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Das Dutzend voll

Traditionelle Veranstaltung zu automatischen Inspektionstechnologien in Jena
Das Dutzend voll

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Göpel electronic gilt heute als weltweit führender Anbieter von innovativer Mess- und Prüftechnik mit einem umfassenden Produktsupport. Im Rahmen des weltweiten Distributionsnetzes sichern Spezialisten, neben den derzeit rund 190 Mitarbeitern, die lokale Verfügbarkeit der Produkte und den dazugehörigen Service für mehrere tausend Systeminstallationen. Durch Veranstaltungen zu den einzelnen Themengebieten werden sowohl Anwender als auch Interessierte stets auf dem neuesten Stand gehalten. So auch die Inspection Days 2012, die bereits zum 12. Mal am 25./26. September statt fanden.

Der Schwerpunkt der Veranstaltung lag auf praxisbezogenen Einsatzbeispielen zur Automatischen Optischen Inspektion (AOI), Automatischen 3D-Röntgeninspektion (AXI) sowie zur Lotpasteninspektion (SPI) mit Fokus auf 3D-Technologien. Nach seiner Begrüßung und einführende Worte übers Unternehmen nutzte Enrico Lusky die Gelegenheit, die umfangreichen Mess- und Prüflösungen unter dem Firmenmotto „Get the total Coverage“ vorzustellen, die von JTAG/Boundary Scan Systeme über die Automatische Inspek- tion, den Automotive Test So- lutions, Industrieller Bildverarbeitung bis hin zum Funktionstest reichen.

