Wielofunkcyjne urządzenia wykorzystujące obrazowanie 3D do kontroli procesów technologicznych

Gdy konieczne staje się połączenie szybkości, rozdzielczości, dokładności i łatwości obsługi w inspekcji procesów SMT, warto zwrócić uwagę na urządzenia firmy.

Mogą one znajdować defekty i mierzyć krytyczne parametry procesu, umożliwiając naprawianie i kontrolę pakietów. Jest to najlepsze rozwiązanie, szczególnie do najbardziej wymagających aplikacji. Marka Cyber Optics od niedawna jest częścią grupy Nordson, stanowiąc część jej pionu "test & inspections". Nordson jest wiodącym światowym dostawcą zautomatyzowanych systemów kontroli optycznej. Systemy kontroli Optycznej, mikroelektronicznej, badań powłoki ochronnej i pasty lutowniczej, zapewniają klientom szybką i dokładną kontrolę procesu.

Można wyróżnić kilka obszarów w zakresie montażu powierzchniowego, w których automatyczna kontrola optyczna znalazła zastosowanie:

• AOI – automatic optical inspection, automatyczna kontrola optyczna stosowana zarówno przed lutowaniem (pre-reflow), jak też po lutowaniu (post-reflow),
• FVI – memory final vision inspection, końcowa inspekcja optyczna pamięci,
• SPI – solder paste inspection, czyli inspekcja pasty lutowniczej,
• CMM – coordinate measuring machine – współrzędnościowa maszyna pomiarowa.

Wszystkie te testy mogą bazować na zobrazowaniu dwuwymiarowym 2D, trójwymiarowym 3D oraz obydwu jednocześnie (takie możliwości zapewniają urządzenia Cyber Optics).

Bardzo ważnym czynnikiem odróżniającym CyberOptics od szeroko pojętej konkurencji jest sposób obrazowania 3D z wykorzystaniem projekcji DLP (Digital Light Processing) i profilometrii faz. Większość producentów stosuje w dalszym ciągu techniki Moire’a lub rzut wiązki lasera, które w znacznym stopniu ograniczają możliwości maszyn. DLP przy generowaniu obrazu 3D jest najnowszą i zarazem najbardziej zaawansowaną technologią, co niewątpliwie wyróżnia ją na tle konkurencji.

Dodatkowo, aby zminimalizować ryzyko powstawania zakłóceń w obrazowaniu 3D, zastosowano algorytmy tłumienia odbić, czyli Multiple Reflection Suppression (MRS). W MRS opatentowanym przez Cyber Optics chodzi o to, że kamera przechwytuje obraz w ściśle określonym czasie, filtrując jednocześnie niepożądane wiązki światła, bazując na ich długości fali. Takie rozwiązanie umożliwia pomiar bez zakłóceń. Inni producenci próbują walczyć z tego typu anomaliami za pomocą filtrowania błędów pomiaru wysokości i mają kłopot z odzwierciedleniem faktycznej wysokości komponentów na lśniących powierzchniach, metalicznych otworach czy komponentach leżących bardzo blisko siebie. Niewątpliwie technologia MRS od Cyber Optics rozwiązuje ten problem.

Dodatkowym atutem zastosowania profilometrii faz jest sam czas inspekcji. Szacuje się, że dla standardowego detektora czas inspekcji to 40 cm²/s w technologii łączonej 2D plus 3D oraz dla wersji szybkiej to 50 cm²/s.

Kolejną opcją, która wyróżnia maszyny Cyber Optics na tle konkurencji są możliwości pomiarowe w trójwymiarze podczas standardowej inspekcji AOI. Kompleksowy pakiet oprogramowania i narzędzi do pomiarów współrzędnościowych zapewnia bardzo dokładne 100-procentowe pomiary klasy meteorologicznej we wszystkich krytycznych punktach, w tym współpłaszczyznowość, odległość, wysokość, punkt odniesienia w X, Y i Z. Pozwala uniknąć wydatków na inne maszyny oraz zredukować nakłady pracy na sprawdzanie jakości dostawców.

W naszej ocenie niektóre konkurencyjne firmy próbują podążać tą drogą, jednak dla Cyber Optics jest to swojego rodzaju misja, aby móc wykonywać skomplikowane pomiary współrzędnościowe online wspólnie ze standardowymi testami, jakie są dostępne w obecnych maszynach do kontroli optycznej.

Nie sposób wspomnieć, że maszyna Cyber Optics do kontroli optycznej może działać również jako maszyna do kontroli optycznej pasty lutowniczej (SPI 3D). Wystarczy przełączyć oprogramowanie na komputerze sterującym maszynę i mamy gotowy system, którym możemy w pełni przetestować nasze płytki pod tym względem. Powoduje to zminimalizowanie czasu zwrotu z inwestycji takiej maszyny.

Należy również dodać, że maszyna wyposażona jest w kamery boczne, które służą nie tylko do wspomagania operatora, aby mógł bardziej precyzyjnie sklasyfikować znaleziony defekt, ale również mogą być użyte do wykonywania testów przez dostępne algorytmy testowe. Dosyć często można spotkać komponenty z istotnymi informacjami umieszczonymi na bokach obudów: jak opisy na potencjometrach lub polaryzacji na diodach LED. Ponieważ wielu konkurentów nie ma w ogóle możliwości zastosowania kamer bocznych, mogą pojawić się pewne ograniczenia, gdy zajdzie potrzeba sprawdzania wnętrza elementu bądź jego boku.

Możliwość ruchu kamery w osi Z jest również dodatkowym atutem. Przy wysokich komponentach jak kondensatory elektrolityczne i potrzeby sprawdzania ich wartości za pomocą testów OCR bardzo często jest to utrudnione z powodu słabej ostrości napisu. W maszynie Cyber Optics istnieje na to rozwiązanie

Zwykliśmy mówić o naszych maszynach Cyber Optics, że są to systemy premium z okresem gwarancji premium – oznacza to, że zapewniamy 3-letnią gwarancję fabryczną dla użytkownika końcowego na części zamienne w standardzie!

Poznaj zalety w praktyce

Zapraszamy do testowania, ewaluowania i sprawdzenia naszych maszyn w produkcji. W naszym Centrum Doskonalenia Grupy Amtest na Węgrzech zawsze dysponujemy co najmniej jednym opisanym systemem, a dodatkowo firma Cyber Optics służy pomocą w swoim laboratorium i showroomie w Anglii. Praktykujemy również wizyty u naszych klientów, którzy mogą podzielić się opinią ich użytkowania bezpośrednio z obszaru produkcyjnego.

Robert Brożyna, inżynier technicznego wsparcia sprzedaży

Amtest Poland Sp. z o.o.
ul. Sandomierska 26a
27-400 Ostrowiec Św., Poland
tel. 41 242 48 94, 662 219 555
robert.brozyna@amtest-group.com
www.amtest-group.com