中山全自动SPI检测设备原理

3D结构光(PMP)锡膏检测设备(SPI)及其DLP投影光机和相机

一、SPI的分类：

从检测原理上来分SPI主要分为两个大类，线激光扫描式与面结构光栅PMP技术。

1）激光扫描式的SPI通过三角量测的原理计算出锡膏的高度。此技术因为原理比较简单，技术比较成熟，但是因为其本身的技术局限性如激光的扫描宽度偏长，单次取样，杂讯干扰等，所以比较多的运用在对精度与重复性要求不高的锡厚测试仪，桌上型SPI等。

2）结构光栅型SPIPMP，又称PSP(PhaseShiftProfilometry)技术是一种基于正弦条纹投影和位相测量的光学三维面形测量技术。通过获取全场条纹的空间信息与一个条纹周期内相移条纹的时序信息，来完成物体三维信息的重建。由于其具有全场性、速度快、高精度、自动化程度高等特点，这种技术已在工业检测、机器视觉、逆向工程等领域获得广泛应用。目前大部分的在线SPI设备都已经升级到此种技术。

      但是它采用的离散相移技术要求有精确的正弦结构光栅与精确的相移，在实际系统中不可避免地存在着光栅图像的非正弦化，相移误差与随机误差，它将导致计算位相和重建面形的误差。虽然已经出现了不少算法能降低线性相移误差，但要解决相移过程中的随机相移误差问题，还存在一定的困难。 8种常见SMT产线检测技术，欢迎查看详情。中山全自动SPI检测设备原理

在线 SPI设备在实际应用中出现的一些问题

      目前大部分的SMT工厂都已经开始导入在线SPI设备，但是在实际使用过程中，效果也因各厂对其重视程度而大不一样。究其原因主要有几下几点：

      品质重视不够目前大部分的工厂（特别是代工厂）在产能的管控上都非常的严格。但是往往对品质方面重视不够。当锡膏不能达到SPI设备的管控范围时，SPI一直会报警，没有及时处理的话会严重影响产能。所以只要产线不出什么大问题。都会把SPI的管控参数范围设大，提高一次通过率，但是这样往往也会把真实的不良流到下一制程，提高维修成本。目前有的工厂已经在SPI后端接一个收板箱，当SPI测试OK的时候直接流入下一工序，Fail的时候会停留在收板箱里面。等作业人员来确认当前电路板的不良点位是否OK。一般SPI可以查询十片电路板的不良信息，如不良点位，不良图片等。也有的工厂已经开始把SPI与AOI相连接，通过AOI测试到的不良反馈给SPI来合理的设定测试范围与参数，来提高一次通过率，减少不良流入下一工序。 中山全自动SPI检测设备原理在线SPI设备在实际应用中出现的一些问题有哪些呢？

应用于3DSPI / AOI领域的DLP结构光投影模块

编码结构光光源蓄势待发在2D视觉时代，光源主要起到以下作用：

1、照亮目标，提高亮度；

2、形成有利于图像处理的成像效果，降低系统的复杂性和对图像处理算法的要求；

3、克服环境光干扰，保证图像稳定性，提高系统的精度、效率；

通过恰当的光源照明设计，可以使图像中的目标信息与背景信息得到比较好分离，这样不*极大降低图像处理的算法难度，同时提高系统的精度和可靠性

      随着3D视觉的兴起，光源不*用于照明，更重要的是用来产生编码结构光，例如格雷码、相移条纹、散斑等。DLP技术即因其高速、高分辨率、高精度、成熟稳定、灵活性高等特性，在整个商用投影领域占据优先地位。随着市场需求的扩大，也被大量用于工业3D视觉领域，他的作用主要是投影结构光条纹。

      主流3D-SPI产品的检测原理有相位轮廓测量术（PhaseMeasuring Profilometry，PMP）和激光三角轮廓测量术。

在线 SPI设备在实际应用中出现的一些问题

目前大部分的SMT工厂都已经开始导入在线SPI设备，但是在实际使用过程中，效果也因各厂对其重视程度而大不一样

没有重视SPC系统分析出来的结果

目前在线的SPI都有完善的SPC功能，通过SPC分析能发现大部分印刷上出现的问题。提前发现一些可能导致印刷不良的因素。但是目前真正执行的情况应该说还不是很尽人如意。分析主要原因可能一是SPC功能操作相对比较复杂，并且需要操作人员有一定的SPC知识。二是SPC系统分析出来的结果智能化程度不够，所以没有得到足够的重视。这也是SPI厂商今后着重发展的一个方向。 SPI是英文SolderPasteInspection的简称，行业内一般人直接称呼为SPI。，SPI的作用和检测原理是什么？

两种技术类别的3D-SPI（3D锡膏检测机）性能比较：

      目前，主流的3D-SPI（3D锡膏检测机）设备主要使用两类技术：基于结构光相位调制轮廓测量技术(PMP) 与基于激光测量技术(Laser)。

      相位调制轮廓测量技术（简称PMP)，是一种基于结构光栅正弦运动投影，离散相移获取多幅被照射物光场图像，再根据多步相移法计算出相位分布，利用三角测量等方法得到高精度的物体外形轮廓和体积测量结果。

      PMP-3D-SPI可使用400万像素或者的高速工业相机，实现大FOV范围内的锡膏三维测量以及锡膏高度方向上0.36um的解析度，在保证高速测量的同时，大幅度的提高测量精度。此外，PMP-3D-SPI可在视觉部分安装多个投影头，有效克服了锡膏3D测量的阴影效应。激光测量技术，采用传统的激光光源投影出线状光源，使相PSD或工业相机获取图像。激光3D-SPI使用飞行拍摄模式，在激光投影匀速移动的过程中一次性获取锡膏的3D与2D信息。激光3D-SPI具有很快的检测速度，但是不能在保证高精度的同时实现高速；激光光源响应好，不易受外界光照影响，此外，因为激光技术为传统的模拟技术，激光3D-SPI的高分辨率为1um或2um。

      在目前的SMT设备市场中，使用激光测量类的厂商较多，更为先进的PMP-3D测量只有少数高级SPI在使用 SPI能查出在SMT加工过程中哪些不良。中山全自动SPI检测设备原理

AOI在SMT各工序的应用在SMT中，AOI主要应用于焊膏印刷检测、元件检验、焊后组件检测。中山全自动SPI检测设备原理

AOI检测设备对SMT贴片加工的重要性

AOI检测设备的作用是：当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供SMT工艺工程师改善与及SMT维修人员修整。

AOI设备包括:

1、按结构分类有:简易型手动离线AOI设备,离线AOI设备,在线AOI设备等;

2、按分辨率分类有:0402元件AOI设备,0201元件AOI设备

3、按相机分类有:单相机,双相机,多摄像机等

AOI设备可检测的错误类型:

1、刷锡后贴片前：桥接-移位-无锡-锡不足

2、贴片后回流焊前：移位，漏料、极性、歪斜、脚弯、错件

3、回流焊或波峰焊后：少锡/多锡、无锡短接锡球漏料-极性-移位脚弯错件

4、PCB行业裸板检测 中山全自动SPI检测设备原理

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