Termistory i inne elementy wykrywające temperaturę są małe, ale jakość ich powierzchni ma bezpośredni wpływ na dalszy montaż, wydajność elektryczną i niezawodność produktu. Po lutowaniu i powlekaniu defekty mogą być trudne do jednoznacznej identyfikacji wyłącznie na podstawie ręcznej obserwacji. Praktycznym rozwiązaniem jest umieszczenie dedykowanego, zautomatyzowanego sprzętu do kontroli wizyjnej na wymaganych stanowiskach kontrolnych istniejącej linii produkcyjnej Klienta.
W tej aplikacji Sprzęt inspekcyjny Matsuba Component AOI służy do kontroli defektów powierzchni termistora, a nie jako kompletna linia produkcyjna dostarczana przez PTC. Rozwiązanie kontrolne można podłączyć do linii klienta w celu sprawdzenia wyglądu lutowania, wymiarów krytycznych, wyglądu powłoki i wymiarów powłoki. W tym artykule wyjaśniono główne zalety tego podejścia i zadania inspekcyjne, które może ono wspierać.
Skoncentrowany zakres kontroli: Rozwiązanie zaprojektowano w oparciu o automatyczną kontrolę wad powierzchni i wymiarów po lutowaniu i powlekaniu termistora.
Kompatybilność z linią produkcyjną: Sprzęt AOI można zintegrować z istniejącym systemem przepływu materiałów i kontroli klienta, zamiast zastępować linię montażową klienta.
Spójna ocena defektów: Widzenie maszynowe zmniejsza różnice, które mogą wystąpić, gdy różni operatorzy oceniają małe defekty lutowia i powłoki.
Identyfikowalne dane dotyczące jakości: wyniki kontroli, informacje o partii, dane dotyczące wydajności i obrazy defektów mogą wspierać analizę jakości i ulepszanie procesów.
Sprzęt najlepiej rozumieć jako rozwiązanie do kontroli defektów powierzchni termistora, które współpracuje z procesem produkcyjnym klienta. Nie ma potrzeby wykonywania montażu komponentów, aby stworzyć wartość. Jego główną rolą jest automatyczna kontrola części w krytycznych punktach kontroli jakości, identyfikacja widocznych defektów, weryfikacja wymiarów i przesyłanie wyników kontroli do systemu produkcyjnego lub zarządzania jakością.
W ramach PTC inteligentnych urządzeń kontrolnych , rozwiązanie komponentowe Matsuba koncentruje się na dwóch zasadniczych etapach: kontroli wad powierzchni lutowniczej i kontroli wad powierzchni powłoki. Etapy te są ważne, ponieważ wada wydostająca się ze stacji lutowniczej może zostać ukryta lub trudniejsza do oceny po nałożeniu powłoki. Podobnie problemy z powłoką mogą mieć wpływ na ochronę, wymiary, obsługę lub późniejszą instalację.
Sprzęt kontrolny można ustawić po lutowaniu, pokryciu i utwardzeniu lub w obu punktach, w zależności od procesu klienta. Szczegóły interfejsu liniowego, takie jak kierunek załadunku, prezentacja części, sygnały wyzwalające, obsługa odrzutów, protokół komunikacyjny i wymiana danych, powinny zostać potwierdzone podczas oceny projektu.
Lutowanie tworzy zarówno połączenia elektryczne, jak i mechaniczne, dlatego kontrola wyglądu musi uwzględniać coś więcej niż tylko zwykły stan „obecny lub nieobecny”. Małe elementy termistora można przymocować do przewodów lub nośników, a nawet niewielka zmiana położenia może mieć wpływ na następny etap powlekania, formowania lub montażu. System AOI wykorzystuje kontrolowane oświetlenie, kamery przemysłowe, oprogramowanie do przetwarzania obrazu i receptury kontroli specyficzne dla produktu w celu zbadania każdego komponentu w powtarzalnych warunkach.
