Автоматическая оптическая инспекция, серия TD7000 3D

Автоматическая оптическая инспекция, серия TD7000 3D

Встраиваемая в производственную линию автоматическая оптическая инспекция для проверки качества монтажа и пайки выводных и SMD компонентов, оснащается системой получения 3D изображения.

Основные особенности установок АОИ серии TD7000:

  • Комплексная система инспекции 2D/3D
  • Телецентрическая оптическая система
  • Возможность считывания штрих-кода 1D/2D
  • RGBW многоуровневая система подсветки
  • Высокоточный привод перемещения камеры
  • ПО позволяет проверять пайку выводных компонентов после групповой пайки
  • Гранитная станина для обеспечения стабильности установки
  • 4 проектора для устранения теневых эффектов
Высокоточня и скоростная автономная автоматическая оптическая инспекция TD7000

Четырехканальная система подсветки

Эта система специально разработана для проверки качества монтажа и пайки компонентов объемного монтажа. Многоцветная многоуровневая RGB система подсветки позволяет извлекать информацию о 3D конфигурации паяных соединений, а яркая белая LED подсветка помогает получать четкое контрастное изображение компонентов и маркировки ИМС. Профессиональная оптическая система, обеспечивает получение однородного светового поля на любом участке печатной платы, уменьшает до минимума возможность возникновения ложных срабатываний, и увеличивает возможность выявления дефектов монтажа.

Видеосистема установок конструктивно изготавливается на базе изделий ведущих мировых производителей Германии и Японии и обеспечивает установке получение высококачественного изображения с высоким разрешением. Установки серии TD7000 оснащаются прецизионной телецентрической оптической системой, что обеспечивает получение высококачественного изображения при отсутствии краевых оптических эффектов.

Принцип работы RGB подсветки
Перевод 3D данных в 2D

Определение позиций контактных площадок и галтелей припоя

В процессе оплавления печатная плата может быть подвержена эффекту коробления. В этом случает очень важно, для качественной автоматической инспекции, точно определить позиции контактных площадок и галтелей оплавленного припоя. Программный комплекс установок серии TD7000, исследуя поверхность печатной платы, способен четко фиксировать реальные позиции контактных площадок. В процессе инспекции позиции площадок определяются с помощью комплексного исследования цветовых характеристик исследуемых объектов. После чего контактная площадка используется в качестве опорной – реперной позиции для определения позиции области инспекции. Данный подход позволяет с большой точностью анализировать состояние качества установки и пайки электронных компонентов.

Определение позиций контактных площадок и галтелей припоя

Определение положения компонентов

Адаптированный векторный алгоритм анализа и распознавания изображения позволяет точно определять позиции корпусов установленных компонентов. Рассчитывать относительное смещение компонентов в осях X, Y и Θ.

Определение положения компонентов

Количественный и координатный анализ

Полученное видеосистемой установки цифровое изображение состоит из множества точек-пикселей. Применяемые методы анализа и точной оценки расположения и цветовых значений пикселей, гарантированно уменьшает влияние появляющихся теней, изменения цвета используемых печатных плат и паяльных материалов. Совместное применение двух подходов: стандартного попиксельного сравнения изображения и математического алгоритма уменьшает возникновение ложных срабатываний на более чем 80%.

Проверка качества пайки

Опираясь на возможность точного определения позиций контактных площадок, система способна анализировать детали паяных соединений. С помощью применения множество программных инструментов, производится проверка, как простых чип-компонентов, так и пайки выводов интегральных микросхем.

Проверка качества пайки

Высокое разрешение получаемого изображения позволяет проводить инспекцию самых миниатюрных компонентов.

Установки серии TD7000 способны выявлять все возможные виды дефектов возникающих при технологическом процессе по технологии поверхностного монтажа. В зависимости от производственной необходимости можно использовать установку АОИ для проверки качества нанесения паяльной пасты, проверки точности монтажа до и после процесса оплавления. В время инспекции проводится проверка маркировки и полярности чип-компонентов и интегральных микросхем.

Инспекция самых миниатюрных компонентов

Получение 3D изображения

Установки серии TD7000 оснащаются системой получения 3D изображения основанной на методе муаровой топографии. Муаровая топография — трёхмерное измерение методом фазовой модуляции. Основой муарового метода является проецирование структурированного в виде линий освещение на поверхность печатного узла. Получаемое изображение захватывается видеокамерой, геометрическая форма и высота рассчитывается математически.

Система получения 3D изображения TD7000

Видеосистема Magic Ray TD7000 оснащается четырьмя проекторами, расположенными вокруг видеокамеры установки. Такое расположение проекторов обеспечивает устранение теневых эффектов на печатном узле. Полученные данные позволяют точно определить высоту исследуемых элементов.

Видеосистема Magic Ray TD7000

Алгоритм проверки позволяет эффективно проводить инспекцию выводов интегральных микросхем.

Выявление дефектов АОИ Magic Ray TD7000

Алгоритм работы автоматической оптической инспекции устраняет возможное влияние шелкографии на поверхности печатной платы. Система может игнорировать влияние цвета и рисунка поверхности печатной платы на процесс обнаружения компонентов. Алгоритм обеспечивает максимально точное определение координат и процент смещения установленных компонентов. Результаты проверки соответствуют стандартам IPC.

Максимально точное выявление дефектов
Максимально точное выявление дефектов

Примеры полученного 3D изображения.

АОИ Magic Ray TD7000: примеры полученного 3D изображения

Комбинирование использование методов муаровой и цветовой топографии позволяет обеспечить максимальное качество обнаружения подавляющего большинства встречающихся дефектов монтажа компонентов поверхностного и объемного монтажа.

