Qualitätskontrolle und Dokumentation

Christian Thiel, Rubröder, Bendorf

Als Verbindung zu dem Computer genügt eine USB-2.0-Schnittstelle, welche gleichzeitig als Stromversorgung und Datenübermittlungsverbindung fungiert. Benutzer der SKM-Mikroskope können sich an flexiblen und leistungsstarken optischen Inspektionssystemen erfreuen, welche lückenlose Dokumentationen ermöglichen.

Die Untersuchungsgegenstände werden ausschließlich auf einem Computermonitor dargestellt. Typische Probleme von binokularen Mikroskop-Systemen, wie beispielsweise Augenermüdung und verkrampfte Arbeitshaltung können somit vollends vermieden werden. Der Benutzer kann sämtliche Funktionen bequem anwählen und per Mausklick durchführen. Die Stative bestechen durch hohe Standsicherheit, Robustheit und einfache Bedienung. Das Standard-Stativ kann mit einem Schraubschnellverschluss auf die gewünschte Höhe eingestellt werden. Das Feintuning erfolgt dann über zwei Drehknöpfe mit unterschiedlichen Justierungsgeschwindigkeiten. Optional sind verschiedene Stative und Positioniertische für besondere Aufgabenstellungen lieferbar. Einfache X/Y-Rack&Pinion-Positioniertische, analoge oder digitale Mikrometer-Verfahreinheiten und schwenkbare Säulen zur Beobachtung aus verschiedenen Winkeln sind hierbei denkbar.

Alle Mikroskope sind solide konstruiert und selbst bei extremer Dauerbeanspruchung zuverlässige Helfer. Sie können Temperaturen von 0 bis 40 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit bis zu 90% vertragen, womit sie in den meisten Umgebungen zum Einsatz kommen können. Die Auflichtbeleuchtung erfolgt mit Weißlicht-Ring-LEDs, deren Helligkeit manuell regelbar ist und die flimmerfreie, stabile Bilder mit natürlichen Farben gewährleisten. Ein Lichtdiffusionsfilter zur Vermeidung unerwünschter Spiegelungen gehört zum Standard-Lieferumfang.

Das SKM-Z100-PC bietet maximalen Bedienkomfort dank Autofokus. Es hat ein kontinuierlich einstellbares Autofokus-Zoom-System für optische Vergrößerungen zwischen x 0,5 und x 2. Auf einem 20-Zoll-Monitor können somit hochaufgelöste Bilder mit 25- bis 100-facher Vergrößerung dargestellt werden. Der Kamerafreiraum dieses Mikroskops beträgt standardmäßig fixe 70 mm, was eine gleichzeitige Bearbeitung und Beobachtung des Untersuchungsgegenstandes ermöglicht. Optional sind für dieses Modell x 0,5 und x 2 Konversionslinsen erhältlich, welche ohne zusätzliches Werkzeug ausgetauscht werden können. Sie ermöglichen eine Verdoppelung bzw. Halbierung der Vergrößerung und wirken sich antiproportional auf den Kamerafreiraum aus (35 mm bzw. 140 mm).

Wer eine etwas einfachere und noch kostengünstigere Mikroskopvariante als das SKM-Z100-PC wünscht, ist mit dem SKM-3000A-PC hervorragend bedient. Es ermöglicht eine manuell einstellbare, stufenfrei variable Vergrößerung zwischen dem 15- bis 125-fachen des Originals auf dem Bildschirm. Das Field of View (FOV) variiert hierbei zwischen 2,56 x 2,05 mm und 21,3 x 17,1 mm. Der Kamerafreiraum variiert antiproportional zum gewählten Vergrößerungsfaktor zwischen 30 mm und 92 mm.

Die SKM-Mikroskope werden mit der SK-Viewer-Software zur Echtzeit-Berechnung und Visualisierung auf einem Computerbildschirm geliefert. Hierfür kommen CMOS-Color-Kameras mit einer Bilddiagonalen von ½ Zoll zum Einsatz. Das System besticht durch seine hohe Geschwindigkeit, Bedienfreundlichkeit und realitätsnahe Farbwiedergabe. Selbstverständlich stehen Werkzeuge wie Weißabgleich, Fadenkreuz und verschiedene Dokumentations- und Darstellungsoptionen zur Verfügung. Über eine Schaltfläche können die Bilder beispielsweise zusätzlich digital vergrößert werden, wobei die höchste Auflösung bei der „full screen“-Einstellung, die geringste bei 16-facher digitaler Vergrößerung erreicht wird.

