I termistori e gli altri componenti di rilevamento della temperatura sono piccoli, ma la loro qualità superficiale ha un effetto diretto sull'assemblaggio a valle, sulle prestazioni elettriche e sull'affidabilità del prodotto. Dopo la saldatura e il rivestimento, può essere difficile identificare in modo coerente i difetti attraverso la sola osservazione manuale. Una soluzione pratica consiste nel posizionare apparecchiature di ispezione visiva automatizzate dedicate nelle stazioni di ispezione richieste della linea di produzione esistente del cliente.
In questa applicazione, il L'apparecchiatura di ispezione AOI dei componenti Matsuba viene utilizzata per l'ispezione dei difetti superficiali dei termistori anziché come una linea di produzione di assemblaggio completa fornita da PTC. La soluzione di ispezione può essere collegata alla linea del cliente per verificare l'aspetto della saldatura, le dimensioni critiche, l'aspetto del rivestimento e le dimensioni del rivestimento. Questo articolo spiega i principali vantaggi di tale approccio e le attività di ispezione che può supportare.
Ambito di ispezione mirato: la soluzione è progettata attorno all'ispezione automatica dei difetti superficiali e delle dimensioni dopo la saldatura e il rivestimento del termistore.
Compatibilità con la linea di produzione: le apparecchiature AOI possono essere integrate con il sistema di controllo e flusso dei materiali esistente del cliente invece di sostituire la catena di montaggio del cliente.
Giudizio coerente dei difetti: la visione artificiale riduce la variazione che può verificarsi quando diversi operatori giudicano piccoli difetti di saldatura e rivestimento.
Dati di qualità tracciabili: i risultati delle ispezioni, le informazioni sui lotti, i dati sulla resa e le immagini dei difetti possono supportare l'analisi della qualità e il miglioramento dei processi.
L'apparecchiatura è meglio intesa come una soluzione per l'ispezione dei difetti superficiali del termistore che funziona con il processo di produzione del cliente. Non è necessario eseguire l'assemblaggio di componenti per creare valore. Il suo ruolo principale è quello di ispezionare automaticamente le parti nei punti critici di controllo qualità, identificare difetti visibili, verificare le dimensioni e inviare i risultati dell'ispezione al sistema di produzione o di gestione della qualità.
All'interno di PTC gamma di apparecchiature di ispezione intelligenti , la soluzione dei componenti Matsuba si concentra su due fasi essenziali: ispezione dei difetti della superficie di saldatura e ispezione dei difetti della superficie di rivestimento. Queste fasi sono importanti perché un difetto che fuoriesce dalla stazione di saldatura può essere nascosto o reso più difficile da valutare dopo il rivestimento. Allo stesso modo, un problema di rivestimento può influenzare la protezione, le dimensioni, la movimentazione o l'installazione successiva.
L'attrezzatura di ispezione può essere posizionata dopo la saldatura, dopo il rivestimento e l'indurimento, o in entrambi i punti, a seconda del processo del cliente. I dettagli dell'interfaccia di linea come la direzione di caricamento, la presentazione delle parti, i segnali di attivazione, la gestione degli scarti, il protocollo di comunicazione e lo scambio di dati dovrebbero essere confermati durante la valutazione del progetto.
La saldatura crea connessioni sia elettriche che meccaniche, quindi l'ispezione estetica deve cercare qualcosa di più di una semplice condizione di 'presenza o assenza'. Piccoli componenti del termistore possono essere collegati a conduttori o trasportatori e anche un leggero spostamento di posizione può influenzare la successiva fase di rivestimento, formatura o assemblaggio. Un sistema AOI utilizza illuminazione controllata, telecamere industriali, software di elaborazione delle immagini e ricette di ispezione specifiche del prodotto per esaminare ciascun componente in condizioni ripetibili.
A seconda dell'applicazione del prodotto di riferimento, gli elementi di ispezione possono includere disallineamento laterale o verticale, rotazione del chip, problemi di bagnatura della saldatura, sfere di saldatura e ponti di saldatura. L'esatta libreria dei difetti deve essere confermata con i campioni del cliente, i criteri di accettazione e i limiti del processo. Durante l'impostazione del progetto, vengono utilizzati campioni qualificati e difettosi per stabilire i confini visivi tra un giunto di saldatura accettabile e una condizione di rifiuto.
Disallineamento: rileva un componente che è stato spostato, inclinato o ruotato oltre la posizione consentita.
Difetti di bagnatura della saldatura: identifica una copertura anomala della saldatura o un aspetto del giunto che potrebbe indicare un processo instabile.
Sfere di saldatura: trova particelle di saldatura indesiderate vicino al componente o all'area del cavo.
Ponte di saldatura: rileva connessioni di saldatura involontarie tra aree conduttive adiacenti.
Deviazione dimensionale: controlla le distanze, le posizioni o la geometria del componente selezionate rispetto alla ricetta di ispezione approvata.