Zgodnie z przywoływanym zastosowaniem produktu, elementy podlegające kontroli mogą obejmować niewspółosiowość boczną lub pionową, rotację wiórów, problemy z zwilżaniem lutu, kulki lutownicze i mostki lutownicze. Dokładną bibliotekę defektów należy potwierdzić za pomocą próbek klienta, kryteriów akceptacji i ograniczeń procesu. Podczas przygotowywania projektu wykorzystuje się kwalifikowane i wadliwe próbki w celu ustalenia wizualnych granic pomiędzy akceptowalnym połączeniem lutowanym a stanem odrzucenia.
Niewspółosiowość: wykrywa komponent, który jest przesunięty, przechylony lub obrócony poza dozwoloną pozycję.
Wady zwilżania lutu: Identyfikują nieprawidłowe pokrycie lutem lub wygląd złącza, które mogą wskazywać na niestabilność procesu.
Kulki lutownicze: Znajduje niepożądane cząsteczki lutowia w pobliżu elementu lub obszaru przewodu.
Mostkowanie lutownicze: wykrywa niezamierzone połączenia lutowane pomiędzy sąsiadującymi obszarami przewodzącymi.
Odchylenie wymiarowe: sprawdza wybrane odległości, pozycje lub geometrię komponentów pod kątem zatwierdzonej receptury kontroli.
Elementy termistora są zwarte, a różnica między złączem kwalifikowanym a złączem marginalnym może być subtelna. Na kontrolę ręczną może mieć wpływ zmęczenie operatora, kąt widzenia, zmiany oświetlenia i różne interpretacje normy. Zautomatyzowana inspekcja stosuje tę samą logikę decyzyjną w przypadku każdej kontrolowanej części. Wspiera to stabilną ocenę jakości podczas długich serii produkcyjnych i ułatwia porównywanie trendów defektów w różnych zmianach i partiach.
Po kontroli lutowania wiele elementów wrażliwych na temperaturę otrzymuje powłokę ochronną. Powłoka musi pokrywać zamierzony obszar bez tworzenia niedopuszczalnych pęknięć, odprysków, wypukłości, zanieczyszczeń lub zmian wymiarowych. Ponieważ powłoka zmienia profil zewnętrzny elementu, ważna jest zarówno kontrola kosmetyczna, jak i weryfikacja wymiarowa.
Aplikacja do kontroli komponentów Matsuba może ocenić długość powłoki i średnicę krytyczną, jednocześnie sprawdzając widoczne defekty powierzchni. Typowe elementy kontroli wymienione dla produktu obejmują pęknięcia, odpryski, wypukłości, przyleganie zanieczyszczeń i niewystarczającą powłokę. Kontrole te pomagają klientowi zapobiegać przejściu widocznie wadliwych lub nieodpowiednich wymiarowo części do następnego etapu produkcyjnego.
Przedmiot kontroli |
Co ocenia system wizyjny |
Dlaczego to ma znaczenie |
|---|---|---|
Długość powłoki |
Czy pokryty obszar mieści się w zdefiniowanych górnych i dolnych granicach |
Obsługuje spójne pokrycie i dopasowanie w dół |
Średnica krytyczna |
Czy powlekany profil elementu przekracza lub spada poniżej dopuszczalnego wymiaru |
Pomaga kontrolować zgodność instalacji i opakowania |
Pęknięcie lub odpryski |
Uszkodzone, rozdzielone lub brakujące obszary powłoki |
Zapobiega przedostawaniu się widocznie uszkodzonych części w dół strumienia |
Występ lub deformacja |
Nieprawidłowy kształt materiału poza zatwierdzonym konturem |
Zmniejsza zakłócenia podczas późniejszej obsługi lub montażu |
Przyczepność zanieczyszczeń |
Obce cząstki lub nietypowe plamy na powierzchni |
Poprawia spójność wyglądu i kontrolę czystości procesu |
Niewystarczająca powłoka |
Obszary, w których oczekiwane pokrycie powłoką jest niepełne |
Obsługuje stabilną ochronę |
Zdefiniowana receptura kontroli stosuje te same warunki obrazu, zasady pomiaru i progi defektów dla każdej części. Zmniejsza to zależność od subiektywnej oceny wizualnej i pomaga zachować spójne kryteria inspekcji na różnych zmianach.
