Optische inspektion der automatisierung

Arten der automatischen optischen Inspektion

Es gibt verschiedene Arten von automatischen optischen Inspektionssystemen, die sich hauptsächlich in ihren funktionalen Abläufen und Anwendungen unterscheiden. Einige gängige Typen sind:

• Inline-AOI-Maschinen: Diese Systeme führen Echtzeit-Inspektionsprozesse durch, während sie entlang der Produktionslinien positioniert sind. Sie liefern sofortiges Feedback, um die Qualität der in diesen Linienumgebungen hergestellten Produkte zu kontrollieren.
• Post-Produktions-AOI-Systeme: Im Gegensatz zu den Inline-Modellen betrachten die automatischen optischen Inspektionen nach der Produktion Produkte, nachdem die Fertigung abgeschlossen ist. Sie finden sofort Fehler, können diese jedoch nicht in angemessenen Umfang beeinflussen.
• 3D-Automatische optische Inspektion: Diese Systeme verwenden verschiedene Bildgebungstechniken, um eine topografische Karte/Modell des betreffenden Objekts zu erstellen. Damit können sie Objekte anhand ihrer Form und Größe identifizieren. Diese Systeme sind in der Lage, selbst die subtilsten Fehler in Lötverbindungen und anderen kritischen Bereichen zu erkennen.
• Röntgen-AOI: Diese Systeme kombinieren herkömmliche AIO-Technologie mit Röntgenbildgebung. Die Kombination ermöglicht es, durch komplexere Strukturen zu sehen. So können beispielsweise versteckte Probleme wie Mikrorisse und Lötfehler in BGA-Gehäusen (Ball Grid Array) oder übermäßige Stoßdichte bei Flip-Chip-Verbindungen identifiziert werden.
• Hybride AOI: Dieses System kombiniert visuelle Inspektion mit der Unterstützung von künstlicher Intelligenz. Diese Art des maschinellen Lernens ermöglicht es dem System, mit der Zeit aufnahmefähiger zu werden und so die Erkennung zuvor gemeldeter Fehler zu verbessern.

Spezifikationen und Wartung von automatischen optischen Inspektionen

Die Spezifikationen für automatische optische Inspektionsmaschinen variieren je nach Typ und Verwendung. Nachfolgend finden Sie einige wichtige Spezifikationen für diese Maschinen:

• Inspektionsgeschwindigkeit

  Die Geschwindigkeit der Inspektionen wird oft in der Anzahl der Teile angegeben, die in einem bestimmten Zeitraum inspiziert werden, zum Beispiel tausend Teile pro Stunde. Die Inspektionsgeschwindigkeit gibt typischerweise an, wie schnell ein Artikel auf Fehler oder Qualitätsprobleme untersucht werden kann.

• Auflösung

  Auflösung beschreibt die Detailmenge, die eine Maschine beim Inspizieren eines Objekts sehen kann. Sie wird oft in einem Verhältnis oder einer Anzahl von Pixeln angegeben. So könnte eine Maschine beispielsweise eine Kamera mit einer Auflösung von zwei Megapixeln besitzen, d. h. ihr Sensor kann Bilder mit zwei Millionen verschiedenen Pixeln erfassen.

• Sichtfeld

  Das Sichtfeld beschreibt den Gesamtflächenbereich, den eine Inspektionsmaschine beim Untersuchen eines Objekts beobachten kann. Eine Maschine kann ein Sichtfeld von zwei mal zwei Zentimetern besitzen. Das bedeutet, dass das Gerät einen Flächenbereich von zwei Zentimetern Quadrat betrachten kann.

• Vergrößerung

  Vergrößerung beschreibt, wie viel größer eine Inspektionsmaschine ein Objekt im Vergleich zu seiner tatsächlichen Größe darstellen kann. Eine Maschine kann eine Vergrößerung von zehnfach haben. Das bedeutet, dass das Gerät einen Gegenstand darstellen kann, der zehnmal größer ist als seine reale Dimension.