Leistungsstark durch innovative Technik
Mario Berger startete mit der Vorstellung der OptiCon-Serie und hatte dabei sein Augenmerk auf Kamera, Optik und Beleuchtung. Für die Prüfung kleinster Bauteile mit der dafür benötigten Detailauflösung zählt nicht nur die Pixelanzahl der Kamera als Qualitätsmaß. Eher ist eine optimale Auswahl und Kombination der Ka- mera-/Objektivkomponenten als Schlüssel für die Leistungsfähigkeit des gesamten AOI-Systems zu sehen. Die flexible Beleuchtung, frei wählbar von Infrarot (für Bauteile mit geringem Kontrast) bis Ultraviolett (für Passmarken-Erkennung) garantiert eine optimale Fehlererkennung. Integrierte Optimierungsfunktionen reduzieren den Debug-Aufwand und bieten eine sichere Inspektionsqualität.
Eine sichere Fehlererkennung mit einem effektiven Einsatz auch bei Prozessschwankungen verspricht die AOI-Prüfprogrammerstellung mit OptiCon Pilot. Dazu ging Thomas Heßland detaillierter auf das breite Spektrum an Funktionen zur Erfüllung der Prüfaufgaben inklusive einer optimalen Anpassung an die Bauteil- und Prozessschwankungen ein. Die automatische Erstellung auf Basis von CAD-Daten sowie die Definition neuer Bauteile ist durch eine schrittweise Bedienerführung denkbar einfach und komfortabel. Zur Überführung erstellter Prüfprogramme in den Produktionsprozess bietet die Systemsoftware die Einstellung von Grenzwerten anhand statistisch erfasster Inspektionsdaten. Die integrierte Referenzdatenbank ermöglicht eine dokumentierte, sichere Inspektionsqualität durch Verifikation der Prüfprogramme anhand gespeicherter Fehlerbilder. Durchaus erwähnenswert wäre noch, dass eine neue Software-Version während der electronica in München vorgestellt wird, welche dann ab Ende des Jahres erhältlich sein soll.
AOI in der Anwendung
Das Unternehmen Schiederwerk in Nürnberg ist heute Know-how-Geber bei Entwicklung und Fertigung von elektronischen Zünd- und Vorschaltgeräten, Produkten für die Telekommunikation sowie Entwicklung von Standard- und kundenspezifischen Stromversorgungen. Hier wurde im Dezember 2011 ein AOI OptiCon AdvancedLine zur Verbesserung der Qualität eingeführt. Das System bietet nicht nur flexible Integrationsmöglichkeiten in Fertigungslinien sondern kann auch als Stand-alone-Lösung genutzt werden, wie es bei Schiederwerk auch anfangs geschah. Man wollte die Linie nicht ausbremsen und vorerst Erfahrungen sammeln, bevor dann drei Monate später mit Unterstützung seitens Göpel das System in die Linie integriert wurde. Durch die Farbfunktion des AOI sind Fehler auf der Kleberseite sehr gut erkennbar womit Fehlerquellen ausgeschlossen werden können, die im nachfolgenden Wellenlötprozess Lötfehler produzieren würden. Mittlerweile hat sich das System bewährt, denn Fehler werden sofort im Prozess erkannt und eliminiert. Eine kostspielige Nacharbeit bei fertigen Baugruppen wurde so abgestellt. Aufgrund der erbrachten Vorteile soll in naher Zukunft ein zweites AOI-System von Göpel angeschafft werden, um dann die Unterseite der THT gelöteten Baugruppen ebenfalls untersuchen zu können.
Jens Maasch von Leoni Bordnetz-Systeme sprach mit seinem Vortrag über AOI und MES in der Automotive-Produktion über die Schnittstellenthematik. Er zeigte auf, wie die hohe Kundenforderung nach Rückverfolgbarkeit und Qualitätssicherung anhand eines MES-Systems und den Schnittstellen zu den Maschinen lösbar ist. Die Auswahlkriterien waren unter anderem Anzahl und Flexibilität der vom Anlagenlieferanten bereitgestellten Schnittstellen sowie eine hohe Flexibilität des MES-Systems zur Verarbeitung verschiedenster Schnittstellen. Das Opticon Basicline gab die Möglichkeiten für kundenspezifische Integrationen und Anpassungen, die AOI-Systemsoftware Opticon Pilot identifiziert automatisch während der Prüfprogrammerstellung neue Bauelemente auf der zu prüfenden Leiterplatte und ordnet sie den jeweiligen Bibliothekseinträgen zu. Der Import von Gerberdaten ermöglicht unabhängig von der Pad-Geometrie, die Prüfschärfe entsprechend der geforderten IPC-Klasse zu definieren. Ein Schwerpunkt der Software liegt auf der flexiblen Datenkommu- nikation mit Traceability- und MES-Systemen, entsprechend des ZVEI-Standards. Neben frei konfigurierbaren Exportvarianten ist ebenso eine bidirektionale Kommunikation möglich. Als MES-System wurde Linerecorder von IFM gewählt.
Fehlererkennung mit Zusatzpotenzial
Zur 3D-Pasteninspektion referierte Jörg Schambach und erläuterte die exakte dreidimensionale Vermessung des Lotpastendrucks in Bezug auf Höhe, Volumen, Versatz und Verschmierung mit der Opticon SPI-Line 3D. Der Lotpastendruck ist ganz maßgeblich für die Qualität der Lötstellen verantwortlich, wobei ein sehr hoher Prozentsatz aller in der SMT-Fertigung auftretenden Fehler nach wie vor auf mangelhafte Lötstellen zurückzuführen ist. Dagegen hilft ein frühzeitiges Erkennen von Fehlern im Lotpastendruck mittels 3D-Pasteninspektion. Der Referent wies auf die technischen Vorteile des 3D-Sensors nach Phasenschiebeverfahren sowie auf die einfach zu bedienende Oberfläche hin. Die Kernkomponente des Systems besteht aus einem 3D-Streifenprojektionsmesskopf ohne bewegte Teile. Mittels Closed loop zum Pastendrucker sowie der Verknüpfung mit einem AOI/AXI-Reparaturplatz des Unternehmens ergeben sich bessere Möglichkeiten der Prozesskontrolle.
Die THT-Inspektion mit AOI-Systemen der Opticon-Serie war Thema von Jens Kokott, welches ausführlich in der folgenden Titelstory auf den Seiten 20, 21 erläutert wird.
3D-Röntgen- inspektion
Mit Trends und Neuigkeiten in Sachen 3D-Röntgeninspektion gab Andreas Türk den Durchblick zu diesem Thema. Er zeigte auf, dass Inline-3D-Röntgen zwar teurer als ein konventionelles AOI ist, sich jedoch für die Zukunft rechnet. Denn Röntgen ist einmal näher an den Vorgaben der IPC und kann als Prozessindikator dienen. Die Kombination von AXI und AOI schafft eine 100%-Testabdeckung.
Dazu berichtete Steven Tiller zur Fehlererkennung vom Head-in-Pillow bis zur Void Detektion mittels Opticon X-Line 3D. Hier wird die Baugruppe aus verschiedenen Winkeln durchstrahlt, so dass auf Basis der entstehenden Projektionen eine Rekonstruktion einzelner Schichten möglich ist. Daraus ergibt sich eine sichere Prüfung doppelseitig bestückter Baugruppen mit qualitativer Inspektion aller Lötstellen, Prüfung auf Bauteilanwesenheit, Versatz, Kurzschlüsse sowie von komplexen Baugruppen mit überlagerten Lötebenen sowie montierten Kühlkörpern, um nur einige der Anwendungsgebiete zu nennen.
Arbeitsgruppen
Passend zu den Vorträgen des ersten Tages gab es am Folgetag Arbeitsgruppen im Unternehmen selbst zur Vertiefung der Kenntnisse. Arbeitsgruppe 1 befasste sich mit der Prüfprogrammerstellung und Test von SMD-Baugruppen an den Opticon-Systemen und war speziell an AOI-Interessenten sowie Anfänger gerichtet. Vorrangig mit der Erstellung von Prüfprogrammen für THT-Lötstellen und THT-Bauelemente beschäftigte sich die Arbeitsgruppe 2, während eine weitere Arbeitsgruppe neue Funktionen der Inspektionssoftware Opticon Pilot 5.2 mit Ausblick auf die Version 5.3 gab. Arbeitsgruppe 4 beinhaltete die Darstellung der Funktionsweise sowie Anwendung des Opticon SPI-Line 3D, die letzte und 5. Arbeitsgruppe hatte die Prüfprogrammerstellung und den Test am Opticon X-Line 3D mit neuen Funktionen der Inspektionssoftware Opticon XI-Pilot 5.1 zum Thema.
Die Abendveranstaltung am ersten Tag des Events in der Berggaststätte Fuchsturm sorgte für zusätzliche Gelegenheit, um sich fachlich auszutauschen und mit dem einen oder anderen Referenten näher auf die jeweilige Thematik einzugehen. (dj)
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