任务3.3 AOI自动光学检测程序编制

模块3PCBA电路板检测与整机安全测试工艺模块3PCBA电路板检测与整机安全测试工艺任务3.3AOI自动光学检测程序编制301任务引领02知识准备03任务实施04练习题目录CONTENTS4任务引领01

1.本任务讲什么？

◎AOI设备的基本结构；

◎AOI设备的工作原理；

◎AOI设备的编程步骤；

◎基本算法；

◎贴片元件注册方法及算法使用。

5任务引领01

2.你将有什么收获？

了解AOI的结构组成和软件系统的构成；掌握AOI成像原理及设备工作原理；掌握AOI的编程方法、各种算法和元件注册方法及算法使用。6任务引领01

3.你的任务是什么？（1）写出AOI的编程步骤。（2）写出贴片电阻、极性二脚件、SOP器件的注册方法及算法使用。7知识准备023.3.1AOI设备的基本结构1.AOI定义:◎全称:AutomaticOpticalInspection◎功能:基于机器视觉技术，模拟人眼检测PCBA中的常见缺陷。◎应用:替代人工检测，提高生产效率和质量。8知识准备022.AOI检测系统硬件

硬件组成:◎图像传感器:采集图像的基础，常用面阵相机。◎主机:运行检测软件的平台，高度定制化。◎光源:机器视觉的核心，影响检测稳定性。◎机械组件:包括传动装置和马达，影响检测精度。◎机体外壳:所有部件的载体，固定设备结构。9知识准备02

3.AOI检测系统软件

软件组成:

◎算法:核心部分，决定检测能力。

◎影像处理软件:处理和分析图像。

◎通讯软件:数据传输和系统控制。

◎AI的作用:提升AOI检测技术的关键因素。10知识准备023.3.2AOI设备的工作原理1.成像原理:◎光学原理:光线反射和成像。◎图像处理技术:检测算法，如灰阶处理、色彩分析等。11知识准备022.AOI检测设备工作原理工作流程:

（1）扫描PCBA:通过CCD摄像头采集图像。

（2）图像处理:与数据库中的合格参数比较。

（3）缺陷检测:显示或标示缺陷，供维修人员处理。12知识准备023.AOI的应用位置

应用位置:

①锡膏印刷后:检测印刷缺陷。

②回流焊前:检测锡膏和贴片质量。

③回流焊后:检测所有工艺缺陷。

④红胶检测:检测红胶质量。

⑤波峰炉后:检测波峰焊质量。13知识准备023.3.3AOI设备的编程步骤14知识准备021.编程流程:①新建程序:输入PCB板名称和类别信息。②调节导轨宽度:根据PCB宽度调整。15知识准备021.编程流程:③程序面设置:设置坐标原点、PCB尺寸等。④制作缩略图:创建PCB的缩略图。16知识准备021.编程流程:⑤设置Mark:注册Mark点，提高检测精度。17知识准备021.编程流程:⑤设置Mark:注册Mark点，提高检测精度。18知识准备021.编程流程:⑥CAD导入:导入贴片机数据，进行元件注册。19知识准备021.编程流程:⑥CAD导入:导入贴片机数据，进行元件注册。20知识准备02⑧保存程序。21知识准备023.3.4基本算法

常用算法:①ChipSolder算法:检测焊盘区域。②Compare算法:检测元件反向和极性。③Dreg算法:检测锡珠情况。④CREST算法:综合检测波峰焊焊点。⑤Glue算法:检测红胶溢胶。⑥Histogram算法:检测CHIP元件虚焊。22知识准备023.3.4基本算法①ChipSolder算法:检测焊盘区域。②Compare算法:检测元件反向和极性。

23知识准备023.3.4基本算法③Dreg算法:检测锡珠情况。

④CREST算法:综合检测波峰焊焊点。

24知识准备023.3.4基本算法⑤Glue算法:检测红胶溢胶。⑥Histogram算法:检测CHIP元件虚焊。25知识准备023.3.4基本算法

其他算法序号算法功能1Length算法

检测元件长度变化（如电阻长度）。验证是否使用错误原料。2Match算法图像对比，检测元件位置是否符合要求。3Match2算法Match算法的改进版，支持二次相对位置定位。4OCV算法检测元件表面标识字符，验证元件是否正确。5OFFset算法检测BGA元件的本体偏移。6OTHER算法

图像对比，用途广泛但针对性较差。26知识准备023.3.4基本算法

其他算法序号算法功能7PIN算法检测多脚件的引脚及焊接情况（少锡、虚焊等）8SIZE算法检测LED元件的贴装偏移。9TOC算法检测元件特征颜色，判断缺件、错件等。10Short算法检测多脚件或靠近元件的联锡或短路。11OCR算法检测电阻物料的标识字符，检测框与本体框一致。27知识准备023.3.5贴片元件注册方法及算法使用元件类型与注册示意图检测项说明电容

