سیستم aoi چیست؟ انواع و کاربردهای بازرسی نوری خودکار
یکی از شیوه های نوین و پیشرفته بازرسی مدارها و اجزای الکتریکی، استفاده از سیستم های AOI است. aoi چیست؟ Automated Optical Inspection یا بازرسی نوری هوشمند روشی است که با سرعت بسیار بیشتر از بررسی های دستی و انسانی، به چک کردن دقیق مدارهای الکتریکی و بالا بردن کیفیت خدمات مونتاژ برد کمک می کند. با استفاده از این سیستم، ایرادات مختلفی مانند کمبود یک قطعه، اشکال در لحیم کاری و ارتفاع نامناسب قطعات در صنایع مختلف قابل تشخیص است.
آشنایی با بازرسی بصری خودکار یا AOI
aoi چیست؟ بازرسی نوری خودکار یا قطعه aoi نوعی بررسی بصری اتوماتیک و هوشمند است که از آن برای چک کردن برد مدار چاپی PCB یا LCD استفاده می شود. در این شیوه یک دوربین به صورت مستقل و متمرکز، دستگاه مورد نظر را بررسی می کند تا از سلامت قطعات مختلف مانند ترانزیستورها، اطمینان حاصل شود. به دلیل غیر تماسی بودن Automated Optical Inspection، معمولا در مراحل مختلف تولید بردهای الکتریکی از جمله بازرسی تخته لحیم کاری و خمیر لحیم کاری از این شیوه استفاده می شود.
بررسی انواع سیستم aoi
سیستم AOI دارای انواع مختلفی است که هریک از آنها برای بررسی های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. در حالت کلی این سیستم براساس عملکرد به دو دسته زیر تقسیم می شود.
سیستم های دو بعدی 2D
رایج ترین نوع سیستم های aoi که در بسیاری از بازرسی ها در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد، مدل دوبعدی است. در این نوع اشکالات سطحی مانند کمبود برخی از قطعات، ایرادات در لحیم کاری و قرار گیری اشتباه اجزا قابل تشخیص می باشد. در این شیوه تصویری از برد گرفته می شود و فرایند تشخیص الگو و مقایسه با آیتم بدون نقص انجام می شود.
سیستم aoi سه بعدی
در این سیستم ها از فناوری تصویربرداری سه بعدی استفاده می شود؛ برای انجام این کار معمولا مثلث سازی لیزری یا یا طرح ریزی نور ساختار یافته به کار می رود. این شیوه طیف وسیع تری از اشکالات از جمله ایرادات ناشی از استاندارد نبودن حجم قطعات را به دقت اندازه گیری کرده و مورد بررسی قرار می دهد.
ویژگی سیستم های بازرسی نوری هوشمند
برخی از ویژگی ها و مشخصات مهم و کاربردی سیستم aoi در اینجا آمده است.
- سرعت: سرعت بازرسی مدارها (Speed) براساس تعداد بررسی های انجام شده در هر دقیقه یا یک بازه زمانی خاص را بیان می کند.
- دقت: میزان دقت اندازه گیری و بازرسی (Accuracy) را نشان می دهد؛ به عنوان مثال می توان تشخیص دقت می تواند 5 میکرومتر باشد.
- میدان دید: FOV یا میدان دید محدود قابل مشاهده دوربین در بازرسی نوری خودکار را بیان می کند.
مزایای استفاده از aoi در صنعت
با توجه به تنوع قیمت مونتاژ برد الکترونیکی و اهمیت شیوه بازرسی برای بسیاری از قطعات، بهتر است با فواید مهم قطعات aoi توجه داشته باشید. مهم ترین مزایای aoi چیست؟ در اینجا به به برخی از مهم ترین مزایای استفاده از بازرسی aoi در تولید و مونتاژ قطعات مختلف صنعتی اشاره می شود.
- دقت بالاتر: استفاده از فناوری بازرسی نوری خودکار، دقت بسیار بیشتری نسبت به بررسی های انسانی و دستی خواهد داشت؛ به همین علت در بسیاری از صنایع از این شیوه استفاده می شود.
- سرعت بیشتر: به دلیل استفاده از ابزارهای بصری با دقت بالا و نبود دخالت های انسانی، سرعت بررسی بردها در این سیستم بسیار بیشتر از شیوه های سنتی است.
- نبود محدودیت های انسانی: دوربین های aoi با دقت و وضوح بسیار بالا، می توانند جزییاتی در مدار را بازرسی کنند که تشخیص آنها برای چشم انسان بسیار دشوار است؛ همچنین محدودیت های شیوه های سنتی و دستی در این روش وجود ندارد.
معایب سیستم aoi چیست؟
با وجود مزایای گوناگون و کاربردهای متنوع و مهم سیستم های aoi، این شیوه بازرسی دارای ایراداتی است که در اینجا بررسی می شود. معایب مهم aoi چیست؟
- ساختار بسیار سفارشی: این سیستم ها می توانند بسیار پیچیده و سفارشی شده باشند که راه اندازی و کار کردن با آنها می تواند دشوار باشد.
- محدودیت اشکالات تعریف شده: سیستم های aoi برای بررسی های خود از قوانین و پارامترهای از پیش تعریف شده استفاده می کنند؛ به همین علت ممکن است در تشخیص ایراداتی که با پارامترهای تعریف شده تطابق ندارند دچار اشتباه شوند.
- هزینه تهیه و نگهداری: هزینه اولیه خرید و نگهداری از سیستم های aoi نسبتا بالا است؛ همچنین برای اطمینان از عملکرد این قطعه به بررسی های دوره ای نیاز خواهید داشت.
