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以及各種工業自動化等工業領域。
以PCB電路板為例，現今的電子產品設計精巧且功能強大，高密度電路板線路之間僅有數微米的距離，通過肉眼顯然無法檢測是否出現短路、斷路等問題，因此必須依靠精密的AOI設備進行檢測。

中國臺灣廠商開發的AOI設備一直以來無論在性能還是穩定性方面在業界都具有相當強的競爭實力。創立于中國臺灣的捷智科技股份有限公司（以下簡稱JET），多年來為業界提供優良的自動光學檢測方案，他們新開發的用于SMT（表面貼片技術）生產線的AOI檢測設備采用雷尼紹ATOM系列超微型光柵來確保系統性能的穩定性。
RENISHAW雷尼紹AOI 工作原理
AOI 設備主要部分包括：光源、取像系統、機電及運動控制系統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。位置反饋系統采用ATOM 40 µm柵距光柵，通過ATOM RI接口輸出1 µm分辨率的數字反饋信號，X軸（縱向）則以滾珠螺桿驅動，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流暢度能夠確保系統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。
讀數頭精巧 靈活性高
JET目前所生產的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：“我們當初開發新機臺時適逢ATOM光柵系列的推出，印象深的是該讀數頭結合了微型設計和規格，節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后我們決定采用該光柵，到目前為止ATOM的性能依然十分穩定。”

RENISHAW雷尼紹ATOM讀數頭小尺寸僅為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了讀數頭的微型化，而且增加了JET在設備設計上的靈活度。吳博士繼說：“JET的強項是根據客戶的要求開發定制化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，從而提升系統分辨率而無需作對機械部分進行任何修改。”
人性化設計 穩定可靠
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品中體積小的系列，延續了雷尼紹產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。讀數頭內的DSP動態信號處理功能（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定、純正的信號。

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