Case Study
自动光学检测 (AOI)
自动光学检测 (AOI) 机器在电子制造中至关重要,用于检查组装好的印刷电路板 (PCB) 是否存在缺陷。这些系统使用高分辨率摄像头和复杂的图像处理来验证组件的位置、存在和焊接精度。AOI 系统有两种类型。2D AOI 使用摄像头捕捉自上而下的视图,有时是角度视图,评估组件的存在、极性和焊点。同时,3D AOI结合了通过结构光或立体成像进行的高度测量,以评估焊料体积和组件高度,极大地提高了缺陷检测的可靠性。
现代 AOI 机器通常会整合这两种方法,以最大限度地减少误报,同时最大限度地提高检测精度。

Solution
运动系统和轴
在 RSI,我们了解运动控制在自动光学检测 (AOI) 系统中的关键作用,特别是在精确的摄像机定位和同步图像捕获方面。在 AOI 系统中管理的典型运动轴包括:
- X 轴:沿 PCB 的宽度(通常是机架中的水平方向)移动。
- Y 轴:沿 PCB 长度移动(垂直于 X 轴),与 X 运动结合使用时可实现全面的扫描范围。
- Z 轴: 对焦和高度补偿的垂直调整。
- Theta/Tilt Axis(可选):倾斜的摄像机视图可有效检查焊点。
- 输送机轴:自动化 PCB 运输。
- 电路板停机/夹紧:在检查期间确保 PCB 位置。
高性能 AOI 通常涉及协调的多轴运动,以实现详细而精确的检查。
客户使用 RMP EtherCAT 运动控制器使用了走停和连续扫描方法:
断断续续扫描:
采用这种方法,客户对 RMP EtherCAT 运动控制器进行了编程,使其精确地在预定的检查点移动和停止摄像机。利用 RMP 点对点运动 能力,它们以最小的过冲和振动实现了精确定位。这允许在闭环系统中实现稳定、可重复的摄像机校准,非常适合在 AOI 过程中捕获定点图像。
连续扫描:
为了进行连续扫描,客户使用了RMP的高级多轴流协调功能,包括 PT、PVT 或 PVTAJ 动作类型,以实现不间断、流畅的摄像机运动。这确保了摄像机的连续运动与图像拍摄时间之间的精确同步。此外,客户利用笛卡尔机器人类中提供的 RMP Path Motion 功能来简化复杂的连续扫描轨迹。
为什么客户选择 RMP EtherCAT 主机和运动控制器而不是 PLC,及其出色的运动编程功能
客户选择了 RMP EtherCAT 运动控制器而不是传统的 PLC 来满足其高级自动化需求。他们列举了RMP卓越的实时控制、精确的运动协调和灵活的集成能力。客户认识到 PLC 的局限性,尤其是它们对刚性梯形逻辑和基本运动控制的依赖,因此选择了 RMP 来实施复杂的多轴轨迹规划方法,例如 PT, PVT, PVTAJ,以及 点对点。事实证明,这些功能非常适合公司的高速、高精度应用。
RMP 平台基于软件的 PC 驱动架构简化了视觉系统、用户界面和复杂逻辑在单个工业 PC 中的集成。这消除了对额外控制器的需求,从而减少了开发时间和系统复杂性。EtherCAT 网络的使用进一步增强了可扩展性并最大限度地减少了布线,使 OEM 能够快速适应不断变化的检测需求。
RMP 的优势深深地延伸到运动编程和系统集成:
- 跨平台支持:开发人员根据应用程序需求在 Windows 或 Linux 环境之间进行选择,同时不影响实时性能。
- RapidCode API:由于支持 C++、C#、VB.NET 和 Python,统一的 API 使开发人员能够使用 Axis、MultiAxis 和 IO 等面向对象的结构来构建高级机器逻辑。API 支持使用回调或轮询订阅输入事件,允许与 iOS 进行响应式交互。
- 高速动作更新:由于伺服回路速率通常为 1 kHz 或更高,系统提供了毫秒级的运动和 I/O 更新。这确保了平滑的路径过渡、准确的触发和减少了振动。
- 运动安全和限制:内置安全功能包括软件定义的行程限制、跟踪错误保护以及与驾驶级安全(例如 Safe Torque Off)的集成。这些保障措施有助于保护敏感的光学元件和电子设备。
- 通过 EtherCAT 实现安全 (FSoE): RMP 支持基于 EtherCAT 的功能安全 (FSoE),这使得安全关键数据能够通过同一 EtherCAT 网络传输。这降低了布线复杂性,简化了安全系统设计,同时满足了严格的 SIL 标准。
- 数据记录和调整: 像这样的工具 RapidScope 允许实时数据采集和 PID 调整以提高性能。用户可以通过利用来记录所有数据 录音机功能。
- 视觉系统集成: RMP 在标准操作系统上运行,可与流行的视觉库和 AI 工具无缝对接。开发人员可以通过多线程执行、共享内存或远程接口来协调运动和成像。
证言
技术
好处
图片
额外
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