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Donnerstag, 09 Juli 2020 10:07

Schnelle und zuverlässige Sichtkontrolle von Leiterplatten mit pictor-N-Kameras

von Volker Tisken
Geschätzte Lesezeit: 1 - 2 Minuten
Anwesenheitskontrolle: Ein telezentrisches Objektiv bildet Objekte ohne perspektivische Verzerrung ab. Damit lassen sich auf einer Leiterplatte die Positionen der einzelnen Komponenten exakt bestimmen Anwesenheitskontrolle: Ein telezentrisches Objektiv bildet Objekte ohne perspektivische Verzerrung ab. Damit lassen sich auf einer Leiterplatte die Positionen der einzelnen Komponenten exakt bestimmen

Mit den intelligenten und kompakten Bildverarbeitungssystemen von Vision & Control gelingt die optische Qualitätskontrolle elektronischer Baugruppen präzise bei hohen Taktraten. Das lässt sich am Beispiel von untersynchronen Stromrichterkaskaden (USK) zeigen, wie sie Schunk Modultechnik für Fahrzeugkühler herstellt.

Zur industriellen Montage elektronischer Baugruppen gehört am Schluss eine Qualitätskontrolle inklusive Sichtprüfung. Dabei wird auch untersucht, ob alle Komponenten vorhanden und exakt positioniert sind. Automatische Bildverarbeitungssysteme von Vision & Control erledigen diese Aufgabe preiswerter, schneller und vor allem exakter, als eine manuelle Kontrolle dies zu leisten vermag.

So etwa auch bei der Fertigung von untersynchronen Stromrichterkaskaden (USK), wie sie Schunk Modultechnik für Fahrzeugkühler herstellt. Auch bei sehr beengten Platzverhältnissen kann hier die Prüfung mit einer intelligenten Kamera aus der pictor-N-Serie direkt an der Fertigungsstraße erfolgen. Die Gehäuse dieser Kamera-Serie sind zwar kleiner als eine Zigarettenschachtel, beherbergen aber einen innovativen CMOS-Sensor sowie einen schnellen ARM Cortex-A9-Prozessor mit integriertem FPGA. Ein leistungsfähiges Bildverarbeitungssystem ist hier bereits installiert und vom Funktionsumfang her kompatibel zu den vicosys-Mehrkamerasystemen. Die Konfiguration und Bedienung mit Livebild erfolgt über ein Webinterface. Damit kann die Prüfung von jedem PC oder Tablet im gleichen Netzwerk aus konfiguriert und bedient werden.

Das Prüfobjekt wird von einem telezentrischen Objektiv (T360/0,19a) erfasst. Dank des parallelen Strahlengangs bildet eine telezentrische Optik ohne perspektivische Verzerrung ab. Innerhalb des Schärfentiefebereichs bleibt die Größe des abgebildeten Körpers auch bei wechselnden Abständen konstant. Damit sind präzise und vor allem reproduzierbare Reihenmessungen von Größe, Lage oder Position der Prüflinge möglich, auch wenn sich die zu untersuchenden Objekte nicht immer exakt an der selben Stelle befinden.

Für eine kontrastreiche Ausleuchtung sorgt ein großes Ringlicht aus der vicolux-Serie. Mit ihm lassen sich in unserem Beispiel sowohl die hellen Schleifsteingehäuse wie auch die dunklen Spulen gleichermaßen gut erkennen.

Dank der grafischen Programmieroberfläche vcwin ist die Prüfsequenz in wenigen Schritten erstellt: Nach der Bildaufnahme ermittelt die Funktion ,Kreis antasten‘ zunächst den Mittelpunkt der Platine. Sie orientiert sich dabei am kreisrunden Durchbruch in deren Zentrum. Anschließend identifiziert der mehrfach ausgeführte Befehl ,Muster suchen‘ alle Komponenten und bestimmt ihre Lage. Anhand deren Abstände zum Zentrum wird entschieden, ob die Baugruppe die festgelegten Toleranzwerte einhält oder aussortiert werden muss.

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