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Optische Kontrolle gelaserter Codes auf Leiterplatten mit Cognex In-Sight

Rommel light box for cognex image inspection

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Personal Computer verfügen über mehrere, im Flugzeug befinden sich unzählige und die Küchenmaschine nennt mindestens eine ihr eigen – Leiterplatten finden sich heute in fast allen elektrisch gesteuerten Systemen. So vielfältig wie ihre Einsatzgebiete sind auch Form und Funktionalität der Platinen. Weil das, was die kleinen Steuerbauteile bewirken, unter Umständen große Auswirkungen auf ihre Umwelt hat, dürfen keinerlei Fehler und Verwechslungen auftreten. Dafür Sorge tragen gelaserte DataMatrix-Codes.

Das Aufbringen von Codes und Klarschriften per Laser erfolgt durch Abtragen oder Umwandeln der Lötstofflacke und erfordert höchste Präzision. Die neue Laser-Markieranlage der Rommel GmbH aus Ehingen geht aus diesem Grund einen entscheidenden Schritt weiter als herkömmliche Systeme. Ihr innovativer Laserscankopf verfügt über bewegliche Umlenkspiegel, mit deren Hilfe CO2-Laser und das intelligente Vision-System In-Sight® 5100 von Cognex zusammenarbeiten.

Der kompakte Prozess

Die WL 700 LCS von Rommel bringt nicht nur Codes und Schriften auf, sie liest diese auch in Sekundenbruchteilen gegen. Das intelligente und kompakte Vision-System von Cognex erfüllt dabei gleich drei wichtige Aufgaben: Es vermisst die Leiterplatte, liest die Codes und Klarschriften und beurteilt deren Güte. Anhand des komprimierten Prozesses lassen sich Leistung und Markiergeschwindigkeit des Lasers einfach und exakt parametrieren, um eine konstant hohe Code-Qualität zu erzielen. Auf diese Weise bearbeitet das Inline-System von Rommel Leiterplatten verschiedener Größen, Materialien und Dicken der Lötstofflacke schnell und zuverlässig.

Mit eingekoppeltem System

Geschwindigkeit spielt eine entscheidende Rolle im Herstellungsprozess von Leiterplatten. Ein- und Auslaufzeit sowie Markier- und Kontrollzeit wurden bei der WL 700 LCS nachhaltig optimiert. Gelöst hat man die gewachsenen Anforderungen an Schnelligkeit und Präzision durch gleichzeitiges Auslenken des Laserstrahls auf die Leiterplatten und Gegenlesen des Codes mit dem in den Strahlengang eingekoppelten Vision-System. Zusätzlich ermöglicht ein neu entwickeltes Transportsystem mit mittenunterstützten Transportbändern die vollflächige Beschriftung bis in den Randbereich der Leiterplatten. Der Beschriftungsbereich beträgt beachtliche 400 x 400 mm.

Verkürzt die Taktzeiten

Zeit gewinnt man durch verkürzte Wege. So verzichtet die WL 700 LCS auf einen herkömmlichen XY-Tisch. An Stelle des bewegten Produkts sorgt ein Zwei-Achsen-Ablenksystem, bestehend aus zwei schwenkbaren Spiegeln, für ein großes Inspektions- und Arbeitsfeld. Bewegliche Linsen fokussieren den Laserstrahl auf der Z-Achse. Auf ein F-Theta-Objektiv wurde verzichtet, um das Kamera-System der Laser-Optik nachgelagert in den Scankopf zu integrieren. Eingekoppelt wird die In-Sight 5100 über einen halbdurchlässigen Spiegel.
Im Bereich der Linsen greift man bei der Rommel GmbH auf Zink-Selenit-Komponenten zurück. Diese reagieren bei der hohen Wellenlänge des CO2-Lasers von rund 10.000 Nanometern nicht auf den Laser – im Gegensatz zu herkömmlichem Glas.

Erhöht die Zuverlässigkeit

Für das beidseitige Beschriften von Leiterplatten verfügt die Anlage optional über ein zweites Laser-Kamera-System, das gleichzeitig Vorder- und Rückseite beschriftet und kontrolliert. Die Verbindung von Laser und intelligentem Vision-System in einem Scankopf trägt Früchte. Das Markier- und Kontrollsystem von Rommel bringt je fünf DataMatrix-Codes mit einer Größe von je 3 x 3 mm von oben und unten in nur acht Sekunden auf – inklusive Handling, Fiducial-Vermessung und Qualitätsbewertung. Auf diese Weise setzt die WL 700 LCS neue Maßstäbe.

Für präzise Ergebnisse

Die Entwickler aus Ehingen haben sich in der Anlagenkonzeption für die In-Sight 5100 entschieden, da diese intelligentes als Komplettsystem perfekt die erforderlichen Aufgaben erfüllt. Nicht zuletzt auch auf Grund der einfachen Handhabung mittels In-Sight Explorer Software und der umfassenden Bibliothek erprobter Vision-Tools fiel die Entscheidung zugunsten der In-Sight 5100 aus. Hinzu kommt das robuste spritzgegossene Aluminium- und Edelstahlgehäuse, das auch hohen Vibrationsbelastungen gegenüber unempfindlich ist und das Innenleben des intelligenten Vision-Systems wirkungsvoll vor Staub und Ablagerungen schützt. Ein gewichtiges Argument, wollen Unternehmen dauerhaft präzise Produktionsergebnisse in hohen Stückzahlen erzielen.

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