Điện trở nhiệt và các bộ phận cảm biến nhiệt độ khác có kích thước nhỏ nhưng chất lượng bề mặt của chúng có ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động lắp ráp sau này, hiệu suất điện và độ tin cậy của sản phẩm. Sau khi hàn và phủ, các khuyết tật có thể khó được xác định một cách nhất quán nếu chỉ quan sát thủ công. Một giải pháp thiết thực là đặt thiết bị kiểm tra trực quan tự động chuyên dụng tại các trạm kiểm tra bắt buộc trong dây chuyền sản xuất hiện tại của khách hàng.
Trong ứng dụng này, Thiết bị kiểm tra AOI của Matsuba Component được sử dụng để kiểm tra khuyết tật bề mặt điện trở thay vì sử dụng như một dây chuyền sản xuất lắp ráp hoàn chỉnh do PTC cung cấp. Giải pháp kiểm tra có thể được kết nối với dây chuyền của khách hàng để kiểm tra hình thức hàn, các kích thước quan trọng, hình thức lớp phủ và kích thước lớp phủ. Bài viết này giải thích những lợi ích chính của phương pháp đó và các nhiệm vụ kiểm tra mà nó có thể hỗ trợ.
Phạm vi kiểm tra tập trung: Giải pháp được thiết kế xoay quanh việc kiểm tra kích thước và khuyết tật bề mặt tự động sau khi hàn và phủ nhiệt điện trở.
Khả năng tương thích với dây chuyền sản xuất: Thiết bị AOI có thể được tích hợp với hệ thống kiểm soát và luồng nguyên liệu hiện có của khách hàng thay vì thay thế dây chuyền lắp ráp của khách hàng.
Đánh giá khuyết tật nhất quán: Thị giác máy làm giảm sự khác biệt có thể xảy ra khi những người vận hành khác nhau đánh giá các khuyết tật hàn nhỏ và lớp phủ.
Dữ liệu chất lượng có thể theo dõi: Kết quả kiểm tra, thông tin lô, dữ liệu sản lượng và hình ảnh lỗi có thể hỗ trợ phân tích chất lượng và cải tiến quy trình.
Thiết bị được hiểu rõ nhất là giải pháp kiểm tra khuyết tật bề mặt bằng nhiệt điện trở hoạt động phù hợp với quy trình sản xuất của khách hàng. Nó không cần phải thực hiện lắp ráp thành phần để tạo ra giá trị. Vai trò chính của nó là tự động kiểm tra các bộ phận tại các điểm kiểm soát chất lượng quan trọng, xác định các khuyết tật có thể nhìn thấy, xác minh kích thước và gửi kết quả kiểm tra đến hệ thống quản lý chất lượng hoặc sản xuất.
Trong PTC Dòng thiết bị kiểm tra thông minh , giải pháp thành phần Matsuba tập trung vào hai giai đoạn thiết yếu: kiểm tra khuyết tật bề mặt hàn và kiểm tra khuyết tật bề mặt lớp phủ. Các giai đoạn này rất quan trọng vì lỗi thoát ra khỏi trạm hàn có thể bị ẩn hoặc khó đánh giá hơn sau khi phủ. Tương tự như vậy, vấn đề về lớp phủ có thể ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ, kích thước, xử lý hoặc lắp đặt sau này.
Thiết bị kiểm tra có thể được đặt sau khi hàn, sau khi phủ và đóng rắn hoặc ở cả hai điểm, tùy thuộc vào quy trình của khách hàng. Các chi tiết giao diện đường dây như hướng tải, trình bày bộ phận, tín hiệu kích hoạt, xử lý từ chối, giao thức truyền thông và trao đổi dữ liệu phải được xác nhận trong quá trình đánh giá dự án.
Việc hàn tạo ra cả kết nối điện và cơ, do đó, việc kiểm tra bề ngoài phải tìm kiếm nhiều hơn tình trạng 'hiện tại hoặc vắng mặt' đơn giản. Các thành phần điện trở nhiệt nhỏ có thể được gắn vào dây dẫn hoặc vật mang và ngay cả một sự dịch chuyển vị trí nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến bước phủ, tạo hình hoặc lắp ráp tiếp theo. Hệ thống AOI sử dụng hệ thống chiếu sáng có điều khiển, camera công nghiệp, phần mềm xử lý hình ảnh và các công thức kiểm tra dành riêng cho sản phẩm để kiểm tra từng thành phần trong các điều kiện có thể lặp lại.
