Ermüdungsfreie visuelle Inspektion

Standardmikroskope sind mit Okularen ausgerüstet, die Bildinformation wird dem Auge stark gebündelt mit hoher Lichtintensität geboten. Die Bewegungsfreiheit wird dabei stark eingeschränkt, die Betrachtung ist nur aus einer starren und auf wenige Millimeter begrenzten, ergonomisch ungünstigen Position möglich. Weitwinkel- und Brillenträgerokulare mit veränderlicher Dioptrie und auf die Augenposition einstellbare Okulare verbessern die Situation, doch sind sie keine befriedigende Lösung, um dem Prüfpersonal die anstrengende und stark ermüdende Arbeit zu erleichtern.

Neben der Benutzung in körpergerechter Haltung werden an visuelle Testsysteme weitere Anforderungen gestellt:

•Gute, naturgetreue dreidimensionale Abbildung

•Vergrößerung je Anwendung von ca. 5- bis 150-fach über Zoom

•Einfache und ergonomische Bedienung

•Universelle Einsatzmöglichkeiten

Bei allen bisher hauptsächlich eingesetzten Systemen muß bei einer oder mehreren Anforderungen Abstriche gemacht werden: So zeichnen sich die Okularmikroskope durch eine hervorragende optische Qualität bei ausreichender Vergrößerung und akzeptablem Bedienkomfort aus. Die Prüflinge werden aber aus ermüdungsintensiver, starrer Körperhaltung betrachtet. Bei Videosystemen kann zwar aus freier Position geprüft werden, und die Bildqualität wird zudem durch immer höhere Bildauflösung besser, eine naturgetreue, dreidimensionale Bilddarstellung auf dem Monitor ist aber praxistauglich nicht möglich. Mattscheiben-Systeme (Profilprojektoren) bieten zur Oberflächeninspektion eine nicht ausreichend gute Bildqualität und können nicht 3D abbilden.

Vision Engineering hat mit dem Stereo-Zoom-Mikroskop Lynx in Dynascopic-Technik ein optisches Inspektionssystem entwickelt, bei dem diese Probleme nicht auftreten:

•Das Bild wird 3-dimensional auf einem Bildschirm mit freier Betrachtungsmöglichkeit dargestellt

•Der Vergrößerungsbereich über Zoom beträgt standardmäßig 6- bis 40-fach und kann durch zusätzliche Linsen auf 2- bis 120-fach erweitert werden

•Die Bedienung ist einfach, auch Brillenträger haben vollen Komfort

•Durch Modulbauweise ist das Gerät äußerst vielseitig und lässt sich an spezielle Applikationen anpassen

Kernstück von Lynx ist eine interne rotierende Scheibe mit 148 mm Durchmesser, auf der sich mehr als 3,5 Millionen hexagonale Einzellinsen befinden. Gegenüber Vorgängermodellen mit Dynascopic-System bedeutet dies eine ca. 57 %ige Verfeinerung der Einzellinsen-Struktur und eine Erhöhung der Linsenanzahl um ca. 250 %, wodurch eine höhere Auflösung und Lichtempfindlichkeit des Gesamtgerätes erreicht wird. Die Oberflächenstruktur der Scheibe weitet die beiden Strahlenbündel der Stereooptik auf und reflektiert sie über Umlenkspiegel und Großfeldlinsen auf ein ca. 120 × 80 mm großes Betrachtungsfenster. Durch Rotation der Scheibe mit 3400 Upm werden die zahlreichen Strahlenbündel zu einem stehenden, naturgetreuen 3D-Bild verschmolzen.

