製品活用例

PCB 组装一次到位

利用USB 3.0工業相機作新品首件檢測(FAI)

利用USB 3.0工業相機作新品首件檢測(FAI)

SMT PCB组装最重要的就是将正确的零件放到对的位置上,所以PCB组装厂Norcott Technologies 选择使用IDS USB3.0 相机做为检测PCB生产过程的相机。高解析,高帧率,多功能的软件介面,以及未来会成为主流USB3接口,都是IDS USB3 相机被Norcott 选用在它们最新的客制化新品首件检测系统中。

应用程序

新品首件检测(FAI)在PCB组装的过程表面贴焊技术(SMT)中是最重要的一个环节,在基板送去锡焊前需要检测所有的料件是否都在正确的位置上。确保了在正常生产过程中所有的输出结果都在客户的品质期望内。Norcott的资深制程开发Ted Reilly解释说: FAI是必要的手动检测过程,但要用肉眼检测客户BOM表上千百种的零件是否都在正确的位置上是一件非常耗时,无趣并且容易出错的任务。利用视觉技术将这个检测过程自动化让我们可以直接根据BOM表的内容来针对外观,定位,以及辨识出SMT中的各个不同零件,在节省检测时间跟提高精準度上起著非常大的作用。在SMT的设置跟品质管理部门,以及在检测完成前的回流,检测是非破坏性的,所以提升部门的效率以及第一次检测的通过率是非常重要的要求。

截圖顯示Norcott首款定制FAI XY視覺檢測系統
截圖顯示Norcott首款定制FAI XY視覺檢測系統

用三个独立的表面贴装线, Norcott能够提供能够支持快速灵活的打样服务,以及较大的常规生产的生产设施。通常表面的贴装组合(SMT)以及通孔(PTH)的结合可以包含:

  • 单面单面贴装
  • 双面单面贴装
  • 单面贴装 + 通孔
  • 双面贴装 + 通孔
  • 双面贴装 + 双面通孔

Norcott在八年前开发出第一台客制的 FAI XY 视觉检测系统,但随着硬体与软件逐渐过时淘汰,开发新的系统是必须的。Norcott在新的系统上选用了IDS UI-3580CP 5MP USB 3.0 彩色相机,搭配高品质的光学镜头。架设在XY 电动平台,用高倍率来进行首次检测。系统使用的软体是自己开发的wpf.net软件,其集成到了Norcott延伸的零件数据库以及储存库。多功能的UI-3580CP工业相机透过IDS SDK内提供的的uEye API 连接到Norcott的特別开发的wpf.net 应用软件。PCB检测主要是检测PCB版上锡膏贴合的零件正确位置。

使用UI-3580CP 相機做基板檢測

许多的功能都被建置在系统中让操作方可以载入客户的BOMs,其中包含了料件表,以及在PCB板上的正确位置。根据每个料件在BOM表上的名称跟位置,相机会自动的移动到相对的地方做检测。不需要做任何设置----整个系统在开机后两分钟内就可以运作。整套相机系统会形成一个50mm 的矩形视场其分辨率足以显示0201大小的SMT料件,PCB,以及锡膏。再如果需要高倍数检测会使用变倍的功能。这款特別开发的软件可以将大量的资讯即时显示,这样一来所有的料件可透过视觉检测外观,位置,方向,标记,以及极性与其他许多重要的参数。