Umieszczenie AOI bezpośrednio po lutowaniu pozwala klientowi zidentyfikować defekty lutownicze przed powlekaniem lub dalszą obróbką. Wczesne zabezpieczenie zapobiega dodaniu dodatkowych prac do części, która jest już wadliwa. Druga kontrola po pokryciu może następnie skupić się na jakości powierzchni i zgodności wymiarowej.
Klient nie musi traktować stacji kontroli jako osobnej czynności offline. Sprzęt można zaprojektować tak, aby odbierał części z istniejącej linii klienta, sprawdzał je, przekazywał wyniki pozytywne/negatywne oraz wspierał wybraną przez klienta metodę odrzucenia lub przeniesienia. Dokładny interfejs mechaniczny i elektryczny jest definiowany w oparciu o warunki produkcyjne klienta.
Oprogramowanie inspekcyjne może wyświetlać wyniki w czasie rzeczywistym i obsługiwać zapytania, eksporty i analizy danych. Dane produkcyjne, informacje o partiach produktów, statystyki wydajności, kategorie defektów i wybrane obrazy mogą zapewnić wyraźniejszy zapis tego, co wydarzyło się podczas produkcji. Po połączeniu z systemem MES lub systemem jakości klienta zapisy te mogą wspierać identyfikowalność i analizę przyczyn źródłowych.
Termistory mogą różnić się rozmiarem korpusu, geometrią przewodu, profilem powłoki lub dopuszczalnymi granicami defektów. Konfiguracja szablonów i parametrów umożliwia systemowi kontroli obsługę wielu modeli produktów. Przed wypuszczeniem nowego modelu należy zweryfikować jego recepturę przy użyciu reprezentatywnych kwalifikowanych próbek i próbek ze znanymi defektami.
Dane AOI nie tylko oddzielają dobre i wadliwe części. Powtarzający się wzrost określonego typu defektów może wskazywać na temperaturę lutowania, prezentację materiału, kontrolę powłoki, stan mocowania lub problemy z wyrównaniem na wejściu. Dane dotyczące trendów pomagają inżynierom zajmującym się procesami skoncentrować swoje badania na najczęstszych lub nowo pojawiających się problemach.
Czynnik |
Ręczna kontrola wyglądu |
Zautomatyzowana kontrola wizyjna |
|---|---|---|
Spójność wyroku |
Może się różnić w zależności od operatora i zmiany |
Stosuje powtarzalne receptury i progi |
Widoczność przy małych defektach |
Zależy od powiększenia, oświetlenia i uwagi |
Wykorzystuje kontrolowane obrazowanie i ukierunkowane algorytmy |
Pomiar wymiarów |
Często wymagane są oddzielne mierniki lub pobieranie próbek |
Można łączyć kontrolę wyglądu i wybranych wymiarów |
Zbieranie danych |
Można polegać na zapisach ręcznych |
Może automatycznie rejestrować wyniki kontroli i statystyki usterek |
Integracja linii |
Może utworzyć oddzielny etap kontroli |
Możliwość podłączenia do linii produkcyjnej klienta |
Udany projekt zaczyna się od celu kontroli, a nie od ogólnej konfiguracji maszyny. PTC i klient muszą określić, gdzie część wchodzi na stanowisko kontrolne, w jaki sposób jest umieszczana, w jaki sposób kamera widzi każdą wymaganą powierzchnię i co dzieje się po pozytywnym lub negatywnym wyniku. Sprzęt może wymieniać sygnały gotowości, zajętości, ukończenia, pozytywnego wyniku, awarii, alarmu i resetowania ze sterowaniem linii klienta.
