研祥EPE总线产品在PCB自动光学检测（AOI）系统中的应用

一、        系统概述

20 世纪70 年代以前, PCB 检测主要依靠人眼加放大镜,检测速度慢,漏检率高,同时,还会导致检验人员视力下降,影响人体健康；后来发展为电测试，其原理是根据PCB 线路图的计算机数据设计一副针床夹具和相应的网点测试程序。测试时,探针压在PCB 表面的待测点,然后通电测试每个网点的通断,并报告存在的短路和断路缺陷。其局限在于①只能检测短路和断路两种缺陷,缺口、针孔和残留铜等其它缺陷都无法检测。② 针床夹具的成本过高,小批量生产不合适； 但是随着电子组装向更高密度、更小尺寸、更复杂的PCB 混合技术的纵深发展,仅依靠人眼检测或电测试印制电路板的质量无法满足品质要求。为提高产品质量,减少进入下步工序的有缺陷电路板的数量,对PCB 检测中的关键设备----自动光学检测(AOI) 系统的需求也越来越大。

二、        系统要求

     • 整机系统要求长时间工作，对主控设备可靠性要求较高；

     • 主控设备安装于终端整机系统中，终端整机系统一般放置于工作车间内，且带有自动输送系统，受振动、灰尘等恶劣环境影响较大；

     • 因为需要采集的数据路数不多，相应需要扩展的接口也不多，一般1-2个即可；

     • 因为要打印测试结果，所以需要打印接口；

     • 因为要调试设备、设置参数、显示结果等，所以VGA接口、PS2接口（分开）是必须的；

     • 因为需要连接一些PLC控制设备，所以COM口也是必须的；

     • 因为测试过程中若发现异常，必须要求及时报警，所以主板必须自带蜂呜器，检测程序一般会利用此蜂呜器；

     • 主控系统要完成信息的采集、处理、分析、传输通信等功能，CPU性能不能太低，但是一般也不要求太商，适用即可。

三、        系统描述

AOI 是检测PCB 表面图形品质(如表面缺陷、断路和短路) 的设备,用于生产过程中半成品品质检测,是高精密单层印制板,尤其是多层印制板加工的关键技术。测试系统集光学、精密机械、识别诊断算法和计算机技术于一体。检测时,机器通过电荷耦合器件(CCD) 或激光自动扫描PCB ,采集图像后送与计算机处理,再与数据库中的标准数据比较,查出PCB 上缺陷,用显示器或自动标识系统显示或标识缺陷,供维修人员修理。

四、        系统框图

五、 项目产品清单

主控设备：研祥EPI整机IPC-6805E

该主控设备的主板是一款采用Intel®G41芯片组，支持Intel®LGA775封装双核、四核E5300、E8400、Q9400等系列CPU的高性能平台；支持2条800/1066M的DDR3内存条，总容量较大支持4GB；板载1个10/100/1000Mbps网络接口；支持VGA+VGA双显示功能；支持4个SATA接口；8个USB 2.0接口、2个串口（其中1个支持RS-232/RS-422/RS-485）、1个并口等丰富的I/O接口。

该主控设备的底板采用研祥EPI2.0总线设计，主板与底板间、底板与应用扩展卡间的连接全部采用欧式连接器来实现。

该整机机箱是一款小型壁挂机箱，外形尺寸小，占用整机系统的空间有限；该机箱采用优质钢板成型，喷涂高温烘烤漆，结构坚固。具有优良的散热、抗振及搞幅射性能。可以满足振动、电磁干扰等严酷工作环境的使用。 

六、 EVOC产品优势

     • 整个系统研祥EPI总线设计，主板与底板间、底板与扩展卡间全部欧式连接器针孔连接，360度全包围接触，具有高度气密性、防腐防氧化性、防尘性等，解决了在多尘、潮湿、高/低温、腐蚀等各种工业恶劣环境下工作时连接器间连接易堵塞、氧化或发霉而造成的电气接触不良，保证了工控机工作的可靠性

     • 主板或扩展卡一旦插到位，欧式连接器公母头接触面间不会发生相对位移，不会产生相对摩擦，不会损伤导电层，提升了系统抗振动和冲击的能力，保证设备在振动环境下长时间可靠工作的要求；

     • 独特的CPU背板支架设计，将CPU散热器重量转架到金属机箱上，避免欧式连接器间接触力的不平衡，同时使两个连接器间更加稳固，不会产生相对位移，进一步提高了整机在振动环境下可靠工作的能力。 

     • EPI总线计算机解决了传统金手指工业计算机平台无法通过底板供电，造成机箱走线复杂；EPI总线定义PS－ON#，5V SBS(2A)等信号，12V电源有5个管脚可承受7A电流，避免使用ATX电源时底板与主板之间控制连线,。

     • EPI总线优化了底板的PCI走线和ISA走线，PCI走线更短,走线更容易匹配，使得PCI和ISA信号质量得到大大改善，保证了系统的可靠性； 

     • 开放的构架:“EVOC-EPCI总线技术------增强型PCI总线扩展卡结构、信号定义规范 ”完全免费授权。

七、 结论

研祥EPI总线产品具备在恶劣工业环境下长时间无故障稳定工作的特性，能够很好的满足多尘、潮湿、高/低温、腐蚀、振动等各种严酷环境下对硬件的需求。

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