ما هو الفحص البصري الآلي؟ | الفحص البصري الآلي

AOI، أو التفتيش البصري الآلي، هو الجزء الرئيسي من عمليات التصنيع المختلفة بالإضافة إلى إنتاج لوحة PCB، حيث يجد أي أخطاء موجودة ومكونات مفقودة.

تساعد هذه العملية على إنتاج منتجات عالية الجودة وتلبية جميع المعايير المطلوبة. تُستخدم عادةً في صناعة السيارات وإنتاج الأجهزة الطبية، نظرًا لسرعتها ودقتها العالية.

في عملية الفحص هذه، يتم فحص الدائرة الكاملة للوحة PCB، مما يساعد في العثور على أي مكونات مفقودة أو دوائر قصيرة أو أي أعطال أخرى.

معنى AOI

AOI هو اختصار لـ "الفحص البصري الآلي". وهو نظام فحص للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) يُجرى أثناء التصنيع باستخدام كاميرا تفحص اللوحة بالكامل للكشف عن أي خلل أو أي مكون مفقود فيها. يساعد ذلك على حل أي أخطاء في الدائرة قبل التجميع النهائي.

أنظمة التفتيش البصري الآلية

نظام AOI ثنائي الأبعاد

النوع الأساسي والمستخدم بشكل شائع منأوتوماتيكي نظام الفحص البصري هو نظام ثنائي الأبعاد. في هذه الطريقة، تُستخدم كاميرات مزودة بميزات ثنائية الأبعاد لمسح الدائرة في بُعدين. الهدف الرئيسي من هذه العملية هو اكتشاف العيوب الموجودة على سطح اللوحة، مثل عدم دقة توصيل المكونات، أو وجود خلل في التوصيلات، أو عدم دقة لحام المكونات.

في نظام AOI ثنائي الأبعاد، يتم التقاط صورة للوحة المعيبة بواسطة كاميرا ومقارنتها بلوحة خالية من الأخطاء مع توصيلات المكونات المناسبة بعد اكتمال تجميع الدائرة النهائية، مما يؤدي إلى حل الخطأ.

ومن أهم المميزات التي تساعد المهندسين على استخدام هذا النظام هي سرعة الفحص، وقلة التعقيد أثناء الاستخدام، والتكلفة المنخفضة، وهي أيضًا العوامل الرئيسية.

نظام AOI ثنائي الأبعاد

تعتبر تقنية ثلاثية الأبعاد أحدث تقنية مقارنة بنظام ثنائي الأبعاد، وهي تستخدم طريقتين رئيسيتين للعثور على الأخطاء: التثليث بالليزر وإسقاط الضوء المنظم.

1.   للتثليث بالليزر، يُرسم خط ليزر على المنتج أو الدائرة، ثم تُساعد الكاميرات على التقاط صورة للخط. في حال وجود أي تغيير في أبعاد الخطوط، يُساعد ذلك على تحديد أي عدم دقة على السطح. نتائج هذه العملية دقيقة للغاية، ويمكنها تحديد قيم ارتفاع تصل إلى ميكرون واحد. لكنها عملية بطيئة.

2.     إسقاطات الضوء المُهيكلة عملية فائقة السرعة مقارنةً بتقنية التثليث بالليزر، ويمكنها تسجيل دقة ارتفاع تبلغ حوالي عشرة ميكرونات. تُسلط هذه العملية الضوء على الدائرة أو المنتج، ثم تُسجل نتائج التصميم المُشوّه. تُحدد نتائج الأنماط أو التصاميم المُشوّهة ارتفاع السطح.

حول PCBasic

الوقت هو المال في مشاريعك - و PCBasic يحصل عليه. PCBasic هو شركة تجميع لوحات الدوائر المطبوعة الذي يُعطي نتائج سريعة وخالية من العيوب في كل مرة. خدمات تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور تشمل دعمًا هندسيًا متخصصًا في كل خطوة، مما يضمن أعلى جودة في كل لوحة. بصفتنا شركة رائدة الشركة المصنعة لتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور, نقدم حلاً شاملاً يُبسط سلسلة التوريد الخاصة بك. تعاون مع فريقنا المتطور مصنع نموذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتحقيق تحولات سريعة ونتائج متفوقة يمكنك الوثوق بها.

فوائد جهاز AOI

نتائج دقيقة

·   تتوفر كاميرات عالية الدقة وأحدث البرامج المستخدمة في عملية AOI والتي توفر نتائج عالية الجودة وخالية من الأخطاء.

عمليات عالية السرعة

·   تتم هذه العملية بسرعة، وتستغرق وقتًا أقل من الطرق الأخرى، وتجد الأخطاء في وقت قصير، وتقدم نتائج بسرعة.