Auch der Strahlengang bis zum Auftreffen auf die Dynascopic-Scheibe ist neu konstruiert. Über eine parallele, afokale Zoomoptik werden die Bildinformationen über ein Linsensystem geführt. In der Standardversion wird über Zoom eine Vergrößerung von × 6 bis × 40 erreicht. Ohne optische Verluste lässt sich dieser Bereich durch das Einfügen von Multiplier-Linsen oder den Anbau von Vorsatzlinsen auf × 2 bis × 120 erweitern. Weitere Optionen sind Strichplatten in diversen Ausführungen, die in den linken oder rechten Strahlengang eingefügt werden können, sowie ein Fotoausgang mit Adaptern für alle gängigen Dokumentationssysteme.

Wichtig für die Qualität des Gerätes ist auch der mechanische Aufbau: Alle für Stabilität und Passgenauigkeit verantwortlichen Einzelkomponenten sind aus verwindungssteifem Metallspritzguss angefertigt. Die Teile sind von Kunststoff-Formteilen umgeben, Lackierung oder besondere Berührungsschutz-Vorkehrungen sind damit hinfällig.

Das ganze System ist modular aufgebaut. Durch Lösen einzelner Rändelschrauben können so auch nachträglich vom Anwender mit wenigen Handgriffen unterschiedliche Beleuchtungseinheiten angebaut, der Vergrößerungsbereich verändert oder Adapter für Dokumentationssysteme integriert werden. Für spezielle Applikationen, wie z.B. Inspektion von Lötstellen an SMT-Bauteilen, lassen sich ebenfalls im Nachhinein starre Umlenkeinheiten zur Neigung des Inspektionswinkels um 25° und 75° oder Optiken mit wahlweise senkrechten oder 34° schrägen Blickwinkel zur 360° Runduminspektion integrieren.

Der besondere Nutzen des Geräts ist im Anwenderkomfort zu sehen. Der inspizierenden Person steht im Vergleich zu konventionellen Mikroskopen ein 64mal größere Betrachtungsfenster und eine ca. 8mal größere, radiale Betrachtungsfreiheit zur Verfügung. Der Anwender kann daher in natürlicher Körperhaltung mit großem Abstand zwischen Augen und Sichtfenster arbeiten. Die Position des Kopfes ist dabei nicht starr fixiert. Brillen- oder Kontaktlinsenträger schauen mit der Sehfehlerkorrektur oder direkt auf das zu prüfende Teil. Eine scharf eingestellte Abbildung ist ohne Nachstellungen am Mikroskop auch für andere Betrachter im Fokus scharf sichtbar.

Durch den Abstand der Augen zur Sichtfläche wird das Licht im Umfeld nicht ausgeblendet. Beim Wegschauen vom Mikroskop muß dadurch kein augenbelastender Pupillenabgleich auf stark unterschiedliche Helligkeit erfolgen. Die optische Strecke für das Auge ist beim Blick durch das Mikroskop identisch mit dem direk-ten Abstand zum prüfenden Teil, so dass die Augen nicht nachfokussiert werden müssen.

Durch den Komfort bei der Benutzung des Mikroskop werden die Augen weniger ermüdet und der Körper nicht verspannt. Daher kann auch bei Dauerarbeitsplätzen ohne Konzentrationsschwächen und damit verbundener nachlassender Aufmerksamkeit bei der Fehlererkennung geprüft werden. Es sind keine langen Erholungsphasen nötig, die Produktivität wird gesteigert und die Fehlererkennung optimiert.

Auf der gleichen Technik mit dem gleichen Komfort beruht das Inspektionssystem VS8 zur Inspektion und Nacharbeit von Leiterplatten mit konventioneller oder SMD-Bestückung (TAB, Fine-Pitch, COB, Flip-Chip). Das System ist einer wahlweise motorisierten oder manuell zu bedienenden Rundum-Optik ausgerüstet, die die Möglichkeit bietet, Lötstellen oder Bauteile in schräger oder senkrechter Betrachtung mit 360°-Rundumblick zu inspizieren. Als Zubehör sind frei verschieb- und arretierbare XY-Tische in unterschiedlichen Größen zur Aufnahme von einfach oder doppelseitig bestückten Platinen erhältlich.

EPP 229