Die SK-Viewer-Software folgt den Gestaltungsregeln für effizientes Arbeiten. Der Schirm ist im Normalzustand in vier Bereiche unterteilt. Das größte Fenster in der oberen linken Ecke ist für das Live-Bild, ein Stillimage bzw. die Darstellung eines bereits abgespeicherten Bildes vorgesehen. In einer Leiste darunter werden abgespeicherte Thumbnails angezeigt. Die rechte Seite der Software ist für Schaltflächen und Datentabellen reserviert. Aussagekräftige Symbole und einprägsame englische Stichwörter erleichtern das Erlernen der Funktionalität der Tasten. Während der Bearbeitung und Analyse des Datensatzes können alle wichtigen Informationen im Blick behalten werden, was ein hocheffizientes Arbeiten ermöglicht. Sowohl die Thumbnail- als auch die Schaltflächenleisten an dem unteren und rechten Bildschirmrand können per Mausklick versteckt werden und ermöglichen eine Vollbild-Darstellung des Untersuchungsgegenstandes.

Mit der für beide Mikroskope optional lieferbaren Messsoftware SK-Measure erhält man ein Rechenprogramm, mit dem eine Vielzahl von hochgenauen, berührungsfreien Mess- und Berechnungsanwendungen durchgeführt werden kann. Alle Messungen erfolgen immer messkraftfrei und eignen sich deshalb auch für filigrane Bauteile, wie sie in der Elektronikproduktion häufig vorkommen.

Zur Kalibrierung wird das Mikroskop auf eine Kalibrier-Punktmaske gerichtet und fokussiert. Per Mausklick auf den Menüpunkt Kalibrieren erscheint ein Fadenkreuz, welches mit den Punkten der Kalibrierscheibe zur Deckung gebracht wird. Die Anzahl der von dem Fadenkreuz überdeckten Kalibrierpunkte wird nun in das X- beziehungsweise Y-Feld des Kalibrierfensters eingetragen und unter einem frei wählbaren Namen gespeichert. Das Gerät ist jetzt für hochgenaue Messungen verschiedenster Art bereit.

Eine einfache Distanzmessung erfolgt mit dem „Length“-Tool per Mausklick auf zwei frei wählbare Messpunkte. Eine farbige Linie und der Abstand der beiden Endpunkte zueinander erscheinen auf dem Monitor. Neben der Punkt-zu-Punkt-Messung zur Distanzberechnung stehen Features wie Flächen-, Kreisradien- und Winkelmessungen zur Verfügung. Eine Loch-zu-Loch-Messung ist mit dem „Distance“-Tool möglich, wobei der Abstand der Lochmittelpunkte sowie die Kreisradien berechnet und angezeigt werden. In der Option „Vertical“ ermittelt der Rechner die Distanz des gewählten Punktes im rechten Winkel zu einer vorher bestimmten Geraden. SK-measure kann im Dreipunktverfahren Winkel zwischen zwei Linien berechnen. Im Programmpunkt „Area“ besteht die Möglichkeit, durch Ziehen eines Polygonzuges jede noch so unregelmäßige Fläche exakt zu bestimmen. Dazu umfährt der Benutzer die Messfläche mit dem Cursor und quittiert jede Richtungsänderung mit einem Mausklick. Ein Doppelklick stellt den Polygonzug fertig und bewirkt die Berechnung der umspannten Fläche.

Eine exaktere Positionierung von Messpunkten kann jederzeit, auch auf digital vergrößerten Bildern erfolgen. Die jeweiligen Messwerte werden bei einer solchen Feinabstimmung aktualisiert. Alle Werte gehen automatisch in eine Tabelle am rechten Rand des Monitors ein, und können im CSV-Format (.csv) gespeichert werden. Dies gewährleistet lückenlose Dokumentationen und erleichtert eine etwaige weitere Bearbeitung, z. B. anhand einer Excel-Tabelle. Die Mikroskope ermöglichen eine Vielzahl verschiedener Anwendungen in der Elektronikindustrie, aber auch bei der Feinwerktechnik, im Uhrenbau, in der Medizintechnik und in vielen weiteren Disziplinen sind sie zu Hause. Besonders bei Qualitätskontrollen sind die Einsatzmöglichkeiten vielfältig, sie könnten jedoch durchaus auch während der Entwicklungsphase eines Produkts zum Einsatz kommen. Besonders die hochpräzisen Messdaten der SK-Measure-Software und deren einfache Katalogisierung eröffnen eine Vielzahl an Applikationsmöglichkeiten.

Die Verwendung hochwertiger Materialien, deren präzise Verarbeitung und die Robustheit der Mikroskope garantieren den Benutzern eine langjährige, solide Leistung. Sowohl das SKM-Z100-PC als auch der „kleine Bruder“, das SKM-3000A-PC, werden in Europa ausschließlich über Rubröder in Bendorf vertrieben.

EPP 470

SKM-3000A-PC:

Höhe : 114 mm

Durchmesser: 76 mm

Masse: 700 g

WD – manuell einstellbar: 30 mm bis 92 mm

SKM-Z100-PC:

Höhe: 217 mm

Durchmesser: 56 mm

Masse : 800 g

WD – fix: 70 mm (mit Konversionslinsen 35 mm bzw. 140 mm)

Standardstativ:

Basis (L x B x H): 187 x 142 x 25

Arbeitsplattform: 100 mm Durchmesser

Säule: 246 mm hoch

Masse: 1 640 g