Damit automatische optische Inspektionssysteme effektiv und zuverlässig bleiben, sollten sie ordnungsgemäß gewartet werden. Hier sind einige Wartungshinweise für die Maschinen:

• Halten Sie das System sauber, indem Sie es regelmäßig entstauben und Schmutz entfernen. Dies trägt dazu bei, dass die optischen Inspektionskomponenten sauber bleiben, um Störungen der Inspektionsprozesse zu verhindern, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit gewährleisten.
• Es ist wichtig, das System in einer stabilen Umgebung zu lagern, in der Teileinspektionen keinen Einflüssen ausgesetzt sind. Temperaturschwankungen und Feuchtigkeitsschwankungen können die Funktionalität der Maschine beeinträchtigen und häufige Reparaturen erforderlich machen.
• Unternehmen sollten die Planung von Wartungspraktiken in Betracht ziehen, um potenzielle vorzeitige Schäden zu erkennen. Regelmäßige Wartung trägt dazu bei, dass das System während seiner gesamten Lebensdauer einwandfrei funktioniert.

Szenarien der automatischen optischen Inspektion

• Pharmazeutische Qualitätskontrolle

  Die Pharmaindustrie setzt die automatische optische Inspektion auf verschiedene Weise ein. Bei der Herstellung von Tabletten für den Konsum ist es wichtig sicherzustellen, dass jedes Stück in Ordnung ist und ordnungsgemäß verpackt ist. Die Automatisierung dieses Prozesses gibt den Mitarbeitern Vertrauen und reduziert menschliches Versagen, so dass sichergestellt ist, dass nur Qualitätspillen zu den Menschen gelangen, die sie benötigen.

• Produktionslinieneffizienz

  In einem schnelllebigen Produktionsumfeld, in dem automatische optische Inspektion glänzt, zählt jede Sekunde. Durch die schnelle Identifizierung von Defekten tragen diese Maschinen dazu bei, die Gesamtproduktionsraten zu erhöhen und Prozesse zu optimieren. Fehler können leicht behoben werden, bevor sie sich weitverbreiten. Dieser Typ verfügt über integrierte Funktionen, die eine nahtlose Integration in andere automatisierte Produktionssysteme ermöglichen und so einen nahtlosen und effizienten Workflow gewährleisten. Der Einsatz der optischen Inspektion steigert nicht nur die Produktivität, sondern reduziert auch den Personalaufwand, der für einen reibungslosen Betrieb erforderlich ist.

• Inspektion von Leiterplattenbaugruppen

  Automatische optische Inspektion ist unerlässlich, um die Qualität von Leiterplattenbaugruppen zu gewährleisten. Die zunehmende Nachfrage nach kleinformatigen und hochleistungsfähigen Leiterplatten hat es unerlässlich gemacht, ihre Komponenten gründlich zu überprüfen.

  Mit optischen Inspektionssystemen können selbst kleinste Teile schnell gefunden und analysiert werden. Dank dieser automatisierten Prüfungen werden Fehler wie fehlplatzierte Teile, falsche Teile und Lötungsfehler frühzeitig erkannt, so dass Unternehmen qualitativ hochwertige Leiterplatten ohne Verzögerungen im Zeitplan liefern können.

• Mikroelektronik- und Halbleiterfertigung

  Automatische optische Inspektionssysteme sind unerlässlich, um die Qualität von Mikroelektronik und Halbleitern zu gewährleisten. Fehler wie Kratzer und Scanfehler können mit Präzision identifiziert werden. Auch andere Probleme wie Musterabweichungen, Maskenfehler und Überlagerungsfehler werden frühzeitig erkannt.

  Diese Inspektionsmaschinen können Fehler sehr schnell finden. Infolgedessen kann die Ausbeute verbessert und die Produktionskosten gesenkt werden. Die Integration dieser automatisierten Systeme hat die Effizienz von Halbleiter- und Mikroelektronikproduktionslinien erheblich verbessert.

• Medizinische Geräteproduktion

  Medizinische Instrumente müssen perfekt sein, da sie an Patienten verwendet werden. Dank der automatischen optischen Inspektion wird jeder Teil des Instruments überprüft, von kleinen Verbindungen bis hin zur Qualität der Verarbeitung.

  Neben der Unterstützung bei der Herstellung vertrauenswürdiger Dienstleistungen helfen diese Tests Unternehmen, bessere Entscheidungen in Übereinstimmung mit strengeren medizinischen Standards zu treffen. Der Einsatz dieser automatisierten Prüfungen führt zu einer frühzeitigen Erkennung von Fehlern und hilft, Produktionsprozesse zu optimieren.