- تشخیص ایرادات پیچیده: ایرادات ظریف یا وجود نقص در مناطق خاص و غیر قابل دسترس توسط این سیستم با چالش هایی همراه خواهد بود.
- اهمیت بالای شرایط محیطی: وجود ترکیب مناسبی از نور، دوربین ها و لنزهای aoi و در نتیجه فراهم کردن کنتراست مورد نیاز برای سیستم، در گرفتن تصاویر مورد نیاز به شکل صحیح بسیار اهمیت دارد.
- احتمال بروز نتایج کاذب: از آنجایی که aoi از الگوریتم های سنتی برای بررسی های خود استفاده می کند، ممکن است با تغییرات محیطی مانند نور، نتایج مثبت کاذب به دست آید. برای جلوگیری از این اتفاق در کنار استفاده از این شیوه، به بازرسی دستی نیز باید انجام شود.
آشنایی با کاربردهای aoi (بازرسی نوری خودکار)
در حالت کلی بازرسی نوری خودکار برای هرگونه آسیب یا اشکال در قطعات مختلف با دقت بالا مورد استفاده قرار می گیرد. این سیستم در فرایند خطوط تولیدی با سرعت بالا و کنترل کیفیت نقش اساسی دارد؛ برخی از این مشکلات که توسط این شیوه می توان آنها را کشف کرده در اینجا آمده است.
- تغییر شکل قطعات
- نبود یکی از اجزای مدار
- هرگونه خراش یا ایراد در اجزا
- کثیفی اجزاء الکتریکی مدار
- خواندن کد
- تراز مدار
- اندازه گیری و بازرسی چاپ
بازرسی نوری خودکار در صنایع مختلف
با توجه به کارکرد بهینه aoi در بازرسی قطعات مدار چاپی، در صنایع مختلفی از این سیستم استفاده می شود. کاربردهای صنعتی و مهم aoi چیست؟ برخی از صنایع مهم که از AOI استفاده می کنند در اینجا آمده است.
- صنایع PCB
- صفحه نمایش پانل
- صنعت خودروسازی
- صنایع الکترونیک
- نیمه هادی ها
- صنعت داروسازی
- فناوری های مربوط به نوشیدنی ها و غذاها
- فناوری های پیشرفته گوناگون
نحوه عملکرد بازرسی aoi
در بازرسی بصری خودکار بردهای الکتریکی، اجزای مختلفی مورد بررسی قرار خواهند گرفت که برای هریک از انواع آنها، این فرایند متفاوت خواهد بود. نحوه عملکرد aoi چیست؟ در اینجا به بررسی قسمت هایی که در aoi بازرسی می شوند می پردازیم.
بازرسی قطعات SMT توسط AOI
برخی از مهم ترین اجزا و مشکلاتی که در بردهای smt به کمک aoi مورد بررسی قرار می گیرد در اینجا آمده است.
- قطعات به شدت آسیب دیده
- نقص ناحیه ای در بورد
- بیلبوردینگ
- مولفه افست
- قطبیت اجزا
- وجود یا عدم وجود قطعات
- انحراف و کج شدن اجزا
- هرگونه اشکال در لحیم کاری
- اشکال در اتصالات
- قطعه برگردانده شده
- نقص در ارتفاع قطعات
- چسباندن کافی در اطراف سرنخ ها
- سرنخ های برداشته شده
- قطعات فاقد آزمایش جمعیت
- نقص در حجم قطعات
- وجود مواد خارجی
بررسی قطعات pcb به کمک aoi
بازرسی AOI برای PCB می تواند بر اساس قوانین کلی یا با توجه به CAD با طرح مورد نظر مقایسه و بررسی شود؛ به عنوان مثال هیچ خطی در برد نباید طول کمتر از 50 میکرومتر داشته باشد. هریک از اشکالات زیر می تواند در بازرسی نوری خودکار مورد بررسی قرار گیرد.
- خرابی انگشتان طلا (اتصال دهنده های باریک با روکش طلا در لبه مدار چاپی)
- ایراد در عرض خطوط
- اشکال در فاصله قطعات
- وجود مس اضافی
- نبود یک مولفه روی برد
- اتصالات کوتاه
- اشکال در نصب اجزا
- خرابی و شکستگی سوراخ
در آخر؛ aoi چیست؟
سیستم aoi چیست؟ بازرسی نوری خودکار یا Automated Optical Inspection یکی از شیوه های دقیق و هوشمند بررسی بردها و مدارهای تولید یا مونتاژ شده است. در این سیستم ها با استفاده از دوربین هایی با دقت بالا، به صورت دو بعدی یا 3d، وجود هرگونه نقص یا ایراد در قطعه ها مورد بررسی قرار می گیرد. AOI در بررسی اجزا در صنایع مختلفی مانند داروسازی، خودروسازی و الکترونیک استفاده می شود. در صورتی که قصد خرید انواع قطعات الکتریکی باکیفیت و مونتاژ شده را دارید، می توانید از مرصا الکترونیک کمک بگیرید.
سوالات متداول بازرسی نوری هوشمند
فرق سیستم های aoi دو بعدی و سه بعدی چیست؟
سیستم های دوبعدی از تصاویر دوبعدی برای عیب یابی استفاده می کنند و به مشکلات سطحی را تشخیص می دهند؛ ولی aoi سه بعدی مشکلات پیچیده تری مانند اشکالات حجمی را نیز می توانند تشخیص دهند.
آیا استفاده از قطعات aoi دقت بالاتری دارد؟
از آنجایی که برخی از ایرادات با چشم انسان و به صورت دستی قابل تشخیص نیست، قطعه های بررسی شده با فناوری aoi معمولا دقت و کیفیت بالاتری دارند.