I componenti del termistore sono compatti e la differenza tra un giunto qualificato e uno marginale può essere sottile. L'ispezione manuale può essere influenzata dall'affaticamento dell'operatore, dall'angolo di visione, dai cambiamenti di illuminazione e dalle diverse interpretazioni dello standard. L'ispezione automatizzata applica la stessa logica decisionale a ogni parte ispezionata. Ciò supporta un giudizio stabile sulla qualità durante lunghi cicli di produzione e rende più facile il confronto delle tendenze dei difetti tra turni e lotti.
Dopo l'ispezione della saldatura, molti componenti sensibili alla temperatura ricevono un rivestimento protettivo. Il rivestimento deve coprire l'area prevista senza creare crepe, scheggiature, sporgenze, contaminazioni o variazioni dimensionali inaccettabili. Poiché il rivestimento modifica il profilo esterno del componente, sono importanti sia l'ispezione estetica che la verifica dimensionale.
L'applicazione di ispezione dei componenti Matsuba è in grado di valutare la lunghezza del rivestimento e il diametro critico, controllando anche i difetti superficiali visibili. Gli elementi di ispezione tipici elencati per il prodotto includono crepe, scheggiature, sporgenze, adesione di contaminanti e rivestimento insufficiente. Questi controlli aiutano il cliente ad evitare che pezzi visibilmente difettosi o dimensionalmente non idonei passino alla fase successiva di produzione.
Elemento di ispezione |
Cosa valuta il sistema di visione |
Perché è importante |
|---|---|---|
Lunghezza del rivestimento |
Se la regione rivestita rimane entro i limiti superiore e inferiore definiti |
Supporta una copertura coerente e un adattamento a valle |
Diametro critico |
Se il profilo del componente rivestito supera o scende al di sotto della dimensione consentita |
Aiuta a controllare l'installazione e la compatibilità del pacchetto |
Crepa o scheggiatura |
Aree di rivestimento rotte, spaccate o mancanti |
Impedisce che le parti visibilmente danneggiate continuino a valle |
Protrusione o deformazione |
Forma anomala del materiale al di fuori del contorno approvato |
Riduce le interferenze durante la successiva manipolazione o assemblaggio |
Adesione dei contaminanti |
Particelle estranee o macchie anomale sulla superficie |
Migliora la consistenza dell'aspetto e il controllo della pulizia del processo |
Rivestimento insufficiente |
Aree in cui la copertura prevista del rivestimento è incompleta |
Supporta una copertura protettiva stabile |
Una ricetta di ispezione definita applica a ogni parte le stesse condizioni di immagine, regole di misurazione e soglie di difetto. Ciò riduce la dipendenza dal giudizio visivo soggettivo e aiuta a mantenere criteri di ispezione coerenti tra i diversi turni.
L'inserimento dell'AOI direttamente dopo la saldatura consente al cliente di identificare i difetti legati alla saldatura prima del rivestimento o dell'ulteriore lavorazione. Il contenimento anticipato impedisce che venga aggiunto ulteriore lavoro a una parte già difettosa. Una seconda ispezione dopo il rivestimento può quindi concentrarsi sulla qualità della superficie e sulla conformità dimensionale.
Il cliente non è tenuto a considerare la stazione di ispezione come un'attività offline separata. L'apparecchiatura può essere progettata per ricevere parti dalla linea esistente del cliente, ispezionarle, comunicare i risultati pass/fail e supportare il metodo di scarto o trasferimento scelto dal cliente. L'esatta interfaccia meccanica ed elettrica viene definita in base alle condizioni di produzione del cliente.
Il software di ispezione può visualizzare risultati in tempo reale e supportare query, esportazione e analisi dei dati. I dati di produzione, le informazioni sui lotti di prodotto, le statistiche sulla resa, le categorie di difetti e le immagini selezionate possono fornire una registrazione più chiara di ciò che è accaduto durante la produzione. Se collegati al MES o al sistema di qualità del cliente, questi record possono supportare la tracciabilità e l'analisi delle cause principali.
I termistori possono variare in termini di dimensioni del corpo, geometria dei conduttori, profilo del rivestimento o limiti di difetti accettabili. La configurazione di modelli e parametri consente al sistema di ispezione di supportare più modelli di prodotto. Prima che un nuovo modello venga rilasciato, la sua ricetta dovrebbe essere convalidata utilizzando campioni rappresentativi qualificati e campioni di difetti noti.
I dati AOI fanno molto di più che separare le parti buone da quelle difettose. Incrementi ripetuti in un determinato tipo di difetto possono indicare la temperatura di saldatura, la presentazione del materiale, il controllo del rivestimento, le condizioni dell'attrezzatura o problemi di allineamento a monte. I dati sulle tendenze aiutano gli ingegneri di processo a concentrare le loro indagini sui problemi più frequenti o emergenti.
