Modulares AOI-System

Hohe Produktqualität und möglichst kurze Taktzeiten sind grundsätzliche Anforderungen in automatisierten Produktionsprozessen. Diese umfassen oft diverse Einzelschritte, die an entsprechenden Stationen in einer Fertigungslinie abgearbeitet werden. Daher spielt auch deren Platz sparende Konstruktion eine wichtige Rolle. Diesen Aspekten trägt das AOI-system Modus AOI modular gezielt Rechnung.

Das Universalgehäuse ist herstellerübergreifend mit allen gängigen Transportbändern kompatibel und wird darüber auf dem entsprechenden Bandmodul montiert, beispielsweise zwischen Bestückungsautomat und Lötofen in der Fertigung von Elektronikbaugruppen. Im Gehäuse erfasst ein Scanner den Prüfling on the fly, also beim Durchlauf auf dem Weg zur nächsten Prozessstation. Hochauflösende Zeilenkameras ermöglichen das schnell und vollflächig ohne ein aufwändiges Achssystem.

Das AOI-System hat jetzt keine beweglichen Teile mehr – selbst die Harddisk ist durch eine SSD-Disk ersetzt worden – und entspricht somit einer nahezu wartungsfreien Anlage.

Auch dieses AOI-System ist mit der von Modus selbst entwickelten telezentrischen Speziallinse für parallaxenfreie Bilderfassung mit Zeilenkameras ausgestattet. Bei konventionellen Linsensystemen entstehen üblicherweise Verzerrungen durch die Zentral- bzw. Fluchtpunktperspektive. Solche Darstellungsfehler sorgen für Ungenauigkeiten bei den zu verarbeitenden Prüfbildern, am gravierendsten in deren Randbereichen.

Die AOI-Systemsoftware ist für unterschiedlichste Prüfaufgaben konzipiert und wertet die Daten in wenigen Sekunden aus, sodass kürzeste Linientaktzeiten in der Produktion eingehalten werden können.

Die Technik im Detail

Je nach Bedarf wird mit 600, 1.200 oder 2.400 dpi gearbeitet. Der CCD-Zeilensor erfasst 22.000 Pixel pro R, G bzw. B. Die Farbtiefe wird mit 8 Bit angegeben. Als Lichtquelle dient eine Multi-LED-Beleuchtung, die zur Meniskuskontrolle mit roter 45-Grad-Beleuchtung arbeitet oder wahlweise weiß, rot oder blau leuchtet.

Die Prüfzeit für eine Baugruppe von 420 mm x 550 mm bei 1200 dpi wird mit 23 s inklusive Scanzeit angegeben.

Vorteile des Modulkonzeptes

Da die Scannersysteme über den vorhandenen Bandmodulen montiert werden, entfällt beim Aufbau einer neuen Fertigungslinie Bauraum für die Integration von AOI-Systemen, was den Platzbedarf in der Länge deutlich reduziert. In bestehenden Linien können die Inspektionssysteme problemlos nachgerüstet werden, denn Transportbandmodule sind immer vorhanden.

Wer einen bislang ungeprüften Fertigungsschritt künftig inspizieren will, kann das AOI-System in die Linie integrieren, ohne sie zu stoppen und aufzutrennen, um zwischen zwei Stationen Platz für das System zu schaffen. Das vermeidet Stillstand in der Produktion sowie aufwändige Umrüstarbeiten und zieht die Fertigungslinie nicht unnötig in die Länge.

Digitale Intelligenz

Mit der aktuellen Software-Version Modus AOI 9.9 bietet der Willicher Spezialist für automatische optische Inspektionssysteme zudem ein leistungsstarkes Programm für vielfältige Prüfaufgaben in der Produktion elektronischer Bauteile und -gruppen. Es zeichnet sich durch besonders einfache Bedienbarkeit aus.

Die Modus-Software ermögliche ein effizientes Arbeiten bereits nach einem Schulungstag. Diese schnelle Nutzung bietet Vorteile für den Programmierer, aber ebenso für den Bediener. Neben den wissenschaftlichen Aspekten der Bildverarbeitung hatte die anwenderfreundliche Ausrichtung einen hohen Stellenwert.

So ist die Modus-AOI-Software explizit grafisch angelegt und ermöglicht eine intuitive Bedienung. Der Bediener an der Maschine braucht nur den Prüfplan auszuwählen, zum Teil erfolgt dies auch bereits automatisch via Barcode. Beschäftigte, die in der Reparatur nachbessern, drücken lediglich eine Taste, um Fehler zuzuweisen. Und Prüfplanprogrammierer benötigen nur die CAD-Grundlagen vom Auftraggeber und erstellen automatisch – per Knopfdruck – ein fertiges Prüfprogramm. Die Anpassung an neue Bauteile ist ebenso einfach durchführbar. Es sind nicht Hunderte von Parametern einzustellen.

Der Modus-Ansatz ist, dass schon von vornherein so viel wie möglich berechnet wird; sämtliche Prüfalgorithmen sind schrittweise visuell nachvollziehbar. Dem Anwender obliegt lediglich noch die Feinjustage.

Die aktuelle Version 9.9 unterstützt alle Bilderfassungssysteme aus dem Hause Modus. Durch die neue Rektifizierung sind Prüfpläne zwischen verschiedenen Bilderfassungssystemen jetzt problemlos austauschbar, um eine maximale Flexibilität zu erreichen.

Die hauptsächlichen Anwendungen der Modus-AOI-Software sind:

• Finden von (elektronischen) Bauteilen und allgemeinen Objekten: Fläche, Lage, Kippung, Rotation, Beschädigung, Vorhandensein, Polarität, Testen von Farben, Abmessungen,

• Finden und Unterscheiden von Objekten mit Pattern-Matching,

• THT: Meniskuskontrolle, Benetzung, „kalte“ Lötstelle, Kurzschlüsse,

• Paste: Fläche, Position, Kurzschluss, Spritzer,

• Vollflächige Suche nach Lötperlen, Spritzern; Fehleranalyse nach Größe und Anzahl sowie

• OCV/OCR-Anwendungen. 

(hb)