So wählen Sie automatische optische Inspektionen

Bei der Auswahl einer automatischen optischen Inspektionsmaschine (AOI) sollten mehrere Faktoren berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das gewählte Modell die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Inspektionsaufgabe erfüllt. Einige dieser Faktoren sind:

• Inspektionsanforderungen: Eines der ersten Dinge, die zu berücksichtigen sind, ist die Inspektionsanforderung, da diese die Wahl der AOI-Maschine stark beeinflussen wird. Probleme sollten nicht weit von den Zielen der Inspektion, der Art der zu erkennenden Fehler, der Größe und Komplexität der Leiterplatte und der erforderlichen Erkennungsgenauigkeit entfernt sein. Zusätzlich zu den Inspektionsanforderungen sollte auch die Tiefe der benötigten Inspektion berücksichtigt werden, da es verschiedene Arten von AOI-Maschinen für unterschiedliche Inspektionstiefen gibt. Eine Mehrwinkel-AOI kann vorzuziehen sein, wenn man die Möglichkeit benötigt, aus mehreren Winkeln oder Perspektiven zu inspizieren.
• Fähigkeiten der Maschine: Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Auflösung, die Beleuchtungsoptionen und die Fehlererkennungsalgorithmen der gewählten AOI-Maschine mit den Inspektionsbedürfnissen übereinstimmen. Dazu gehört auch die Berücksichtigung der Lernkurve, die ein Bediener während des Prozesses haben kann. Es kann einige Zeit dauern, bis man mit einem bestimmten Modell vollständig vertraut ist mit dem Bedienen und Interpretieren von Inspektionsergebnissen. Daher ist es besser, Modelle mit benutzerfreundlichen Oberflächen in Betracht zu ziehen und Schulungen und Support bereitzustellen.
• Integration in den bestehenden Workflow: Die automatische optische Inspektionsmaschine muss in bestehende Produktionsprozesse und -geräte integriert werden. Dies kann es erforderlich machen, Faktoren wie die Stellfläche der Maschine, die Kompatibilität mit Fördersystemen und die Software-Integrationsmöglichkeiten zu berücksichtigen.
• Skalierbarkeit und zukünftiges Wachstum:

  Automatische optische Inspektion Q&A

  Q1. Wie funktioniert die KI-basierte automatische Inspektion?

  A1. Moderne KI-basierte Inspektionssysteme verfügen über drei wichtige Komponenten: ein Trainingsmodul, ein Validierungsmodul und ein Inspektionsmodul. In der Trainingsphase werden dem System gute und schlechte Produkte zugeführt, so dass es lernen und den Unterschied zwischen beiden erkennen kann. Sobald das System ausreichend trainiert wurde, beginnt es mit der Inspektion von Produkten und der Validierung seiner Ergebnisse. Im Falle eines neu eingeführten Produkts, bei dem möglicherweise nicht genügend Daten vorliegen, kann das System weiterhin funktionieren, aber seine Validierung ist möglicherweise geringer als üblich.

  Q2. Welche Produkte können mit automatischer Inspektion geprüft werden?

  A2. Theoretisch kann jedes Produkt mit Hilfe der Automatisierung visuell geprüft werden. Ob es sich dabei um eine kostengünstige Lösung handelt, ist jedoch eine andere Frage. Produkte, die derzeit mit Automatisierung geprüft werden, umfassen unter anderem Produkte aus der Lebensmittelindustrie, Pharmaindustrie, Elektronik und Textilien.

  Q3. Welche Arten von Defekten kann die automatische Inspektion erkennen?

  A3. Die Art der Defekte, die die automatische Inspektion erkennen kann, hängt von der Art des Trainings ab, das sie erhalten hat, und von der Art der Parameter, die für sie eingestellt wurden. Im Allgemeinen können die Defekte in folgende Kategorien eingeteilt werden: falsch platziert, fehlend, falsch ausgerichtet, Qualitätsprobleme und Fremdkörper.

  Q4. Was sind einige Vorteile der automatischen visuellen Inspektion von Produkten?

  A4. Automatische optische Inspektionssysteme tragen zur Verbesserung der Produktqualität bei, indem sie Defekte sehr schnell erkennen. Sie tragen dazu bei, die Inspektionszeit um mindestens 50 % zu reduzieren. Sie arbeiten unermüdlich und werden nicht müde oder gelangweilt, so dass sie bei Inspektionen durchgehend die gleiche Genauigkeit aufweisen. Sie lassen sich leicht in andere Systeme integrieren, um einen effizienteren Workflow zu schaffen. Ihr Einsatz trägt dazu bei, die Kosten langfristig zu senken und Unternehmen einen besseren Return on Investment zu ermöglichen.