板子通过检测后进行上锡膏的制程。如果板子与BOM有任何差异时,软件将会自动将高画质的料件检测影像储存到一个分享给Norcott 工程团队的档案夹中做验证。

相机

UI-3580CP Rev.2 USB 3.0
UI-3580CP Rev.2 USB 3.0

小巧坚固的UI-3580CP Rev.2 USB 3.0 相机只有29 x 29 x 29 mm 并且他的外壳是极其轻巧并牢固。

4.92 MP ON Semi MT9P006STC 彩色CMOS传感器。ON Semiconductor 是全世界规模最大的传感器制造商之一。其1/2”的传感器具备2560 x 1920 像素,以卷帘式快门以及全景开始快门的功能,适用于动态以及静态的拍摄。得力於A-Pix™ 的像素技术,传感器具有高度感光性,使相机特別适用于需要準确的颜色表现跟清晰的影像的应用。A-Pix™ 是一系列先进画素技术,采用导光管直接引导光线从彩色滤镜到深光电二极体。在像素的结构和制造工艺技术的改进相比前一版本的传感器,红色和绿色的感光度已经提升了30% 。这些传感器所提供的高锐度,并且低噪音的影像适用于工业的应用。如果使用AOI(多重感兴趣区域)功能,显像可以达到高清的分辨率。采用画素移位技术(binning)可以达到更大的对比效果,并且透过子采样可以更快的获取预览图像。内建的128MB记忆体让相机更适合用于多相机的应用,并且相机在待命模式可透过睡眠模式来降低消耗电力。

软件

UI-3580CP 工业相机,就像所有的IDS相机一样可以使用IDS 强大功能的SDK。配备驱动程序以及接口(DirectShow, TWAIN, ActiveX and GenICam),这个SDK对于所有的相机都适用 – 无论是USB 2.0 USB 3.0 还是GigE 接口 – 并支持市面上多数主流的影像处里资料库,例如,Common Vision Blox, HALCON, LabVIEW, NeuroCheck,以及其他的种类。并且相容Windows 7,8,10,在最近更新的SDK中可以使用Linux 以及Linux Embedded。由于SDK通用于所有的IDS相机,在未来如果有需要更换至不同型号的相机,都可以直接使用其他型号做替换。

USB 3.0

IDS USB 3.0 系列相机在OEM或是像是Norcott类型的客户中非常收欢迎。这个系列具有众多可选择的不同型号规格,从单板相机到有外壳的型号。全都装配著最新的CMOS 传感器,根据不同的应用可以选用不同的画素跟每秒拍摄的张数。USB 3 由于他的随插即用跟高达420Mbyte/s. 的高速数据传输特性,USB 3系列在市场上特別收到关注。此外,IDS SDK提供了各种接口以及系统可以在具有挑战性的环境中显著改善影像品质的控制功能的灵活性。

在这些功能中有需多重要功能是Norcott 最终选择了IDS 相机的重要因素。Ted Reilly 继续说道:” 很显然的我们需要一台相机能够提供足够的影像品质做我们应用上的检测,但同时我们也希望相机在未来是会能够继续在市场上的主流规格,这也是我们选用USB 3 规格的相机的原因。” “UI-3580CP 相机对于我们的应用非常适合” 他继续说道。” uEye 相机的API 让我们能够直接集成到我们的订制软件上,并且在价格上提供了非常有竞争优势的方案。同时我们还发现IDS在整个合作的过程中,评估的阶段都非常的积极提供协助技术支持,这也是我们会持续跟IDS合作的最大原因。

新品首件检测系统目前正在Norcott 内与持续的建构中,选用UI-3580CP,并且在外来会再与这套系统在新的SMT产线中工作。

 

新世代 USB 3 uEye CP - 卓尔不群的快速、 无以伦比的可靠性、 惊艳绝伦的传感器

USB 3 uEye CP

型号:  UI-3580CP Rev. 2
接口:  USB 3.0
传感器:   CMOS
帧率:   15.2 fps
像素 :   2560 x 1920 px
制造商:   ON Semiconductor
快门:   Global Start Shutter, Rolling Shutter
感光面积:   1/2”
体积:   29 x 29 x 29 mm
重量:   52 g
连接口:   8 pin Hirose connector
应用程序:  工业图像处理/机器视觉
               显微技术
               嵌入式系统

客户: Norcott Technologies Ltd

Norcott佔據了在英國柴郡的中心特別建造的工程中心。原本是為了對電子產品製造商以及OEM廠商提供電子產品設計,現在已經拓展服務到提供”全面性的服務”—原型生產和生產裝配。一系列的組裝服務從原型的設計製造到量產都在服務範圍內,另外還有捲線,外殼設計以及測試。三個獨立的表面貼裝線提供裝了QFP 以及µBGA 技術的PCB表面貼裝服務. www.norcott.co.uk