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Mit der X3-Systemfamilie gibt es nun eine Kombination mehrerer Inspektionsmodi, bei der die 3D-Technik selektiv genau dort zur Anwendung kommt, wo sie wirklich notwendig ist.
Das hochflexible XT-6-Röntgensystem hat ein Hexaglide-Manipulationskonzept für manuelle und halbautomatische Inspektionsaufgaben.
Matrix Technologies mit Hauptsitz in Feldkirchen bei München konzentriert sich auf industrielle Echtzeit-Röntgeninspektionssysteme: von manuellen off-line-Konfigurationen bis zu vollautomatischen High-speed-Inspektionslösungen.

Das Jahr 2013 war für Matrix Technologies die bisherige Krönung einer Entwicklung, die im Jahr 2009 begann, als sich Agilent Technologies aus dem Markt der AXI-Systeme zurückzog. Mit dem Ausscheiden des Platzhirsches konnten die beiden größten Konkurrenten Matrix und Viscom ihre Marktanteile kontinuierlich vergrößern, sodass sie im Jahr 2012 zusammen die Hälfte des Marktes dominierten. Im Laufe der Zeit verbreiterte der Feldkirchner Hersteller und Distributor von Röntgeninspektionslösungen seine Zielmärkte durch die Gründung von Tochterfirmen in China und Singapur. Im Mai 2013 schließlich unternahm das Unternehmen einen großen Schritt zu einer weitergehenden Internationalisierung.

Von der Akquisition von Focalspot, eines kalifornischen Herstellers manueller Röntgensysteme, versprach sich Matrix nicht nur den Ausbau der Vertriebs- und Serviceplattform für seine AXI-Systeme in den USA, Kanada und Mexico, sondern auch eine Erweiterung seines Produktportfolios. Im Zuge der Übernahme konzentrierte sich das Unternehmen auf das bestehende Systemportfolio von Focalspot durch gezielte Investitionen sowohl in Forschung und Entwicklung als auch in die Produktion. Neben der softwareseitigen Integration der Softwareplattform MIPS für hochwertige Röntgenanalysen in die Focalspot-Röntgensysteme ist die Schaffung einer neuartigen modularen Fertigungsplattform für MXI-Systemneubauten (Manuelle Röntgeninspektion) geplant. Im Gegenzug stärkt die Übernahme der erfahrenen Vertriebs- und Service-Mannschaft und des weit verzweigten US-Distributoren-Netzwerks die Marktposition von Matrix in Nordamerika. Das Focalspot-Team verantwortet inzwischen den regionalen Vertrieb der AXI-Systemlösungen von Matrix in Nordamerika und übernimmt den Service- beziehungsweise Applikationssupport für die bei Elektronik- und Automobilherstellern installierte Matrix-AXI-Systembasis.

Inline-fähige 3D-Röntgeninspektion

Dabei profitieren diese Hersteller von den aktuellen Inspektionslösungen. Bereits im März dieses Jahres führte Matrix sein Röntgensystem X3L auf dem amerikanischen Markt ein – die kurz darauf übernommene Supportmannschaft war also von Anfang an ausgelastet. Die Modellfamilie X3L basiert auf der Systemplattform X3. Diese bietet nun eine Kombination mehrerer Inspektionsmodi (Transmission, Off-Axis-Bildaufnahme und 3D-SART) an, bei der die 3D-Technik selektiv genau dort zur Anwendung kommt, wo sie wirklich notwendig ist. Da jedoch bei beidseitig bestückten Leiterplatten für mehr als 80 Prozent der Lötverbindungen das Transmissionsröntgen vollkommen ausreicht, wird beim X3L-Röntgensystem parallel eine High-Speed TDI-Kamera (Line-scanner) eingesetzt, welche die Bildaufnahme für 18 x 16 inch große Leiterplatten auf unter 10 s reduziert. Das ermöglicht es dem Anwender, die für ihn geeignete Inspektionsstrategie gemäß seinen individuellen Anforderungen zu wählen.

