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3D-AOI im Inline-Betrieb

Kurze Reaktionszeiten, schnelle Taktzeit
3D-AOI im Inline-Betrieb

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Die Firma Asetronics AG ist ein EEMS-Anbieter (Electronic Engineering and Manufacturing Services). Entstanden 2004 aus der Ascom Manufacturing AG, realisiert man massgeschneiderte Lösungen für die Medizin-, Automobil-, Telekommunikations- und Industriebranche. Um den hohen Anforderungen dieser Produkte gerecht zu werden hat sich das Schweizer Unternehmen für ein 3D-AOI System von Koh Young entschieden.

Asetronics AG, Bern & SmartRep GmbH, Hanau

Die Kernbereiche des Unternehmens sind die Fertigung von Metallkernplatinen, Bestückung und Prüfung von elektronischen Baugruppen, wie auch die Entwicklung und Herstellung von LED-Medizinalleuchten und Gleisfeldbeleuchtungen. Mit diesen Kompetenzen ist man in der Lage, alle Teilbereiche der Wertschöpfungskette anzubieten und auf die individuellen Bedürfnisse der Kunden einzugehen.
Um auch in Zukunft auf dem hart umkämpften Markt der Elektronikfertigung bestehen zu können, ist eine gut ausgerüstete Fertigung unumgänglich. Ein moderner SMT-Prozess erfordert kurze Reaktionszeiten bei allfälligen Prozessabweichungen. Nach der Integration eines SPI-Systems zur Lotdruckkontrolle erfolgte die Evaluation eines AOI-Systems zur Bestück- und Lötkontrolle nach dem Reflowprozess. Um Stillstandzeiten zu vermeiden, muss das AOI schnell programmierbar sein und darf keine Pseudofehler generieren. Ein weiterer Anforderungspunkt ist die Kontrolle der LED-Positionen zu den Referenzbohrungen.
Guter Durchblick mit Markterfolg
Um die oben genannten Punkte erfüllen zu können, war schnell klar, dass das zukünftige Inspektionssystem auf einer 3D-Messeinheit basieren muss. Die Wahl fiel nach einer Evaluationsphase auf das Zenith 3D-AOI der Firma Koh Young Technology Inc. Das Highlight der Zenith ist das patentierte Messverfahren. Dieses arbeitet mit der Moiré-Analyse zur 3D-Geometrievermessung von Bauteilen und Lötstellen. Die Projektion des Streifenmusters für die Moiré-Analyse erfolgt aus acht verschiedenen Winkeln, was eine schattenfreie Beleuchtung garantiert. Zusätzlich zur räumlichen Messung besteht die Möglichkeit einer RGB-Analyse der Lötstellen mit drei zusätzlichen Beleuchtungsringen. Eine hohe Inspektionsgeschwindigkeit garantiert die Prüfung in der geforderten Taktzeit. Die Integration des AOI in das firmeneigene MES (Manufacturing Execution System) und die SPC-Software von Koh Young stellen die Informationen für Folgeprozesse und Datenanalysen zur Verfügung.
Die Programmierung des AOI erfolgt über eine intuitive Oberfläche und basiert auf einer stetig wachsenden Komponentenbibliothek. Die Geometrie- und Analyseangaben beziehen sich auf das Bauteil und können bei Bedarf spezifisch für eine Baugruppe abgeändert werden. Nach einem Initialscan der Baugruppe kann die weitere Programmierung bei Bedarf autonom auf einer zusätzlichen Workstation erfolgen. Die 3D-Technologie erleichtert die Programmierung durch eine individuelle Beleuchtung, welche in der Praxis kaum Anpassungen benötigt.
Der Vertrieb der Koh Young Produkte erfolgt in der D-A-CH Region durch die SmartRep GmbH in Hanau. Zusätzlich zum AOI benötigte die Asetronics AG Handlingsysteme für die Linienintegration.
Die SmartRep konnte zu dem AOI die gesamte Linie, bestehend aus einem Puffer, einer Scanstation und einer Aushubstation von clever-motion aus einer Hand liefern. Die Handlingsysteme sind eine Eigenmarke des Hanauer Unternehmens. Kernstück der Handlingsysteme ist der Kühlpuffer, welcher zum einen bei einem Stillstand der Folgemaschinen Baugruppen aus dem Reflowofen aufnimmt und zum anderen die Baugruppen vor der automatischen optischen Inspektion abkühlt. Zwischen dem Puffer und der Inspektionsmaschine ist ein Scanmodul vorhanden, welches Baugruppen identifiziert, die auf der Unterseite einen Datamatrix-Code aufweisen. Die Verifikation von Fehlern erfolgt nach der automatischen optischen Inspektion an einer Aushubstation mit montiertem Touchscreen.
Um bei der Einarbeitung in das neue AOI-System die Linie nicht unnötig zu blockieren, stellte man die Zenith als Insellösung mit einem geliehenen Be- und Entladegerät auf. So konnten die nötigen Validierungsschritte und die Sammlung der ersten Erfahrungen ohne Beeinträchtigung der Produktion erfolgen. Einer professionellen Inbetriebnahme folgte zeitnah eine fachkompetente Einweisung und Schulung durch das SmartRep Applikationsteam.
Bewährungsprobe bestens bestanden
Seit der Integration in die Fertigungslinie bewährt sich die Zenith-AOI mit klaren Fehlerbildern und einer minimierten Pseudofehlerrate. Mit der Integration des modernen 3D-AOI ist sich die Asetronics AG sicher, gerüstet für die Herausforderungen der Gegenwart, wie auch der Zukunft zu sein. Ein Umbau der zweiten SMD-Linie auf denselben Standard mit integriertem SPI und AOI wird bei steigender Auftragslage ins Auge gefasst. Mit dem 3D-Messsystem in Kombination mit den Handlingsystemen hat man gleich zwei kompetente Partner an ihrer Seite. Koh Young Technology bietet als Weltmarkt- und Technologieführer im Bereich der 3D-Messtechnik viel Know-how und innovative Systeme. So werden Koh Young-Systeme auch den höchsten Ansprüchen der Elektronikfertigung gerecht. Die Automatisierungslösungen von clever-motion überzeugen durch ihr hohes Maß an Flexibilität und Zuverlässigkeit. Die große Auswahl an Standardanlagen reicht vom Transport- über Ein- und Ausgabesysteme bis hin zu Puffersystemen. Auch individuelle kundenspezifische Anforderungen können realisiert werden.
Das Zenith System ist weltweit das erste echte 3D-AOI-System, welches Bauteile und Lötstellen exakt in der dritten Dimension vermisst. Die Kombination aus 3D-Messung mit der klassischen 2D-Inspektionstechnologie bringt unvergleichbare Ergebnisse bei der Bauteil- und Lötstellenüberprüfung. Pseudofehler, Schlupf und personenbezogene Programmierergebnisse gehören der Vergangenheit an. Auch Herausforderungen durch Bauteilabschattungen, Verwölbungen der Leiterplatte und verschiedenen Bauteillieferanten meistert die Zenith unvergleichbar. Eine parametrische Programmierung, natürlich auch vollständig offline durchführbar, macht das Prüfergebnis unabhängig vom Programmierer.
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