大批量生产的制造或装配操作要求整个生产和分销的效率。一家设计、制造、测试和组装印刷电路板(pcb)等产品的国际公司最近更新了其光学检测系统,以加快其墨西哥工厂的供应链分销。
自20世纪60年代以来,这家电子供应商呈指数级增长,为航空航天、汽车、工业、医疗、电信、企业计算和存储计算行业提供服务。大量的pcb构成了其业务的支柱。墨西哥组装厂使用ViTrox自动光学检测(AOI)系统来检查PCB组装的各个阶段:裸板、焊膏质量、回流前和回流后。该光学系统提供检测速度高达55 cm2/秒后回流和65 cm2/秒前回流。
然而,大批量组装的一个重要组成部分是消除质量控制瓶颈,从而使成品能够进入供应链。原来的光学检测系统底部没有配备视觉系统,检测结果是手工通过标签输入的。需要一个更快的解决方案。
PCB供应商转向Cognex的DataMan 100码阅读器和哈利斯科,墨西哥总部InterLatin制造解决方案集成商,设计和实施更高效的解决方案。InterLatin安装了基于2D数据矩阵视觉的系统,以最大限度地减少由于pcb体积大和高速读取2D矩阵代码的挑战而导致的检查次数。
InterLatin的达西尔•阿米莉亚•克鲁兹•巴尔加斯表示:“我们担心,由于二维矩阵码的退化,这类应用中最常用的码阅读器将无法提供高读取率。”读取率指标是记录的条形码总数除以尝试的次数,目标是99.9%或更高的读取率。
二维矩阵代码用于pcb,因为代码和标记表面之间的对比度要求较低,约为20%。使用此应用程序,在PCB的底面上标记2D矩阵。这种印刷方法适用于困难的表面,如金属、非金属和塑料部件。所述二维矩阵码还包括内置的数据纠错,即使数据矩阵符号有所退化,也允许捕获所述编码信息。
其他检查变量可以是标记格式,无论是网点喷刻还是激光蚀刻。
在此应用中,传送带将pcb从另一个房间送入机器,并且由于机器移动性的需要,2D代码在光学检测系统之外读取。这个小的视觉系统仅位于进料板表面以上约2英寸处。2D摄像机每秒可以从这条连续的传送线上识别多达45个读数。
该相机技术是一种可变焦距、液体镜头技术。它在单个快照中收集全帧图像,系统的算法在捕获的形式中解码2D矩阵。液体透镜使用两种等密度的液体,因为油是绝缘体,而水是导体。电压的变化会引起液液界面曲率的变化,从而引起透镜焦距的变化。
实际上,这种可变焦距技术消除了手动控制镜头的需要,并减少了过程中的维护时间。与解码软件相结合,单屏图像允许读取一次二维代码,然后可以检索用于后检查分析或培训。
这个应用程序的相机和外壳占地非常小(23 x 42 x 64 mm),并且还带有目标照明。摄像机的照明为PCB二维矩阵代码提供了急需的照明。从组装区开始的传送带将电路板通过墙壁上的一个小矩形切口移动到接收检查系统。只要PCB离开组装区域,视觉系统就会捕获2D矩阵代码。
然而,解码软件实际上填补了2D代码中缺少照明和数据的空白。该软件使用模式匹配技术来处理一系列退化,例如丢失数据或暴露问题。
PCB供应商将每个PCB的检查结果输入数据库,然后在发布之前检查任何参数偏差。视觉系统模拟USB键盘,并与光学检测系统接口。当通过USB连接到PC时,条形码阅读器显示为COM端口或标准USB键盘,用户可以通过扫描所需的连接代码来控制连接类型。
到目前为止,基于图像的系统的读取率接近100%。巴尔加斯说:“我们的客户很高兴看到这么高的阅读率。”