التحسين

·   توفر AOI عملية دقيقة ومحسنة لأنها تبني ثقة العملاء من خلال تقليل فرص الأخطاء والميزات الفعالة من حيث التكلفة.

لا ضرر أو أقل

·   إن عملية عمل هذه التقنية آمنة للغاية بحيث يمكن إجراؤها بسهولة دون إحداث أي ضرر للوحة أو التأثير على الجودة.

عملية منخفضة التكلفة

·   توفر هذه الطريقة عملية تفصيلية لاكتشاف الأعطال، مما يساعد على التحكم في التكاليف الإضافية للمكونات المتأثرة في أي دائرة. كما أنها مفيدة لمصنعي لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) لبناء ثقة عملائهم وزيادة مبيعاتهم.

وقت توقف منخفض

·   كما تعمل هذه العملية على تقليل وقت التنفيذ من خلال توفير ميزات مفصلة للوحات والمكونات المعيبة في وقت قصير وتضمن التسليم للمستخدمين.

المرونة

·   من مزايا هذه العملية إمكانية استخدامها في أي وقت خلال عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة للكشف عن العيوب والأعطال. لذا، تُستخدم غالبًا بعد عملية اللحام بالصهر لاكتشاف العيوب والأضرار أثناء عملية اللحام، مما يُسهم في تقليل النفقات الإضافية. كما تُساعد في إجراء أي تغييرات مطلوبة في عملية التجميع أو التصنيع وفقًا لمتطلبات التجميع النهائي.

حدود معدات AOI

·   الأجهزة والأدوات المستخدمة في عملية AOI معقدة وتتطلب كوادر مدربة وتدريبًا مناسبًا لإجراء هذا الاختبار. لذلك، ليس من السهل على أي شخص غير ماهر تشغيل هذا الجهاز.

·   إذا طُرِحَت تغييراتٌ وتعديلاتٌ جديدةٌ على أيِّ عملية، يصعب على أجهزة AOI التكيُّف معها. فهي تعتمد على خصائص العمل الحالية، وتعمل باستمرارٍ بناءً عليها، مما حدَّ من استخدامها لأحدث التعديلات.

·   احتاجت هيئة التصنيع العسكري (AOI) إلى أنواع معينة من البرامج للعمل بدقة، وقد تحتاج العمليات الجديدة إلى برمجة تتوافق مع تلك العملية. لذلك، تُجرى تعديلات على البرنامج وفقًا لمتطلبات العملية.

·   من القيود الأخرى عدم قدرتنا على اكتشاف أخطاء غير تلك المقصودة. فإذا سمحنا للبرنامج باكتشاف خطأ ظاهري، فسيكتشفه، ولن يتأثر أي خطأ غير متوقع آخر بهذا النظام.

كيف يعمل AOI؟

1. التفتيح

يُهيأ مصدر الضوء، أو مصباح LED، في آلات AOI لإضاءة لوحة الدائرة الكهربائية أو أي منتج. لتوفير رؤية ثلاثية الأبعاد، تتبع الأضواء زوايا ومسارات مختلفة للوصول إلى لوحة الدائرة. في آلات AOI القديمة، كانت تُستخدم الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية لإضاءة المنتجات؛ أما الآن، فتُستخدم مصابيح LED في الآلات. تُساعد مصابيح LED على عرض مجموعات ألوان مختلفة.

2. كاميرا الرؤية الآلية

توجد كاميرات مثبتة على الآلات تقوم بالتقاط صور للوحة، ومن خلال تحليل الصور، يمكننا اكتشاف الأخطاء.

بعض الأجهزة مزودة بأكثر من كاميرا واحدة للحصول على رؤية مفصلة. تعمل هذه الكاميرات المتصلة بناءً على تعليمات البرمجة. نتيجة الصورة أو دقتها هي العامل الرئيسي في اكتشاف الأخطاء. لذا، استخدم أجهزة عالية الدقة للحصول على نتائج دقيقة في وقت قصير.

3. عدسات AOI

الجزء الرئيسي من أجهزة AOI هو عدسات AOI التي تلتقط صورًا ضوئية للوحات. بعد ذلك، يُحوّل مستشعر الصورة إلى صورة مُخرَجة. تمر هذه الصورة عبر نظام معالجة، حيث يُجرى فحص مُفصّل. باختصار، يعتمد عمل AOI بشكل أساسي على العدسات. لذا، عند استخدام عدسة عالية القدرة، ستحصل على نتائج واضحة.

4. برامج المعالجة

يعتمد التشغيل الكامل لجهاز AOI على البرنامج المُوَجَّه. لذا، قبل استخدام AOI لاكتشاف الأعطال، يُرجى تقديم تفاصيل دقيقة حول المنتج. عادةً، تُستخدم طريقتان لبرمجة جهاز AOI: البرمجة اليدوية والبرمجة القائمة على الخوارزميات.