W przypadku projektów obejmujących różne struktury czujników temperatury, powiązane Rozwiązanie AOI z chipem czujnika stanowi kolejny punkt odniesienia w zakresie lutowania chipów i kontroli wyglądu powłoki. Jednakże ostateczna konfiguracja powinna zawsze opierać się na rzeczywistym modelu termistora, czasie taktu, standardzie inspekcji i interfejsie miejsca.
Kwalifikowane próbki i reprezentatywne próbki defektów
Rysunki z tolerancjami wymiarowymi i pozycjami kontrolnymi
Pisemne definicje defektów z granicami pozytywny/negatywny
Bieżąca prędkość linii, czas taktu i odstępy między częściami
Kierunek ładowania części i metoda pozycjonowania
Wymagane sygnały komunikacyjne i pola danych
Odrzuć wymagania dotyczące obsługi i ponownej kontroli
Wymagania dotyczące MES, kodów kreskowych, partii lub identyfikowalności
Sprzęt kontrolny powinien zostać zweryfikowany z rzeczywistymi produktami klienta przed ostatecznym odbiorem. Plan walidacji powinien obejmować części kwalifikowane, wyraźne defekty, próbki graniczne, powtarzane serie, testy zmiany modelu i kontrole interfejsu liniowego. Korelacja pomiarów może być również wymagana w przypadku elementów wymiarowych.
Ryzyko fałszywego odrzucenia i braku wykrycia należy oceniać łącznie. Niezwykle rygorystyczne progi mogą uwzględniać bardziej wątpliwe cechy, ale mogą również zwiększać liczbę niepotrzebnych odrzuceń. Zbyt luźne progi mogą pozwolić na przejście znaczących defektów. Zrównoważona receptura jest ustalana poprzez badanie próbek, ocenę defektów i uzgodnienie standardu jakości klienta.
Nie. PTC dostarcza sprzęt do kontroli wad powierzchniowych, który można podłączyć do istniejącej linii produkcyjnej klienta. Podstawowym zakresem jest automatyczna kontrola po lutowaniu i powlekaniu.
W zależności od zatwierdzonej normy kontroli, elementy mogą obejmować niewspółosiowość komponentów, rotację wiórów, problemy z zwilżaniem lutu, kulki lutownicze, mostki lutownicze i wybrane odchylenia wymiarowe.
System może sprawdzać defekty i wymiary powierzchni powłoki, w tym długość powłoki, średnicę krytyczną, pęknięcia, odpryski, wypukłości, zanieczyszczenie i niewystarczającą powłokę.
Tak. Różne modele mogą być obsługiwane za pomocą oddzielnych szablonów inspekcji i receptur parametrów, z zastrzeżeniem walidacji próbki i wszelkich wymaganych regulacji osprzętu lub optyki.
Wspomniany sprzęt obsługuje funkcje wyszukiwania, eksportu i analizy danych. Ostateczny format danych i połączenie MES należy potwierdzić w trakcie komunikacji technicznej.
Przydatne dane wejściowe obejmują próbki produktów, kryteria defektów, czas taktu, układ linii, metodę ładowania, wymagania komunikacyjne i oczekiwane funkcje śledzenia danych.
Główną wartością zautomatyzowanego sprzętu Matsuba w tym zastosowaniu nie jest zasilanie linii montażowej. Jest to niezawodna automatyzacja kontroli defektów powierzchni termistora w punktach, w których należy kontrolować jakość lutowania i powłoki. Łącząc powtarzalne obrazowanie, rozpoznawanie defektów, kontrolę wymiarów, zarządzanie recepturami i dane produkcyjne, sprzęt kontrolny może pomóc klientom poprawić spójność i zwiększyć identyfikowalność przy jednoczesnym dalszym korzystaniu z istniejącej linii produkcyjnej.
Klienci mogą skorzystać z rozwiązania opartego na rzeczywistych próbkach termistorów, szybkości linii, standardach defektów i wymaganiach dotyczących interfejsu omów z firmą PTC rozwiązanie w zakresie kontroli termistora.