Theo ứng dụng sản phẩm được tham chiếu, các hạng mục kiểm tra có thể bao gồm độ lệch ngang hoặc dọc, xoay phoi, vấn đề làm ướt chất hàn, bi hàn và cầu nối hàn. Thư viện lỗi chính xác phải được xác nhận bằng mẫu của khách hàng, tiêu chí chấp nhận và giới hạn quy trình. Trong quá trình thiết lập dự án, các mẫu đủ tiêu chuẩn và mẫu bị lỗi sẽ được sử dụng để thiết lập ranh giới trực quan giữa mối hàn có thể chấp nhận được và tình trạng bị loại bỏ.
Căn chỉnh sai: Phát hiện thành phần bị dịch chuyển, nghiêng hoặc xoay vượt quá vị trí cho phép.
Các khuyết tật làm ướt chất hàn: Xác định lớp phủ hàn bất thường hoặc hình dạng khớp có thể cho thấy quá trình không ổn định.
Bóng hàn: Tìm các hạt hàn không mong muốn gần khu vực linh kiện hoặc chì.
Cầu hàn: Phát hiện các kết nối hàn ngoài ý muốn giữa các khu vực dẫn điện liền kề.
Độ lệch kích thước: Kiểm tra khoảng cách, vị trí hoặc hình dạng thành phần đã chọn theo công thức kiểm tra đã được phê duyệt.
Các thành phần điện trở nhiệt nhỏ gọn và sự khác biệt giữa khớp nối đủ tiêu chuẩn và khớp nối cận biên có thể rất nhỏ. Việc kiểm tra thủ công có thể bị ảnh hưởng bởi sự mệt mỏi của người vận hành, góc nhìn, sự thay đổi ánh sáng và các cách hiểu khác nhau về tiêu chuẩn. Kiểm tra tự động áp dụng logic quyết định giống nhau cho mọi bộ phận được kiểm tra. Điều này hỗ trợ đánh giá chất lượng ổn định trong quá trình sản xuất kéo dài và giúp dễ dàng so sánh xu hướng lỗi giữa các ca và lô.
Sau khi kiểm tra hàn, nhiều bộ phận cảm biến nhiệt độ sẽ nhận được một lớp phủ bảo vệ. Lớp phủ phải bao phủ khu vực dự định mà không tạo ra các vết nứt, sứt mẻ, lồi lõm, nhiễm bẩn hoặc biến đổi kích thước không thể chấp nhận được. Bởi vì lớp phủ làm thay đổi hình dạng bên ngoài của thành phần nên cả việc kiểm tra thẩm mỹ và xác minh kích thước đều quan trọng.
Ứng dụng kiểm tra thành phần Matsuba có thể đánh giá chiều dài lớp phủ và đường kính tới hạn đồng thời kiểm tra các khuyết tật bề mặt có thể nhìn thấy được. Các hạng mục kiểm tra điển hình được liệt kê cho sản phẩm bao gồm các vết nứt, sứt mẻ, chỗ lồi lõm, độ bám dính của chất gây ô nhiễm và lớp phủ không đủ. Những hoạt động kiểm tra này giúp khách hàng ngăn chặn các bộ phận bị lỗi rõ ràng hoặc có kích thước không phù hợp để chuyển sang giai đoạn sản xuất tiếp theo.
Mục kiểm tra |
Hệ thống Tầm nhìn đánh giá những gì |
Tại sao nó quan trọng |
|---|---|---|
Chiều dài lớp phủ |
Liệu vùng được phủ có nằm trong giới hạn trên và dưới được xác định hay không |
Hỗ trợ vùng phủ sóng nhất quán và phù hợp với hạ lưu |
Đường kính tới hạn |
Cấu hình thành phần được phủ có vượt quá hoặc giảm xuống dưới kích thước cho phép hay không |
Giúp kiểm soát khả năng tương thích cài đặt và đóng gói |
Vết nứt hoặc sứt mẻ |
Các vùng phủ bị hỏng, tách hoặc thiếu |
Ngăn chặn các bộ phận bị hư hỏng rõ ràng tiếp tục xuôi dòng |
Sự nhô ra hoặc biến dạng |
Hình dạng vật liệu bất thường nằm ngoài đường viền đã được phê duyệt |
Giảm nhiễu trong quá trình xử lý hoặc lắp ráp sau này |
Độ bám dính của chất gây ô nhiễm |
Các hạt lạ hoặc các đốm bất thường trên bề mặt |
Cải thiện tính nhất quán về ngoại hình và kiểm soát độ sạch của quy trình |
Lớp phủ không đủ |
Các khu vực mà lớp phủ dự kiến chưa được phủ đầy đủ |
Hỗ trợ vùng phủ sóng bảo vệ ổn định |
Một công thức kiểm tra xác định sẽ áp dụng cùng điều kiện hình ảnh, quy tắc đo lường và ngưỡng lỗi cho mọi bộ phận. Điều này làm giảm sự phụ thuộc vào đánh giá trực quan chủ quan và giúp duy trì các tiêu chí kiểm tra nhất quán qua các ca khác nhau.