Jedes X3-System ist mit dem neu entwickelten 3D-SART-Rekonstruktionsverfahren (Simultaneous Algebraic Reconstruction Technique) ausgerüstet, das bereits mit wenigen Projektionen detailgenaue und hochauflösende Schnittbilder für eine zuverlässige Analyse generiert. Auch die 3D-Systemfamilie verwendet die Software-Plattform MIPS mit Schnittstellen zu allen MIPS-Modulen für Programmierung, Klassifizierung und Verifikation. MIPS_Verify unterstützt die Fehlerbildverifikation verschiedener AOI/AXI-Inspektionssysteme. So lassen sich zu einer AXI-Fehlermeldung alle entsprechenden Bilder der verschiedenen Aufnahmemodi anzeigen und vergleichen. Das können etwa das Transmissionsröntgenbild, Schrägbild und 3D-Schnittbild sein. Bei einer AXI/AOI-Konfiguration werden in einem gemeinsamen Verifikationsdialog Röntgen- und optische Fehlerbilder für eine effiziente Bearbeitung zur Verfügung gestellt.

Flexible Multiachsen-Inspektion

Ganz aktuell hat Matrix ein flexibles Inspektionskonzept entwickelt, das über ein spezielles, Hexaglide genanntes Manipulationskonzept verfügt. Dieser Hexapod-Manipulator erlaubt es, auch extreme Röntgen-Schrägdurchstrahlungen auf kleinstem Raum schnell und hochgenau zu realisieren. Da sich das Konzept für universelle Werkteilträger eignet, lassen sich sowohl Elektronikkomponenten wie beidseitig bestückte Leiterplatten als auch komplette Elektronikmodule sowie Gussteile und medizinische Implantate mit der Modellausführung XT-6 bedienen. Optional ist es möglich, das System einer automatischer Be- und Entladeeinheit oder für CT-Analysen zu konfigurieren.

Das neue XT-6 Konzept ermöglicht freie Bewegungsfähigkeit in allen Raumachsen, basierend auf einer parallelkinematischen Manipulationstechnologie. Die sechs Achsen der Bewegungseinheit lassen sich mittels Space-Mouse-Navigator flexibel in vertikaler und horizontaler Richtung steuern sowie um 180 Grad drehen. Durch die Reduktion der bewegten Massen und Achsfelder verleiht diese neuartige Inspektionstechnologie der Systemfamilie eine hohe Dynamik und Präzision. Somit eignet sich das System vor allem für die hochwertige Durchleuchtung und Materialanalyse von Prüfteilen, wo unterschiedliche Durchstrahlwinkel benötigt werden. Das Standardsystem ist für Inspektionsbereiche bis 400 mm x 400 mm ausgestattet, optional ist auch eine XL-Variante bis zu 550 mm x 550 mm erhältlich. Es kann je nach Applikation mit unterschiedlichen Röntgenröhren bis 160 kV und Detektoren ausgestattet werden. Die Durchstrahlung erfolgt mit bis zu vier Aufnahmen pro Sekunde.

Aufgrund seiner kompakten Größe, Flexibilität und höchster Visualisierungsqualität ist das XT-6 für Röntgenanalysen im QS oder Laborbereich und für automatische Prüfungen von Kleinserien in der Produktion geeignet. Auch hier kommt die Softwareplattform MIPS mit Schnittstellen zu allen MIPS-Modulen: MIPS_Analyser (MXI-Tool für die Röntgenbildanalyse), MIPS_Inspect (AXI mit automatischer Fehlerdetektion) und MIPS_Verify (für die externe Fehlerbild-Verifikation und Prozesskontrolle). Somit ist die umfangreiche Prüfalgorithmen-Bibliothek für automatische Analysen in vollem Umfang nutzbar, etwa für BGA-Head-in-pillow-Inspektion, THT/PTH-Barrel-Fill-Messungen oder automatische Lunkeranalyse bei Gussteilen. Optional wird das System auch mit einer Planar-CT-Software für die 3D-Rekonstruktion und leistungsfähigen CT-Visualisierungssoftware angeboten. Das 3D-Konzept beim XCT-6 liefert dabei eine hohe 3D-Schnittbildqualität, da das Prüfobjekt selbst bei extremsten Winkeln immer im Röntgen-Fokusmittelpunkt durchstrahlt wird. Eine weitere Option der Hexapod-Systemserie ist die Möglichkeit einer automatischen Be- und Entladung über ein In/Out-Shuttersystem. Hier bietet Matrix kundenspezifische Lösungen für eine Automatisierung des Prüfprozesses an.

Productronica 2013: Halle A2, Stand 159

Expansionsbestrebungen für erweitertes Portfolio

Nach Gründung von Tochterfirmen in China und Singapur stellt die Akquisition des US-Herstellers von manuellen Röntgensystemen einen wichtigen Schritt in der weiteren Internationalisierung des Unternehmens dar. Parallel dazu hat das Unternehmen seine Palette an Röntgeninspektionssystemen erweitert.