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一分鐘檢測12000片! AI機器視覺高速檢測電阻

11/1/2021

電阻,一種表面黏著技術元件,其樣貌取決於電路板要求,例如晶體或線圈型態。然而在過去幾年,它們的體積漸漸變得越來越小。一些 SMD(表面黏著式元件) 電阻可能小到只有 0.6mm x 0.30mm的尺寸。受惠於SMD 的應用,原有的科技獲得了大幅的發展,不僅改善了電路板的成本效益和可靠性,還提升了效能。SMD 電阻幫助我們鋪設了一條康莊大道,可以幾乎全面提升一切現代電子裝置的效率和耐用性。

SMD 另一項附加的優點是降低了額定功率。更小的體積代表更低的損耗,且單一 PCB 上也能加入更多電阻,而有了元件數量更高能帶來更大的複雜度,進而增加每片電路板上的功能。簡而言之,表面黏著技術 (SMT) 讓我們可以成就更多。

耗時且需要極高精度的製程

雖然如此進展帶來樂觀的前景,但 SMD 電阻的生產,是一項耗時且需要極高精度的製程。若沒有自動化系統進行品質管制,生產的難度將會雪上加霜。

在中國一家製造商的特殊案例中,他們面臨 SMD 電阻的市場需求持續成長的局勢。為了滿足需求,他們必須增加產量,但這反過來更加重了品質管制的壓力。其中一項品管檢驗措施包含對焊點進行檢查,然而該項目僅能透過人工目視來驗證,即使負責這項任務的員工事先受過訓練,一致性標準難以執行的問題依然有如芒刺在背。人工檢測的缺點,除了高度主觀偏頗之外,允收的公差限值也比自動化機器寬鬆許多。人工檢測具有一定的極限,而隨著產品的黏著元件數量增加,人體疲勞會導致更嚴重的失誤和偏頗的主觀判斷。當檢測有效性降低,瑕疵元件的數量也會增加。由於 SMD 電阻是電子產品中應用數量最多的元件,瑕疵品流入市場的風險將會導致一連串的災難,而一切責任將會往製造源頭追究。

鑑於迫在眉睫的風險,該製造商選擇採用自動光學檢測 (AOI) 技術減輕品質管制線遭遇的問題,並同時滿足以下特定需求:

  • 支援多台工業攝影機
  • 處理高解析度影像的能力
  • 透過高解析度影像進行生產良率分析
  • 對於GPU、圖框擷取器和 NIC PCIe 擴充功能的靈活支援
  • 最高運轉速度達 12,000 件/分鐘
  • 具成本效益
  • Windows 7(64 位元)作業系統支援完整的功能、使用者友善的介面,以及在獨立運作時具有高可靠性。

該製造商解決難題的良策,便是選擇研華的工業推理伺服器 (HPC-7420 + ASMB-805) 作為其檢測平台的中心。 

更迅速、更準確、更經濟AI AOI 檢測方案

AOI 解決方案包含了 HPC-7420 和 ASMB-805 工業推理伺服器。伺服器與八部個別的攝影機連接,以滿足平台的視覺需求,GPU 的處理運算會流經 ASMB-805,而配備有 10 個 CPU 核心的 ASMB-805 伺服器主機板則包含 Intel® Xeon® W-2255 晶片,最多可支援 3 x 3 片16通道的PCIe 3.0卡,能連結到 GPU 卡、NIC 卡和圖框擷取器。GPU 執行影像處理後會傳送至 PLC,高解析度影像的分析可顯示於儀表板。

檢測流程的第一步,是由伺服器參照 SMD 電阻的精密模型樣本。當生產線透過輸送帶移動時,八部攝影機會對產出的電阻拍攝高品質影像,再將影像傳送到推理伺服器與最佳樣本進行比較。最新的生產良率會呈現在儀表板上,而任何瑕疵品都會被伺服器和控制系統移除。

在製造大量精密高品質SMD電阻的案例中,只有在應用自動光學檢測系統後,檢測流程才變得快速可靠,方能有效地發揮最大產能。研華開發的 HPC-7420 和 ASMB-805 AOI 解決方案最終取代人工檢測,當應用於 SMD 電阻的生產時,數位式機器視覺和影像處理的應用能產生更客觀一致的結果。

研華針對SMD 電阻智慧檢測的AOI 解決方案,提供了比人工檢測更迅速、更準確、更經濟的方法,可以有效以高達到 12,000 件/分鐘的整體最高處理速度,對小型 SMD 電阻進行檢測。

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