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华南理工大学等9家单位联合完成的“精密表面组装技术及成套装备研发与应用”整体技术达到国际先进水平,其中裂痕、翘曲及氧化等缺陷检测的微分几何视觉检测技术处于国际领先水平!

   202263日下午,广东省自动化学会组织并主持召开华南理工大学、惠州学院、深圳市路远智能装备有限公司、深圳德森精密设备有限公司、深圳市日联科技有限公司、安捷利(番禺)电子实业有限公司、广东瑞谷光网通信股份有限公司、广东风华高新科技股份有限公司和广东利元亨智能装备股份有限公司等9家单位联合完成的精密表面组装技术及成套装备研发与应用项目科技成果鉴定会。

   会议专家采用线上、线下会议相结合的方式,线下会场设在华南理工大学。华南理工大学党委常委、自动化科学与工程学院党委书记王丹平出席会议并致辞,广东省自动化学会理事长刘奕华教授主持并作会议总结。

   华南理工大学是教育部“985”双一流重点高校,尤其是在电子信息制造、智能自动化领域拥有坚实基础。本项目核心团队拥有精密电子制造装备教育部工程研究中心广东省高端芯片智能封测装备工程实验室广东省先进封测技术工程研究中心等平台,项目组授权核心技术发明专利130余件、发表论著200余篇,获省部级奖4项在面向半导体封装测试领域的先进控制、视觉检测以及智能制造自动化系统理论与技术研究方面形成了基础理论与实际应用相结合的创新氛围,全面负责本项目核心检测与控制算法研究、贴片机软件系统和检测仪整机研制;

   惠州学院依托惠州市电子信息制造优势产业,本项目中参与智能显微成像检测仪软件开发和应用培训等;

   深圳市路远智能装备有限公司致力于高速贴片机的国产化工作,成功突破了多项核心技术,目前已形成高速贴片机CPM-H2H3、多功能贴片机CPM-F3FH、透镜贴片机CPM-F3T以及LED贴片机CPM-L2等系列机型,主要技术性能指标达到了国际同类机型的先进水平,成为全世界仅有的几家贴片机生产制造商之一,本项目中参与负责贴片机系列产品研发和应用;

   深圳市德森精密设备有限公司致力于高精度印刷机的设计及生产,并能够按照客户的特殊需求提供解决方案。先后成功开发了DSP-1008DSP-1008TDSP-XPDSP-2008DSP-3008等系列机型,本项目中参与负责印刷机系列产品研发和应用;

   深圳市日联科技有限公司致力于X射线检测装备研发、制造及销售的国家高新技术企业,应用领域包括印刷电路板、封装、安防、新能源等,本项目中参与负责X射线检测仪系列产品研发和应用;

   安捷利(番禺)电子实业有限公司是大型柔性封装基板和柔性电路板行业上市公司,主要产品包括高密度挠性电路基板、刚挠结合基板和封装芯片基板及其模组产品,本项目中参与负责柔性封装基板系列产品研发和应用;

   广东瑞谷光网通信股份有限公司致力于光通信领域光器件、光模块产品及自动化装备的研发、生产和销售,向华为、中兴、中怡等通信设备制造商提供服务,产品涉及DDN数据通讯、FTTX接入网、HL固网和LTE无线4G5G等领域,本项目中参与负责光组件通讯模块、固晶机及封帽机系列产品研发和应用;

   广东风华高新科技股份有限公司主要产品有片式多层陶瓷电容、片式电阻、片式电感等,具备为电脑及其外部设备、移动电话、家用电器等电子整机整合配套供货的大规模生产能力,本项目中参与负责贴片机机械设计与加工,负责片容、片组、片感等元器件制造装备系列产品研发和应用;

   广东利元亨智能装备股份有限公司专注新能源动力电池制造等非标自动化设备的自主研发和产业化工作,在光学检测、激光焊接、精密注胶技术等,为全球500强企业提供整体工厂自动化解决方案,本项目中参与负责动力电池模切、卷绕和成品检测等制造装备研发和应用。


   本项目团队的总体技术成果目标包括:

   1)突破精密表面组装关键技术,其中关键机械设计的复杂上下料、执行机构、设计;精密视觉检测的微型尺寸元器件、芯片及大尺度电路板等精密检测;多轴伺服控制的多贴装头、多喂料器多轴协同控制;工艺调度优化的整线装备配置、单机任务配置、贴装任务优化。

   2)自主研制包括贴片机(贴插机)、印刷机(丝印机)、光学检测机(AOI)、X-射线检测仪(AXI)、外观检测仪(AVI)等SMT成套装备。

   3)推广应用本项目成果的刻蚀、显影、钻孔和成品检测中高密度柔性IC封装基板制造,固晶机、封帽机的光组件通信模块制造,动力电池制造中的模切与产品定位与外观检测等核心技术。

王耀南

陈新教授

   中国工程院院士、湖南大学王耀南院士担任鉴定委员会主任,广东工业大学原书记兼校长陈新教授担任鉴定委员会副主任。

会场

胡跃明教授(左)王丹平书记(右)

华南理工大学胡跃明教授代表项目承担单位汇报项目情况

   项目面向精密电子表面组装复杂制造过程,围绕视觉检测与系统控制等核心难题攻关,形成如下创新点:

   1)系统地建立了基于微分几何拓扑方法的复杂2D3D微外观缺陷视觉检测理论与算法,形成了复杂微外观缺陷检测的微分几何视觉检测技术体系,从而突破了氧化、异物、划痕、凹凸痕等高速精密电子表面组装制造过程的复杂微外观缺陷检测分析难题;

   2)突破了自适应光源设计、图像快速采集与拼接、图像定位与运动协调控制、多线程大范围图像采集、数据智能发掘与优化等核心算法及基于金相显微镜与工业相机柔性组合成像的实现技术,并采用深度学习和拓扑工具进行故障诊断分析和缺陷溯源,形成了复杂高密度封装制造过程的微外观缺陷快速精密检测与智能诊断分析核心技术;

   3)自主研发了压电传感回滞控制、多轴视觉伺服自适应同步控制、整线优化与调度等先进优化控制算法,为实现精密表面组装产业的智能制造奠定了技术基础。

   项目将上述技术应用于精密电子表面组装等成套装备,自主研发了贴片机、印刷机、X射线内部缺陷检测仪、显微成像外观检测仪、动力电池模切机、高速通讯光组件固晶机等成套装备,打破了我国该类装备长期受制于人的被动局面。

   项目实施期间共培养了50名博士后、博士生和硕士研究生,先后出版专著1部、高水平学术论文20篇;申请相关知识产权142件,其中授权国家发明专利69件、PCT专利2件、软件著作权登记8件等,相关自主知识产权体系较为完善。

   项目成果经广东省质量监督机械检验站等检验,所检项目符合相关标准要求,已实现批量产业化,用户反映良好,取得了显著的经济和社会效益。

 

   鉴定委员会一致认为该项目技术难度大、创新性强,整体技术达到国际先进水平,其中裂痕、翘曲及氧化等缺陷检测的微分几何视觉检测技术处于国际领先水平。

 

线下到会专家与项目组成员合照

 

(省自动化学会秘书处综合报道)