采用机器学习技术,构建一个多因素关联模型,来分析生产过程和缺陷之间的关系,并按照各个因素对产品缺陷的影响程度进行排序。这个技术可以帮助我们找到缺陷产生的原因,并进一步优化生产过程,提高产品的质量。
追光AI-AOI系列均围绕AI能力核心打造,引入了多个关键AI技术进行图像分析,其中主要包括:当前,数之联追光AI-AOI系列具有完整的产品矩阵,可应用于PCBA(DIP/SMT)炉前/炉后生产线上的外观缺陷检测。整套产品检测系统基于深度学习算法,将传统AOI的调试时间缩短到10分钟左右。同时,它的误判率很低(<0.1%),检出率可以达到99.99%,具有行业领先的水平。相较于同类产品,追光AI-AOI系列搭载了数之联强大的深度学习神经网络模型,训练数据及模型框架来源于泛半导体行业相应缺陷数据,模型具有高泛化能力,能够兼容焊点形态变化。这些能够从根本上解决传统AOI需要长时间编程/调试、误判率高、会因为不同操作人员而出现不一致性等问题。数之联秉承“品质是产品的内在生命力”,从设计到生产/品控等多个环节,都严格遵循ISO质量体系,用心打造高品质的产品。