Đặt AOI trực tiếp sau khi hàn cho phép khách hàng xác định các khuyết tật liên quan đến chất hàn trước khi phủ hoặc xử lý thêm. Việc ngăn chặn sớm sẽ ngăn chặn việc bổ sung thêm công việc vào một bộ phận đã bị lỗi. Lần kiểm tra thứ hai sau khi phủ có thể tập trung vào chất lượng bề mặt và sự phù hợp về kích thước.
Khách hàng không cần coi trạm kiểm tra như một hoạt động ngoại tuyến riêng biệt. Thiết bị có thể được thiết kế để nhận các bộ phận từ dây chuyền hiện có của khách hàng, kiểm tra chúng, thông báo kết quả đạt/không đạt và hỗ trợ phương pháp loại bỏ hoặc chuyển giao mà khách hàng đã chọn. Giao diện cơ và điện chính xác được xác định dựa trên điều kiện sản xuất của khách hàng.
Phần mềm kiểm tra có thể hiển thị kết quả theo thời gian thực và hỗ trợ truy vấn, xuất và phân tích dữ liệu. Dữ liệu sản xuất, thông tin lô sản phẩm, thống kê sản lượng, danh mục lỗi và hình ảnh được chọn có thể cung cấp hồ sơ rõ ràng hơn về những gì đã xảy ra trong quá trình sản xuất. Khi được kết nối với MES hoặc hệ thống chất lượng của khách hàng, những hồ sơ này có thể hỗ trợ khả năng truy xuất nguồn gốc và phân tích nguyên nhân gốc rễ.
Điện trở nhiệt có thể khác nhau về kích thước thân, hình dạng dây dẫn, cấu hình lớp phủ hoặc giới hạn khuyết tật chấp nhận được. Cấu hình mẫu và tham số cho phép hệ thống kiểm tra hỗ trợ nhiều mẫu sản phẩm. Trước khi ra mắt một mẫu mới, công thức của nó phải được xác nhận bằng cách sử dụng các mẫu đại diện đủ tiêu chuẩn và các mẫu lỗi đã biết.
Dữ liệu AOI không chỉ phân biệt phần tốt và phần bị lỗi. Sự gia tăng lặp đi lặp lại của một loại khuyết tật nhất định có thể dẫn đến nhiệt độ hàn, cách trình bày vật liệu, kiểm soát lớp phủ, tình trạng vật cố định hoặc các vấn đề căn chỉnh ngược dòng. Dữ liệu xu hướng giúp các kỹ sư quy trình tập trung điều tra vào các vấn đề thường gặp nhất hoặc mới xuất hiện.
Nhân tố |
Kiểm tra bề ngoài thủ công |
Kiểm tra tầm nhìn tự động |
|---|---|---|
Phán quyết nhất quán |
Có thể thay đổi tùy theo nhà điều hành và ca |
Sử dụng các công thức và ngưỡng lặp lại |
Khả năng hiển thị lỗi nhỏ |
Phụ thuộc vào độ phóng đại, ánh sáng và sự chú ý |
Sử dụng các thuật toán nhắm mục tiêu và hình ảnh được kiểm soát |
Đo kích thước |
Thường yêu cầu các thiết bị đo hoặc lấy mẫu riêng biệt |
Có thể kết hợp kiểm tra ngoại hình và kích thước đã chọn |
Thu thập dữ liệu |
Có thể dựa vào hồ sơ thủ công |
Có thể tự động ghi lại kết quả kiểm tra và thống kê lỗi |
Tích hợp dòng |
Có thể tạo bước kiểm tra riêng |
Có thể kết nối với dây chuyền sản xuất của khách hàng |
Một dự án thành công bắt đầu với mục tiêu kiểm tra chứ không phải với cấu hình máy chung chung. PTC và khách hàng cần xác định vị trí bộ phận đi vào trạm kiểm tra, vị trí của nó, cách camera nhìn thấy từng bề mặt cần thiết và điều gì xảy ra sau kết quả đạt hoặc không đạt. Thiết bị có thể trao đổi các tín hiệu sẵn sàng, bận, hoàn thành, vượt qua, thất bại, cảnh báo và đặt lại với điều khiển đường dây của khách hàng.
