Beispielhafte Beleuchtungslösung für die Qualitätssicherung

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Treston Deutschland GmbH

Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

Vision & Control GmbH

Qualitätskontrolle in der Automobilindustrie

Zulieferteile für die Automobilindustrie erfordern heutzutage generell eine 100-prozentige Qualitätskontrolle. Im folgenden Beispiel werden Metallstanzteile mit komplexer Oberfläche inspiziert. Wie es in der Praxis häufig vorkommt, konnte auch in diesem Fall die Prüfzelle erst nachträglich in die Fertigungslinie integriert werden. Der Applikationsingenieur fand eine typische Situation für den Teiletransport vor: glänzende Teile liegen auf einem schmutzigen, dunklen Förderband.

Die folgende Prüfaufgabe wurde gestellt: präzise Bestimmung der Lage „Innenvierkant zu breitem Zahn“. Dies wurde notwendig, da Innenstanzung und Außenstanzung in zwei verschiedenen Fertigungsgängen durchgeführt werden. Dabei können die Teile eine unterschiedliche Oberflächengüte (glänzend, matt, farblich angelaufen) aufweisen.

Die Beleuchtung muss trotz unterschiedlicher Oberflächen so arbeiten, dass alle Teile erkannt und geprüft werden können. Die Dunkelfeldbeleuchtung macht es möglich, dass sich die Kanten eindeutig abheben und die Konturen trotz dunklem Hintergrund gut auswertbar sind (Bild 5).

Qualitätskontrolle mittels AOI-Systeme in der Produktronik

Im zweiten Beispiel kommt ein Bildverarbeitungssystem in einem sogenannten AOI-System (Automatische optische Inspektion) zum Einsatz, um bestückte Leiterplatten zu inspizieren (Bild 6). Mit dieser Technik lassen sich falsch bestückte Bauteile und fehlerhafte Lötstellen vermeiden.

Die Notwendigkeit der 100%-Kontrolle und der zunehmende Bedarf an elektrischen Baugruppen bedingt, dass die Automotive-Zulieferer auf die berührungslose Messtechnik mittels Bildverarbeitung zurückgreifen, um rentabel zu wirtschaften. Im folgenden Beispiel werden mit Hilfe einer Spezial-Dunkelfeldbeleuchtung, bestehend aus zwei gestapelten Dunkelfeldringlichtern, Leiterplatten inspiziert. Das verwendete Infrarot- bzw. Rotlicht der beiden Ringlichter lässt sich dabei stufenlos in der Helligkeit anpassen.

Zunächst findet die Lötstellenkontrolle statt. Im roten Licht (Bild 7 links) erscheint der grüne Lötstopplack dunkel (Komplementärfarbe) ebenso die Bauelemente. Lötstellen ohne Lötstopplack dagegen werden hell abgebildet.

Anschließend erfolgt die Bestückungs- und Polaritätskontrolle. Infrarotes Licht durchdringt den Lötstopplack und lässt die Platine hell erscheinen. Dunkele Bauelemente heben sich gut ab, sodass eine Vollständigkeits- und Polaritätskontrolle sicher durchgeführt werden kann (Bild 7 rechtes Bild).

Licht aus unendlichen Weiten: Telezentrische Beleuchtung

Telezentrische Objektive und Beleuchtungen sind seit über 20 Jahren fester Bestandteil der Qualitätsprüfung und Prozessüberwachung mit industrieller Bildverarbeitung. Sie tragen dazu bei, Objekte und Merkmale hoch präzise und zuverlässig zu inspizieren und zu vermessen. Applikationen mit Telezentrie eliminieren störende Einflüsse bei Schwankungen des Arbeitsabstandes, Verzerrungen durch Perspektive, Reflexionen an den Oberflächen der Prüfobjekte, sowie bei unterschiedlichen Materialien und durch Fremdlicht.

Telezentrische Beleuchtungen nutzen LED-Lichtquellen, die starke Richtcharakteristik besitzen. Bei beengten Platzverhältnissen helfen 90°-Strahlumlenkungsmodule, den Strahlengang dieser naturgemäß langen Beleuchtungskomponenten umzulenken. Vision & Control bietet telezentrische Beleuchtungen mit Leuchtfelddurchmessern von 10 bis 130 mm an. In Verbindung mit telezentrischen Objektiven lassen sich damit optimierte Konturschärfe-Ergebnisse im Durchlicht erzielen. Das ist die Voraussetzung für präzise Messungen, die frei von Perspektive sind, bei reflektierenden, glänzenden und transparenten Objekten. Nachfolgenden Beispiele veranschaulichen das.

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