Industriekameras in der Elektronikfertigung

Bildgebende Verfahren werden in der industriellen Produktion fast aller Industriezweige zunehmend eingesetzt.

Dies gilt insbesondere für Bereiche mit hochautomatisierten Fertigungsprozessen, wie beispielsweise die Produktion von Leiterplatten (PCBs) in der Elektronikindustrie.

Die Elektronikindustrie hat in letzter Zeit einen steilen Anstieg der Nachfrage und damit ein solides Wachstum erlebt. Kombiniert mit Branchenmerkmalen wie einem starken Innovationsdruck führt dies zu kurzen Produktlebenszyklen, schnellen Innovationsfolgen und dem Bedarf an flexiblen Produktionsprozessen.

Kameras / Machine Vision Komponenten spielen bei dieser Flexibilität eine wesentliche Rolle.

Je nach Einsatzzweck können standardisierte Kameramodule nach ihren spezifischen Stärken ausgewählt werden. Nachfolgend sind einige Beispiele für Bildverarbeitungsanwendungen im Herstellungsprozess von elektronischen Bauteilen und Geräten aufgeführt.

Data-Matrix Codes auf Elektronikbauteilen identifizieren

Abbildung 1: Rückverfolgbarkeit von Bauteilen

 

Eine eher unspezifische Aufgabe, die in nahezu jedem Industriesegment vorkommt, ist die Identifikation von Bauteilen und Baugruppen.

Im Montageprozess lassen sich alle Bauteile und Baugruppen mithilfe darauf aufgebrachter 2D-Codes eindeutig identifizieren und dadurch nachverfolgen. Mit kamerabasierten Code-Readern können selbst kleinste DataMatrix-Codes (z. B. auf Batteriezellen oder Leiterplatten) gelesen werden.

Hierfür wird meist keine High-End Industriekamera benötigt, sondern sogenannte Code-Reader sind für diese Anwendung ausreichend.

 

Roboter in Pick-and-Place-Anwendungen präzise steuern

Abbildung 2: 2D Lageerkennung

Abbildung 3: Robotergreifer mit 3D-Kameramodul

 

Roboter sind aus einer modernen Fertigung mittlerweile nicht mehr wegzudenken. Steigende Lohnkosten, sowie schärfere Qualitätsanforderungen verlangen zunehmend roboterbasierte Lösungen für die Elektronikindustrie.

Industriekameras verleihen Ihren Robotern einen Sehsinn. Sie ermöglichen ein einfacheres Teilehandling, eine genauere Positionierung des Roboterarms, ein gezielteres Greifen von Teilen und eine exaktere Lagekontrolle. Die industrielle Bildverarbeitung mit 3D-Kameramodulen ermöglicht hier hohe Genauigkeiten bei der Objekterfassung und dadurch die fehlerfreie Montage von Gerätemodulen.

 

Inspektion von Bauteilen

Abbildung 4: Inspektion einer leeren Leiterplatte

Abbildung 5: Lötpasteninspektion

Abbildung 6: Inspektion einer bestückten Leiterplatte

 

Erhöhte Effizienz- und Qualitätsansprüche erfordern laufende Qualitätskontrollen. Diese können mit Industriekameras automatisiert ausgeführt werden.

In der Produktion von Leiterplatten beispielsweise sind Inspektionen nach jedem wesentlichen Prozessschritt üblich. So werden die Konturen der leeren Leiterplatten sowie deren Bohrungen geprüft, um sicherzustellen, dass der korrekte Rohling eingelegt wurde (Abbildung 4).
Fehler beim Lötpastendruck sind die häufigste Ursache für Defekte, die aber erst nach dem Reflow-Löten festgestellt werden. Industriekameras ermöglichen eine schnelle und präzise Inspektion kleinster Lötpastenstrukturen, um genau das zu verhindern und Kosten durch Nacharbeiten zu sparen (Abbildung 5).

Schließlich werden auch die aufgebrachten Bauteile auf ihre korrekte Platzierung kontrolliert (Abbildung 6).
Alle diese Prozessschritte mit anschließender Qualitätskontrolle laufen – nicht zuletzt aufgrund von Machine Vision – vollautomatisiert und zuverlässig ab.

 

Weitere Anwendungen für Industriekameras, bspw. im Bereich Life Sciences, können Sie HIER finden.

Für allgemeine Informationen zu standardisierten Kameramodulen finden sich z.B. bei MATRIX VISION

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