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文章编号：10013997(2011)01-0210-03
机械设计与制造
Design&Manufacture
Machinery
第1期 2011年1月
自动光学检测设备重复定位精度测试与分析
陈军
（华南理工大学机械与汽车工程学院，广州510640）
Testandanalysisofrepositioningaccuracyforautomatedoptical inspection
CHEN Jun
(School of Mechanical and Automotive Engineering South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)
【摘要】为了对自动光学检测设备(A0I)的重复定位精度进行测试与分析，在介绍了其功能结构和工作原理的基础上，设计了一种针对其重复定位精度的简便有效的测试方法，然后根据正交试验设计思想，选取了算法类型、光源亮度和相机速度三个主要因素进行了试验，并借助极差分析法和方差分析法对试验数据进行了分析。结果表明：该测试方法简单快捷且准确可靠，该正交试验设计方案正确合理。
关键词：重复定位精度；自动光学检测；正交试验设计
[Abstract] In order to test and analyze the repositioning accuracy for Automated Optical Inspection(AOI),based on the structure and work principle,a simple and effective test method for repositioning accura-cy directed at AOI was designed, then according to the orthogonal experiment idea, three main factors of algo rithm type, light brightness and camera speed were selected for test,and the experimental data was analyzed by methods of range analysis and variance analysis.The results show that the proposed test method is simple, convenien, accurate and reliable;the proposed orthogonal experiment design is correct and reasonable.
Key words:Repositioning accuracy;Automated optical inspection;Orthogonal experimentdesign 中图分类号：TH161.21,TP806+.1文献标识码：A
1引言
随着SMT产业突飞猛进地发展，特种元器件不断推出，PCB（电路板)产品也向着超薄型、小元件、高密度、细间距的方向快速发展。采用基于机器视觉技术的自动光学检测设备(AOI)对电路板制造和装配过程进行高速高精度质量检查，已成为PCB制造业的必然需求！。
自动光学检测设备的重复定位精度是指在相同条件下，操作方法不变，相机多次运动到既定点上的一致性程度"-。其对作为自动光学检测设备最重要的性能指标之一的检测精度起着至关重要的影响。
目前自动光学检测设备的重复定位精度的主要测试方法是采用激光干涉仪进行测试4,该方法具有测试精度高的优点，但由于激光于涉仪价格昂贵、操作复杂，不易安装，对操作者相关技术水平要求较高，加之其需要被测物有便于安放镜头的支架或空间，使得该方法存在很多局限性，基至在很多场合难以实施测试。
迄今为止，许多研究者相继对重复定位精度的测试和分析进行了长期的研究。如冷涵涛提出了一种在生产实际中应用方便而且能够完全满足检验要求的重复定位精度检验方法；史长虹等结合变轴数控机床的特点拟定了重复定位精度的评定策略，为基于并联机构的机床性能评定方法研究提供了参考；科研工作者介绍了如何使用激光多普勒位移测量仪测量数控机床的定位误差，并根据标准确定数控机床的定位精度和重复定位精度，为进一步进行误差补偿提供了基础。但这些研究几乎都是针对数控
机床的，目前还没有针对自动光学检测设备重复定位精度测试和分析的文献，利用正交试验设计方法来寻求重复定位精度的实验研究也尚无系统的研究报道。
利用自动光学检测设备的功能结构和工作原理，设计了针对其重复定位精度的简便有效的测试和分析方法，并将正交试验设计方法引入到重复定位精度研究中，利用正交试验法安排实验，借助极差分析法和方差分析法对实验结果进行了分析，确定了所选
因子对重复精度影响的显著性及在试验范围内的最优组合。 2试验原理与装置
2.1AOI功能结构和工作原理
AOI作为现代制造业的一种PCB质量检测系统设备，在
SMT生产线上应用广泛，其主要作用是检测PCB在制造和装配过程中的缺陷，并提供过程依据信息，以便通过调整或改正工艺来减少或消除缺陷
+摄像控制器
CPU
显示器存储器
+图像采集卡运动控制器图像处理软件
图1AO1功能结构图
1.运动定位装置2.CCD相机3.镜头4.光源5.PCB6.传送导轨
★来稿日期：2010-03-29
★基金项目：粤港关键领域重点突破招标项目（东莞专项：20061682），
广东省、教育部产学研结合资助项目（2006D930304001）