RENISHAW雷尼紹ATOM光柵在自動檢測設備上的應用
RENISHAW雷尼紹ATOM光柵在自動檢測設備上的應用
RENISHAW雷尼紹AOI（自動光學檢測）設備在過去十多年中被廣泛應用于半導體制程、電路板組裝、顯示面板制程、太陽能、LED以及各種工業(yè)自動化等工業(yè)領域。
以PCB電路板為例，現(xiàn)今的電子產(chǎn)品設計精巧且功能強大，高密度電路板線路之間僅有數(shù)微米的距離，通過肉眼顯然無法檢測是否出現(xiàn)短路、斷路等問題，因此必須依靠精密的AOI設備進行檢測。
中國臺灣廠商開發(fā)的AOI設備一直以來無論在性能還是穩(wěn)定性方面在業(yè)界都具有相當強的競爭實力。創(chuàng)立于中國臺灣的捷智科技股份有限公司（以下簡稱JET），多年來為業(yè)界提供先進的自動光學檢測方案，他們新開發(fā)的用于SMT（表面貼片技術）生產(chǎn)線的AOI檢測設備采用雷尼紹ATOM系列超微型光柵來確保系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性。
RENISHAW雷尼紹AOI 工作原理
AOI 設備主要部分包括：光源、取像系統(tǒng)、機電及運動控制系統(tǒng)和圖像處理分析軟件等。工作原理主要是利用CCD攝像頭采集被測對象影像，將圖像識別法與實際參考圖像進行比對，經(jīng)過復雜的演算和分析來識別檢測組件是否合格。
當今電子產(chǎn)品日益趨向精密微型化，在運動控制技術層面上，光柵的分辨率或速度必須滿足設備的要求方能確保設備在短時間內(nèi)完成檢測工作。JET公司AOI部門吳曉暉博士介紹ATOM光柵在新款AOI設備上的應用時說：“這款AOI設備的結構屬于龍門架式，Y軸（橫向）以線性馬達驅(qū)動固定在Y軸（橫向）的CCD攝像頭上，行程約為600-800 mm。位置反饋系統(tǒng)采用ATOM 40 µm柵距光柵，通過ATOM RI接口輸出1 µm分辨率的數(shù)字反饋信號，X軸（縱向）則以滾珠螺桿驅(qū)動，檢測進行時攝像頭在每隔6 µm的移動距離（縱向）上，以橫向方式掃描被測對象，終合成完整圖像。 ”
攝像頭在移動時的平穩(wěn)流暢度能夠確保系統(tǒng)所采集圖像的完整性，而光柵的細分誤差 (SDE) 對攝像頭移動的流暢度有著決定性影響。
RENISHAW雷尼紹ATOM系列光柵的細分誤差低至 ±75 nm， 足以滿足絕大部分中掃描應用，而雷尼紹TONiC系列光柵提供的細分誤差更低至 ±30 nm，適用于AOI 設備。
讀數(shù)頭精巧 靈活性高
JET目前所生產(chǎn)的AOI設備的掃描和空載移動速度分別達300 mm/s和600 mm/s，檢測的重復精度為 ±5 µm。吳博士說：“我們當初開發(fā)新機臺時適逢ATOM光柵系列的推出，印象深的是該讀數(shù)頭結合了微型設計和規(guī)格，節(jié)省占用空間的同時也使性能得以提升。在估算成本在預算范圍內(nèi)后我們決定采用該光柵，到目前為止ATOM的性能依然十分穩(wěn)定。”
RENISHAW雷尼紹ATOM讀數(shù)頭小尺寸僅為6.7 x 12.5 x 20.5 mm，通過外接細分接口盒進行信號細分，這種分離式設計不但實現(xiàn)了讀數(shù)頭的微型化，而且增加了JET在設備設計上的靈活度。吳博士繼說：“JET的強項是根據(jù)客戶的要求開發(fā)定制化AOI設備，很多時侯客戶會因為不同的制程而定制設備的規(guī)格要求。分離式接口設計允許我們在組裝追加設備訂單或更新系統(tǒng)時有更大的靈活性，譬如說在更新時僅需更換接口盒，從而提升系統(tǒng)分辨率而無需作對機械部分進行任何修改。”
人性化設計 穩(wěn)定可靠
JET十多年來一直在使用雷尼紹光柵，包括增量式RGH 22、RGH41和 RGH45系列。ATOM是目前雷尼紹所有光柵產(chǎn)品中體積小的系列，延續(xù)了雷尼紹產(chǎn)品一貫人性化的設計風格。吳博士說：“ATOM 的安裝簡單便利，一如RGH光柵系列，通過安裝LED了解系統(tǒng)當前狀況，不需要其他繁瑣儀器的輔助。另外，我們也體驗到
RENISHAW雷尼紹ATOM光柵的抗污性能比RGH系列有進一步的提升。部分工作環(huán)境較差的客戶反映：顆粒粉塵這一類污染物一旦累積到一定程度就會妨礙光柵的性能。不過ATOM對這一類污染物的抵抗力更強，也允許使用酒精等一般清潔劑進行維護。”
RENISHAW雷尼紹ATOM系列是雷尼紹 采用*過濾光學鏡組設計的微型光柵。讀數(shù)頭內(nèi)的DSP動態(tài)信號處理功能（包括自動增益控制與自動偏置控制），確保光柵在被污染的情況下也能輸出穩(wěn)定、純正的信號。
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