Fattore |
Ispezione manuale dell'aspetto |
Ispezione visiva automatizzata |
|---|---|---|
Coerenza del giudizio |
Può variare in base all'operatore e al turno |
Utilizza ricette e soglie ripetibili |
Visibilità di piccoli difetti |
Dipende dall'ingrandimento, dall'illuminazione e dall'attenzione |
Utilizza immagini controllate e algoritmi mirati |
Misurazione delle dimensioni |
Spesso richiede calibri o campionamenti separati |
Può combinare i controlli dell'aspetto e delle dimensioni selezionate |
Raccolta dati |
Può fare affidamento su registrazioni manuali |
Può registrare automaticamente i risultati dell'ispezione e le statistiche sui difetti |
Integrazione di linea |
Può creare una fase di ispezione separata |
Può essere collegato alla linea di produzione del cliente |
Un progetto di successo inizia con l'obiettivo di ispezione, non con una configurazione generica della macchina. PTC e il cliente devono definire dove la parte entra nella stazione di ispezione, come viene posizionata, come la telecamera vede ciascuna superficie richiesta e cosa succede dopo un risultato positivo o negativo. L'apparecchiatura può scambiare segnali di pronto, occupato, completo, superato, guasto, allarme e ripristino con il controllo di linea del cliente.
Per progetti che coinvolgono diverse strutture di sensori di temperatura, il relativo La soluzione AOI del chip sensore fornisce un altro riferimento per la saldatura dei chip e l'ispezione dell'aspetto del rivestimento. Tuttavia, la configurazione finale dovrebbe sempre basarsi sul modello effettivo del termistore, sul takt time, sullo standard di ispezione e sull'interfaccia del sito.
Campioni qualificati e campioni rappresentativi di difetti
Disegni con tolleranze dimensionali e posizioni di ispezione
Definizioni scritte dei difetti con limiti di superamento/fallimento
Velocità della linea attuale, takt time e spaziatura tra le parti
Direzione di caricamento delle parti e metodo di posizionamento
Segnali di comunicazione e campi dati richiesti
Requisiti per la gestione dei rifiuti e la nuova ispezione
Requisiti MES, codici a barre, batch o tracciabilità
Le apparecchiature di ispezione devono essere convalidate con i prodotti reali del cliente prima dell'accettazione finale. Il piano di validazione dovrebbe includere parti qualificate, difetti evidenti, campioni limite, cicli ripetuti, test di cambio modello e controlli dell'interfaccia di linea. Potrebbe essere richiesta la correlazione delle misurazioni anche per gli articoli dimensionali.
I rischi di falso rifiuto e di mancato rilevamento devono essere valutati insieme. Soglie estremamente rigide possono individuare caratteristiche più discutibili ma possono anche aumentare gli scarti non necessari. Soglie troppo lente possono consentire il passaggio di difetti significativi. Una ricetta equilibrata viene stabilita attraverso test a campione, revisione dei difetti e accordo sullo standard di qualità del cliente.
No. PTC fornisce apparecchiature per l'ispezione dei difetti superficiali progettate per essere collegate alla linea di produzione esistente del cliente. Lo scopo principale è l'ispezione automatizzata dopo la saldatura e dopo il rivestimento.
A seconda dello standard di ispezione convalidato, gli elementi possono includere disallineamento dei componenti, rotazione del chip, problemi di bagnatura della saldatura, sfere di saldatura, ponti di saldatura e deviazioni dimensionali selezionate.
Il sistema può ispezionare difetti e dimensioni della superficie del rivestimento, tra cui lunghezza del rivestimento, diametro critico, crepe, scheggiature, sporgenze, contaminazione e rivestimento insufficiente.
SÌ. È possibile supportare diversi modelli tramite modelli di ispezione separati e ricette di parametri, soggetti alla convalida del campione e alle eventuali regolazioni ottiche o di fissaggio richieste.
L'apparecchiatura di riferimento supporta le funzioni di interrogazione, esportazione e analisi dei dati. Il formato finale dei dati e la connessione MES dovranno essere confermati durante la comunicazione tecnica.
Gli input utili includono campioni di prodotto, criteri di difetto, tempo di intervento, layout della linea, metodo di caricamento, requisiti di comunicazione e funzioni di tracciabilità dei dati previste.
Il valore principale dei componenti automatizzati Matsuba in questa applicazione non è la fornitura di una catena di montaggio. Si tratta dell'automazione affidabile dell'ispezione dei difetti superficiali dei termistori nei punti in cui è necessario controllare la qualità della saldatura e del rivestimento. Combinando imaging ripetibile, riconoscimento dei difetti, controlli dimensionali, gestione delle ricette e dati di produzione, le apparecchiature di ispezione possono aiutare i clienti a migliorare la coerenza e rafforzare la tracciabilità continuando a utilizzare la linea di produzione esistente.
Per una soluzione basata su campioni reali di termistori, velocità della linea, standard di difetto e requisiti di interfaccia, i clienti possono farlo discutere una soluzione per l'ispezione dei termistori con PTC.
