AOI+檢測系統技術發展方向

1. AOI+檢測系統技術發展方向檢測系統技術發展方向檢測系統技術發展方向檢測系統技術發展方向
工研院量測中心
戴鴻名
2014 / 10 / 15

2. Copyright 2014 ITRI 工業技術研究院
大大大大 綱綱綱綱
AOI 檢測的對應範圍
當前檢測難題
國外狀況
問題探討
發展方向
問題與討論
2

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光譜圖
頻率(Hz)
波長(m)
高高高高
長長長長短短短短
低低低低
NMR 核磁共振
微波/WiFi微波/WiFi
1 mm10 nm10-3 nm
umnm
1 m 100 m
紅外線紫外線
可見光
雷達波X 射線
AOI
檢測範圍檢測範圍檢測範圍檢測範圍
光譜特性光譜特性光譜特性光譜特性
AOI 檢測的對應範圍檢測的對應範圍檢測的對應範圍檢測的對應範圍
呼吸心跳睡眠偵測
情緒疲勞偵測
嬰兒照護
心血管參數偵測
3D IC 檢測
電路板內層電路
醫學影像
半導體缺陷/污染
粒子檢測
機械元件尺寸檢測
太陽能電池隱
裂檢測
LCD/觸控/LED
線路缺陷檢測
UWB/NPNS
微振動及3D定位
光源光源光源光源
光路設計光路設計光路設計光路設計
電路設計電路設計電路設計電路設計
機構設計機構設計機構設計機構設計
細菌
病毒
(SEM)
無線電波無線電波
無線通訊
THz
放射線治療

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當前檢測難題當前檢測難題當前檢測難題當前檢測難題
4
• 機械加工產業的工件日趨複雜機械加工產業的工件日趨複雜機械加工產業的工件日趨複雜機械加工產業的工件日趨複雜，，，，必須投入多種量必須投入多種量必須投入多種量必須投入多種量
測設備來測設備來測設備來測設備來解決解決解決解決，，，，但更換但更換但更換但更換量測模組不易量測模組不易量測模組不易量測模組不易。。。。
• 少量多樣化的生產方式少量多樣化的生產方式少量多樣化的生產方式少量多樣化的生產方式。。。。更換更換更換更換產品時產品時產品時產品時，，，，量測量測量測量測夾治夾治夾治夾治
具具具具需重新需重新需重新需重新設計設計設計設計，，，，既耗時又昂貴既耗時又昂貴既耗時又昂貴既耗時又昂貴。。。。
• 檢測效率檢測效率檢測效率檢測效率與與與與檢測精度的檢測精度的檢測精度的檢測精度的衝突衝突衝突衝突，，，，尤其是線上檢測尤其是線上檢測尤其是線上檢測尤其是線上檢測、、、、
機器人導引檢測的時候機器人導引檢測的時候機器人導引檢測的時候機器人導引檢測的時候。。。。希望有比較不受振動影希望有比較不受振動影希望有比較不受振動影希望有比較不受振動影
響的檢測方法響的檢測方法響的檢測方法響的檢測方法。。。。

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實例實例實例實例
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複雜複雜複雜複雜3D、、、、大小大小大小大小
3D、、、、混和材質混和材質混和材質混和材質
內層缺陷內層缺陷內層缺陷內層缺陷多參數多參數多參數多參數

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常見的測量方法
6
參考影片

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國外狀況國外狀況國外狀況國外狀況參考影片

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遠程目標
AOI+ enabled smart multi-sensor platform / smart robot
(a) AOI+ Sensors enabled Smart Robot / Multi-sensor
platform
(b) Universal interface for easy integration
讓檢測的基準面儘可
能和加工準準面重
合，並且機電介面更
接近
讓檢測的基準面儘可
能和加工準準面重
合，並且機電介面更
接近
專利
申請中
省略圖片
專利
申請中
省略圖片

9. Copyright 2014 ITRI 工業技術研究院
三角量測法解析度的探討
9
常見問題 :
• 雷射三角法的光斑問題
• 線光源線寬度對量測的影響
方案實例 :
技術留意處：使用
雙光源系統進行投
光，會因為狹縫的
不同使得投射的線
光源寬度不同，需
要做好狹縫尺寸最
佳化。

10. Copyright 2014 ITRI 工業技術研究院
色散法深度檢測術
10
200
700
0
0.56
1.12
1.68
2.24
2.8
3.36
3.92
4.48
5.04
5.6
6.16
6.72
7.28
7.84
8.4
8.96
9.52
10.08
高度變化高度變化高度變化高度變化(μm)
距離距離距離距離(mm)
外徑溝槽形貌外徑溝槽形貌外徑溝槽形貌外徑溝槽形貌
常見問題 :
• 雷射共焦的光斑、速度問題
• 三角法的檢測深寬比問題
方案實例 :
專利
申請中
省略圖片

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色散範圍:8mm
色散鏡組
鏡頭長度 :
90mm
工作距離:
60mm
60.164
深度位置(mm)(Z axis)
63.001
66.320
68.180
68.829
0 5
投射線長(mm)(X axis)
400nm
450nm
550nm
650nm
700nm
波長
色散波長與深度距離關係曲線
繞射極限
聚焦光點
8.66mm
投射線長:10mm
波長 400nm 450nm 550nm 650nm 700nm
Focus spot size
尺規單位 : um
Z 精度在 X 方向誤差分析
皆小於
1um
色散法深度檢測術解析度的探討

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通用介面的探討通用介面的探討通用介面的探討通用介面的探討
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防脫落擋塊
SENSOR端
SENSOR端
訊號與電源
介面
量測探頭固定孔
防呆圓角
防脫落擋塊
汽缸夾持
ROBOT端
ROBOT
端訊號與
電源介面
固定孔
電源及訊號
線出線孔
方案實例 :

13. Copyright 2014 ITRI 工業技術研究院
通用介面的探討通用介面的探討通用介面的探討通用介面的探討
實施案例實施案例實施案例實施案例
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實施重點 :
• 必須容許測頭位置與機器臂可能存在的相對誤差，確保平順的夾持
• 保留必須的訊號介面
參考影片

14. Copyright 2014 ITRI 工業技術研究院
通用介面的探討通用介面的探討通用介面的探討通用介面的探討
國外狀況國外狀況國外狀況國外狀況
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參考影片

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現在到未來相關議題現在到未來相關議題現在到未來相關議題現在到未來相關議題
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多角度x光/超音波
碳纖維
複合材料
Multi-sensors 檢測技術
Multi-sensors 3D檢測資料
數位轉換
抗振檢測技術檢測模組微型化技術

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謝謝您參與，敬請指教
問題與討論
工研院量測中心 戴鴻名
hmtai@itri.org.tw
03-5732295
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