本体框1个（红色）本体框的作用是用于定位、偏移。其注册与调试见“基本算法”中“偏移”中采用“Match”算法。少锡框2个（蓝色）少锡框的作用是用于检测焊点的爬锡状况。其注册与调试见“基本算法”中“少锡”中采用“TOC”算法。空焊框2个（蓝色）空焊框的作用是用于检测焊点是否发生空焊。其注册与调试见<基本算法>中<空焊>中采用“TOC”算法。错件框1个（黄色）错件框的作用是用于检测焊点是否错件、侧立、立碑、反白。其注册与调试见<基本算法>中<错件>中采用“TOC”算法。缺件框2个（蓝色）缺件框的作用是用于检测元件是否缺件。其注册与调试见“基本算法”中“缺件”中采用“Length”算法。28知识准备02电阻

本体框1个（红色）本体框的作用是用于定位、偏移。其注册与调试见“基本算法”中“偏移”中采用“Match”算法。少锡框2个（蓝色）少锡框的作用是用于检测焊点的爬锡状况。其注册与调试见<基本算法>中“少锡”中采用“TOC”算法。空焊框2个（蓝色）空焊框的作用是用于检测焊点是否发生空焊。其注册与调试见<基本算法>中<空焊>中采用“TOC”算法。错件（缺件）框1个（黄色）错件框的作用是用于检测焊点是否错件、侧立、立碑、反白。其注册与调试见“基本算法”中“错件”中采用“OCR”或“OCV”算法。29知识准备02极性二脚件

黄色框为极性框

本体框1个（红色）本体框的作用是用于定位、偏移。其注册与调试见“基本算法”中“偏移”中采用“Match”算法。少锡框2个（蓝色）少锡框的作用是用于检测焊点的爬锡状况。其注册与调试见“基本算法”中“少锡”中采用“TOC”算法。空焊框2个（蓝色）空焊框的作用是用于检测焊点是否发生空焊。其注册与调试见“基本算法”中“空焊”中采用“TOC”算法。错件框1个（紫色）错件框的作用是用于检测焊点是否错件、侧立、立碑、反白。其注册与调试见“基本算法”中“错件”中采用“Match”或者“OCR”算法。当极性二脚件的本体具备丝印时，极性框与错件框为同一检测框缺件框2个（蓝色）缺件框的作用是检测元件是否发生缺件。其注册与调试见“基本算法”中“缺件”中采用“Histogram”算法。极性框1个（黄色）极性框的作用是检测元件是否极性错误。其注册与调试见“基本算法”中“反向”中采用“Compare”算法。30知识准备02SOP器件绿色框为极性框

本体框1个（红色）本体框的作用是用于定位、偏移。其注册与调试见“基本算法”中“偏移”中采用“Match”算法。虚焊框（蓝色）虚焊框的作用是用于检测焊点的好坏状况。其注册与调试见“基本算法”中“虚焊”中的“PIN”或者“Other”算法。短路框2个（黄色）短路框的作用是用于检测

IC引脚之间是否发生短路。其注册与调试见“基本算法”中“短路”中的“Short”算法。错件（缺件）框1个（白色）错件框的作用是用于检测焊点是否错件、侧立、立碑、反白。其注册与调试见“基本算法”中“错件”中的“OCR”、“OCV”或者“TOC”算法。极性框1个（绿色）极性框的作用是检测元件是否极性错误。其注册与调试见“基本算法”中“反向”中采用“Compare”算法。31知识准备02以SOP器件为例，其注册窗体如图所示。图中“①”区域为SOP件的检测项。32任务实施031.写出AOI的编程步骤。2.写出贴片电阻、极性二脚件、SOP器件的注册方法及算法使用。33练习题04单项选择题1.AOI英文全称是AutomaticOpticalInspection用于PCBA检查，其中文全称是（

）A.自动检查仪B.光学检测设备C.自动光学检测设备D.ALEADER设备2.AOI系统采集图像的基础是（

）。A.图像传感器B.主机C.光源D.机体外壳3.A0I操作员检测时一定要检查（

）是否已固定，在测试出现误判多时，主要原因可能是PCB板未固定。A.PCB板B.挡块C.光源D.以上都不对4.AOI光源由红、绿、蓝、白四种LED组成2D光。运用光学原理：镜面反射、漫反射、斜面反射。这属于AOI的（

）。A.图像对比原理B.光学原理C.统计建模原理D.二值化原理5.AOI的（

）是一种有效的检测算法，几乎所有的检测都可用到该算法，该算法就是利用OK样本的累计学习和色彩比对来进行检测和判断。A.灰阶处理算法B.图像色彩分析技术C.图像统计原理D.光学原理34练习题046.当AOI光源照到元件的焊锡时，在显示器上显现（

）。A.红色B.绿色C.蓝色D.黄色7.AOI设备中的“成像原理”主要依赖于哪种物理现象？().A.电磁感应B.光的反射与折射C.声波传播D.热传导8.在AOI设备中用于识别和定位