АОИ Magic Ray TD7000: примеры полученного 3D изображения
АОИ Magic Ray TD7000: примеры полученного 3D изображения
АОИ Magic Ray TD7000: примеры полученного 3D изображения
АОИ Magic Ray TD7000: примеры полученного 3D изображения
АОИ Magic Ray TD7000: примеры полученного 3D изображения

Проверка маркировки компонентов

Применяемая технология проверки соответствия маркировки компонентов обладает мощной защитой от ошибок, работает точно и надежно. Программное обеспечение четко определяет позицию символа, может восстановить поврежденную часть символа и уменьшает появление ложных срабатываний.

Проверка маркировки компонентов

Продвинутая библиотека компонентов

Программное обеспечение установок серии TD7000 изначально поставляется с обширной библиотекой компонентов. Библиотека содержит множество необходимых базовых характеристик компонентов таких как геометрические данные областей инспекции распространенных компонентов, цветовых характеристик, критерий оценки качества пайки и т.д. Пользователь может использовать существующие позиции, переименовывать их в принятые на его предприятии и создавать новые. Программное обеспечение позволяет устанавливать соответствие между типом корпуса, названием компонента с позицией в библиотеке. Такая возможность сильно сокращает время на подготовку программы инспекции и времени на точную настройку. Используя существующую библиотеку требуется всего 30 минут на создание программы и от двух до трех последующих проверок печатных плат для точной настройки программы.

Проверка нестандартных компонентов

Используя стандартные алгоритмы и инструменты, свободно комбинируя их, становится возможным проверять качество установки не только стандартных компонентов поверхностного монтажа, но и любых других элементов на печатных платах.

Проверка нестандартных компонентов

Распознавание 1D и 2D штрих-кодов

Базовой возможностью оборудования является возможность распознавания маркировки печатных плат.

Распознавание 1D и 2D штрих-кодов

Разрешение получаемого изображения

Разрешение оптической системы в 10 мкм позволяет надёжно проверять самые миниатюрные чип-компоненты с размерами 01005/03015, а также Fine Pitch микросхемы с минимальным шагом выводов.

Разрешение получаемого изображения чип-компонентов
Разрешение получаемого изображения Fine Pitch микросхем

Проверка качества монтажа выводных компонентов

Программное обеспечение установок оптической инспекции TD7000 обладает специальным инструментов для проверки выводных компонентов после пайки волной припоя.

Проверка качества монтажа выводных компонентов

Работа в условия современного производства

Установки серии TD7000 могут работать как в составе автоматической сборочной линии совместно с буферным конвейером, так и отдельно. Программное обеспечение позволяет удаленно подготавливать программу инспекции и работать со статистическими данными.

Работа в условия современного производства

Комплектующие

Высококачественный серводвигатель

При производстве оборудования MagicRay применяются только комплектующие ведущих мировых производителей. Автоматика выполнена на базе промышленных контроллеров Schenider, моторные системы перемещения производятся компанией Panasonic. Применяется видеокамера немецкого производства компании Baumer, объектив японской компании Fujinon.

Внутреннее устройство Magic Ray AOI V6
Imported with original package PLC

Спецификация

Модель MR TD7000
Оптическая система Видео камера 4 Мегапикселей, производство Германия
Подсветка Четырёхуровневая кольцевая LED многоцветная
Разрешение 15 мкм
FOV 30 × 30 мм
Конвейерная система Настройка ширины Автоматическая
Фиксация ПП Автоматическая
Проверяемая сторона ПП Верхняя сторона
Операционная система Windows 7
Интерфейсы коммуникации Ethernet, RS-232, SMEMA
Потребление воздуха 0,4 — 0,6 МПА
Электропитание 220 В 50 ⁄ 60 Гц 5 A
Размеры (Д × Г × В) 1123 × 1477 × 1622 мм
Вес 800 кг
Харктеристики ПП Размер ПП 50 × 50 — 540 × 460 мм
Толщина ПП ≤6,0 мм
Максимальный изгиб ПП ±3,0 мм
Зазор Верхний ⁄ нижний: 25 ⁄ 50 мм
Технологические поля 3 мм
Категории инспекции Нанесение паяльной пасты Перемычки, смещение отпечатка, отсутствие, недостаточное и избыточное количество пасты, инородные тела
Проверка монтажа компонентов до оплавления Перемычки, не тот компонент, отсутствие и смещение компонента, полярность, переворот, компонент на ребре, повреждение компонента, погнутый вывод ИМС, инородные тела
Проверка монтажа и качества пайки после оплавления Монтаж: не тот компонент, отсутствие и смещение компонента, полярность, переворот, компонент на ребре, повреждение компонента, погнутый вывод ИМС, инородные тела
Пайка: КЗ, отсутствие припоя, недостаточное ⁄ избыточное количество припоя, непропай, шарики припоя
Пайка выводных компонентов Установка вывода в отверстие, отсутствие припоя, недостаточное ⁄ избыточное количество припоя, непропай, шарики припоя
Проверяемые компоненты Чип: 01005 ⁄ 03015, ИМС с шагом вывода от 0,3 мм, нестандартные компоненты
Максимальная скорость инспекции 13,8 см² ⁄ сек
Точность измерения высоты ±20 мкм (< 2мм) ⁄ ±100 мкм (<10 мм)
Разрешение по высоте 6,3 мкм
Опции Удаленное программирование, ПО статистического контроля SPC, станция удаленного программирования, сканер штрих-кода