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全球首台3D-AI AOI具身智能检测机器人下线
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2025-04-24 11:57:41来源: 中国机器视觉网

前言:机器人不一定有实体,有实体的机器人不一定是人形,真正有用的机器人都从工业开始。谁掌握了工业应用,谁就掌握了机器人的未来。

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在国家“十四五”规划强调智能制造装备国产化的大背景下,面对外国企业在汽车电子、半导体封装领域占据全球高端PCB AOI市场约70%份额的现状,以及日益增长的PCB AOI检测需求。

全球领先的人工智能创新企业北京微链道爱科技有限公司基于过去几年间在深度学习AI领域积累的学术成果和在工业级3D相机领域积累的3D视觉技术,开发了基于AI的PCB AOI在线光学检测设备。

微链道爱创始团队汇集了机器学习、神经科学、工程、数学、模拟世界和计算基础设置方面的新型和前沿技术。通过开拓深度强化学习领域并使用虚拟世界来测试和验证,在机器人视觉引导、高精度三维成像、工业级高精度复杂缺陷检测、数字城市治理等领域取得了早期成果。 

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SMT检测的痛点

SMT(表面贴装技术)场景中,往往需要对PCB板上贴片元器件中的组件进行检测。

常见的元件贴装错误有缺件、立碑、侧立、极性、错位、错件、翻转、翘件、丝印、多锡、少锡、空焊、桥联、引脚翘起、金手指破损、脏污等。PCB AOI(自动光学检测)系统是一种PCB制造过程中质量控制的自动化检测设备。

通常需要采集2D和3D数据,与标准设计数据或合格样品进行对比,通过算法检测出元件的上述贴装错误。

目前国外PCB AOI设备企业主要有日本欧姆龙(Omron)、韩国Koh Young、美国CyberOptics等。

国内PCB AOI设备企业主要有天准科技、矩子科技、镭晨科技等。

对于缺件、错件、位移等2D贴装错误,主要通过高清相机采集2D彩色图片,利用传统图像处理算法或者预先训练的检测模型进行检测。

对于焊锡、元件高度等贴装错误,通过激光或结构光扫描,重建元件的三维点云数据,之后经过三维点云分析后进行检测。

目前PCB AOI设备逐渐向智能化和深度学习AI检测、全流程3D检测发展。

目前PCB AOI设备存在的问题

使用传统图像处理算法或者预先训练的检测模型进行检测。

在实际应用中,模型通常泛化性不足,准确率难以保证,进而导致漏检情况的发生。

通常需要采集和标注大量的PCB数据,模型准确率极度依赖于训练数据。工厂中一次数据收集和模型训练的时间周期长,进而导致模型更新周期长。

针对产线换型时,AOI机器建模效率低,参数调优困难,极大地影响了工厂产线效率。

焊锡表面反光、元器件遮挡等问题导致3D点云重建质量低,点云存在毛刺、孔洞等3D测量错误,使得误检率升高。

微链道爱3D AI-AOI产品的优势和技术特点

采用高性能的视觉基座AI模型,该模型在百万级的工业数据进行训练,对工业图像具有更强的表征能力,进而实现产线零漏检(0%)与低误判率(<1%)。  

借助于视觉基座 AI 模型,单张正样本数据即可构建AI模型,不需要提前收集数据,不需要收集大量缺陷样本,建模时间缩短至30秒左右。

采用自反馈学习机制,人工复检结果会实时传回系统,分钟级自动更新AI模型,实现持续优化。操作简单,无需专业知识,就像人类通过经验不断改进一样,高效又实用。 

采用18MP高分辨率远心镜头与四方向结构光投影技术,实现±2µm精度的3D高度检测与全彩2D缺陷同步识别,消除检测盲区,适应高复杂度PCB板2D和3D同步检测需求。支持0603(0.6×0.3mm)微小元件与60×60mm大视野,兼顾效率与精度。  

采用自研的多视角多频相位结构光技术和点云融合算法,解决了高反光、遮挡、低对比度等问题产生的点云测量错误,使得3D点云更加完整和平滑,噪声更小。从而使得3D检测更加准确,误报率和漏检率更低。  

可以实现全方位的2D和3D检测,同步检测出缺件、立碑、侧立、极性、错位、错件、翻转、翘件、丝印、多锡、少锡、空焊、桥联、引脚翘起、金手指破损、脏污等多种缺陷。

关键技术对比

采用自研的多视角多频相位结构光技术和点云融合算法,相比传统基于结构光的三维重建技术,解决了高反光、遮挡、低对比度等问题产生的点云测量错误、噪声和畸变,使得3D点云更加完整和平滑,噪声更小。

采用高性能的视觉基座AI模型,该模型在百万级的工业数据进行训练。相比于传统图像处理算法或者预先训练的检测模型,本产品使用单张正样本数据即可训练构建AI模型,不需要提前收集数据,不需要收集大量缺陷样本,解决了数据收集和模型训练的时间周期长的问题。

此外,DaoAI World的模型对工业图像具有更强的表征能力,解决了传统预训练检测模型准确率极度依赖于训练数据、模型泛化性不足的问题,进而实现产线零漏检(0%)与低误判率(<1%)。

采用自反馈学习机制,人工复检结果会实时传回系统,分钟级自动更新AI模型,实现持续优化。操作简单,无需专业知识。解决了参数调优困难的问题。

DaoAI 3D相机采用18MP高分辨率远心镜头与四方向结构光投影技术,消除检测盲区,适应高复杂度PCB板2D和3D同步检测需求。

相比传统PCB AOI设备,可以实现全方位的2D和3D检测,除了检测常见PCB表面贴装错误外,还可以同步检测出损件、异物、金手指、丝印等其他较难检测出缺陷。

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主要应用场景:SMT生产线、高密度PCB制造、精密电子元器件检测等场景。

(文章来源于微链道爱,如有侵权,请联系删文)