Đối với các dự án liên quan đến các cấu trúc cảm biến nhiệt độ khác nhau, các vấn đề liên quan Giải pháp AOI của chip cảm biến cung cấp một tài liệu tham khảo khác cho việc kiểm tra bề ngoài lớp phủ và hàn chip. Tuy nhiên, cấu hình cuối cùng phải luôn dựa trên mô hình nhiệt điện trở thực tế, thời gian takt, tiêu chuẩn kiểm tra và giao diện trang web.
Mẫu đủ tiêu chuẩn và mẫu khuyết tật đại diện
Bản vẽ có dung sai kích thước và vị trí kiểm tra
Định nghĩa lỗi bằng văn bản với ranh giới đạt/không đạt
Tốc độ dòng hiện tại, thời gian takt và khoảng cách giữa các phần
Hướng tải phần và phương pháp định vị
Các trường dữ liệu và tín hiệu truyền thông cần thiết
Từ chối các yêu cầu xử lý và kiểm tra lại
Các yêu cầu về MES, mã vạch, lô hoặc truy xuất nguồn gốc
Thiết bị kiểm tra phải được xác nhận phù hợp với sản phẩm thực tế của khách hàng trước khi nghiệm thu lần cuối. Kế hoạch xác nhận phải bao gồm các bộ phận đủ tiêu chuẩn, lỗi rõ ràng, mẫu ranh giới, chạy lặp lại, kiểm tra chuyển đổi mô hình và kiểm tra giao diện đường dây. Tương quan đo lường cũng có thể được yêu cầu đối với các hạng mục kích thước.
Rủi ro từ chối sai và phát hiện sai phải được đánh giá cùng nhau. Các ngưỡng cực kỳ nghiêm ngặt có thể phát hiện được nhiều tính năng đáng nghi ngờ hơn nhưng cũng có thể làm tăng số lần từ chối không cần thiết. Các ngưỡng quá lỏng lẻo có thể cho phép những khiếm khuyết có ý nghĩa được bỏ qua. Một công thức cân bằng được thiết lập thông qua thử nghiệm mẫu, xem xét lỗi và thống nhất về tiêu chuẩn chất lượng của khách hàng.
Không. PTC cung cấp thiết bị kiểm tra khuyết tật bề mặt được thiết kế để kết nối với dây chuyền sản xuất hiện có của khách hàng. Phạm vi chính là kiểm tra tự động sau khi hàn và sau khi phủ.
Tùy thuộc vào tiêu chuẩn kiểm tra đã được xác thực, các hạng mục có thể bao gồm sai lệch thành phần, xoay chip, vấn đề làm ướt chất hàn, bóng hàn, cầu nối hàn và độ lệch kích thước đã chọn.
Hệ thống có thể kiểm tra khuyết tật và kích thước bề mặt lớp phủ, bao gồm chiều dài lớp phủ, đường kính tới hạn, vết nứt, sứt mẻ, lồi lõm, nhiễm bẩn và lớp phủ không đủ.
Đúng. Các mô hình khác nhau có thể được hỗ trợ thông qua các mẫu kiểm tra và công thức tham số riêng biệt, tùy thuộc vào việc xác nhận mẫu và bất kỳ thiết bị cố định hoặc điều chỉnh quang học cần thiết nào.
Thiết bị được tham chiếu hỗ trợ các chức năng truy vấn, xuất và phân tích dữ liệu. Định dạng dữ liệu cuối cùng và kết nối MES phải được xác nhận trong quá trình trao đổi kỹ thuật.
Đầu vào hữu ích bao gồm mẫu sản phẩm, tiêu chí lỗi, thời gian thực hiện, bố trí dây chuyền, phương pháp tải, yêu cầu liên lạc và các chức năng truy xuất nguồn gốc dữ liệu dự kiến.
Giá trị chính của thiết bị tự động hóa thành phần Matsuba trong ứng dụng này không phải là việc cung cấp dây chuyền lắp ráp. Đó là sự tự động hóa đáng tin cậy của việc kiểm tra khuyết tật bề mặt nhiệt điện trở tại các điểm mà chất lượng hàn và lớp phủ phải được kiểm soát. Bằng cách kết hợp hình ảnh có thể lặp lại, nhận dạng khuyết tật, kiểm tra kích thước, quản lý công thức và dữ liệu sản xuất, thiết bị kiểm tra có thể giúp khách hàng cải thiện tính nhất quán và tăng cường khả năng truy xuất nguồn gốc trong khi tiếp tục sử dụng dây chuyền sản xuất hiện có của họ.
Đối với giải pháp dựa trên các mẫu nhiệt điện trở thực tế, tốc độ đường truyền, tiêu chuẩn lỗi và yêu cầu giao diện, khách hàng có thể thảo luận về giải pháp kiểm tra nhiệt điện trở với PTC.