تطبيقات تكنولوجيا AOI في تصنيع الإلكترونيات

تتمثل الطريقة الرئيسية لـ AOI في اكتشاف مختلف الأعطال في المنتجات المُنتَجة وتوفير معايير الجودة لها. تُساعد دقة آلات AOI على توفير تصنيع إلكتروني عالي السرعة في الحالات التي يصعب فيها إجراء الفحص اليدوي. كما يكتشف AOI المكونات المفقودة، والمكونات غير المحاذية، والأعطال الأخرى ذات الصلة في الدائرة.

ماذا يعني AOI في صناعة الإلكترونيات؟ حسنًا،يتم استخدام هذه التكنولوجيا في العديد من الطرق في تصنيع الإلكترونيات:

1. فحص لوحة الدوائر المطبوعة

فحص ما قبل إعادة التدفق:

أُجري فحص ما قبل إعادة التدفق للتأكد من خلو تجميع لوحة الدوائر المطبوعة من الأخطاء قبل الانتقال إلى العملية النهائية. يُساعد فحص AOI الذي يُجرى قبل لحام إعادة التدفق على اكتشاف الأخطاء في اللوحة، مثل ما إذا كانت المكونات متصلة بالكامل، أو ما إذا كان هناك أي مكون أو تمثيل رمزي مفقود. يُساعد اكتشاف الأخطاء قبل إعادة التدفق على توفير الوقت والتكاليف الإضافية لإعادة تشكيل اللوحة.

في فحص ما قبل إعادة التدفق، يُستخدم نظام AOI ثنائي الأبعاد للتحقق من تفاصيل عملية التجميع بدقة. يُساعد التحقق من دقة توصيل قطبية المكونات، ومن خروج المكونات المطلوبة، على تشغيل لوحة الدوائر المطبوعة بدقة.

فحص ما بعد إعادة الانصهار

الهدف الرئيسي من فحص ما بعد إعادة التدفق للوحة PCB هو التحقق من العثور على أخطاء مختلفة مثل المكونات المفقودة، والمكونات المتصلة في نقطة أو اتجاه خاطئ، ومفاصل اللحام الباردة، وأي جسر لحام موجود على اللوحة.

2. فحص تقنية التركيب السطحي (SMT):

فحص تقنية التركيب السطحي هو عملية تُعتبر تقنية الفحص الرئيسية في التصنيع. يتضمن هذا الفحص تقييمًا شاملًا للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) ومكوناتها لضمان الجودة والأداء الأمثل. تساعد هذه العملية على اكتشاف الأعطال التي تحدث أثناء الإنتاج، مما يُمكّن من معالجتها قبل التجميع.

الأنواع الرئيسية لفحوصات SMT هي:

·   الفحص العيني:

·   الفحص البصري الآلي

·   التفتيش بالأشعة السينية

·   اختبار في الدائرة

·   الاختبار الوظيفي

3. فحص تقنية الثقب عبر الفتحة (THT):

تتحكم شركة THT AOI في الصعوبات الموجودة في أتمتة عملية التفتيش عبر الفتحة باستخدام عمليات مختلفة مثل التصميم الميكانيكي والبصري والبرمجي.

يساعد الفحص على اكتشاف وجود أي لحام بدون دبوس، أو عدم وجود أي مخرجات لحام، أو أي دبوس متصل. كما يكشف عن نقص اللحام وكرة اللحام. ويُستخدم أيضًا في حالات عيوب تبليل التربة.

الخاتمة

يتطلب تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) وغيرها من المنتجات أساليب فحص محددة لاكتشاف ومعالجة مختلف الأخطاء أثناء التصنيع في اللوحة أو الدائرة. تُستخدم عمليات مختلفة لفحص الأخطاء على اللوحة، وأهمها عملية الفحص الآلي (AOI)، والتي تُستخدم لاكتشاف مختلف الأعطال في اللوحات، مثل عدم توصيل أي مكون، أو تلفه، أو قصر الدائرة، أو أي أعطال أخرى ذات صلة. تزيد هذه العملية من كفاءة تشغيل المنتجات وتقلل التكلفة النهائية.

في عملية تحليل AOI، تُستخدم الكاميرات لمسح أجزاء الأعطال في لوحة PCB. بعد الحصول على هذه النتيجة، يُقدّر المصنعون تفاصيل الأعطال ويُعالجونها وفقًا للمتطلبات. تجعلها ميزاتها البسيطة وسهلة الاستخدام بارزة في مختلف عمليات التصنيع والتطورات الصناعية، مما يُتيح استخدامها واكتشاف الأعطال.