Sex, 26 de Novembro de 2010 19:35

Inspeção Óptica Automatizada é operacionalizada na Célula para Introdução de Novos Produtos, com suporte da parceria TRI/TECNOSIP

Entre os dias 03 a 05 de novembro as máquinas de inspeção óptica automática (AOI) e de inspeção de pasta de solda (SPI) foram instaladas no chão de fabrica do LABelectron, pela empresa parceira Teknosip, representante da TRI no Brasil, conforme as ações planejadas no contexto do projeto LABelectron Nucleador.

Para melhorar a qualidade no processo de manufatura de placas eletrônicas as máquinas instaladas, modelos AOI 7500 e SPI 7066 irão proporcionar uma série de benefícios e facilidades na identificação de defeitos no processo de montagem de placas eletrônicas. O layout do LABelectron irá dispor de uma célula para Introdução de Novos Produtos (NPI), onde os equipamentos AOI e SPI serão estrategicamente posicionadas.

Ambos os equipamentos (AOI e SPI) dispõem de recursos de alta tecnologia, agregando valor na produção de placas eletrônicas sendo na prevenção de defeitos, no caso da SPI posicionada após a impressão da pasta de solda ou na detecção de defeitos no caso da AOI, inicialmente posicionada pós-refusão.

Equipamento de Inspeção Optica Automática - AOI
Foram adquiridas duas máquinas SPI e duas AOI. Uma AOI e uma SPI foram instaladas na célula de NPI, enquanto que as outras duas máquinas foram instaladas na linha de produção de pequenas séries (LPS). No novo modelo de operação do LABelectron, o conceito estabelecido para o uso destas máquinas está prevê compatibilidade total entre funcionalidades de software e hardware, ou seja, todo novo produto, antes de ser montado na LPS, deverá ser desenvolvido e debugado na célula de NPI.
O treinamento da máquina de inspeção óptica automática – AOI proporcionou conhecer os diversos recursos e ferramentas desenvolvidas pela TRI para detecção de defeitos. Entre os diferentes aspectos tecnológicos proporcionados pelo equipamento destacam-se:

Sistema de iluminação: o sistema de iluminação é essencial para o bom desempenho do equipamento. Sistemas de iluminação já passaram por uma evolução tecnológica ao longo dos anos, onde já foram utilizados iluminação incandescente, fluorescente, infra-vermelho e ultravioleta. Porém atualmente o sistema de iluminação utilizado é por diodo emissor de luz – LED. O sistema de iluminação inclui as cores Red, Green e Blue conhecido pela sigla de RGB. A iluminação é chave para a detecção de falhas. Através dos parâmetros configurados (no caso a configuração do contraste de cor que permite a máquina reconhecer o que é solda, placa ou componente) e imputados na máquina, permitirá a mesma, reconhecer ou não o defeito. A seguir, alguns efeitos de cores obtidos com o sistema de iluminação de LED’s RGB e o exemplo de uma identificação de falha pela máquina:





Figura 1: Efeitos de cores com o uso do sistema de iluminação RGB

Figura 2: Exemplo da identificação de falha pelo uso do sistema RGB. A cor azul é interpretada pelo equipamento como ausência de solda



Figura 3: Configuração de cores para ajuste de inspeção


Câmeras: o equipamento dispõe de 5 câmeras, sendo 4 angulares (monocromática) e uma ortogonal (3CCD).As câmeras tem resolução de 10µm, permitindo visualizar perfeitamente componentes 01005. O uso das câmeras angulares é extremamente importante durante o desenvolvimento do programa, pois dependendo do padrão de teste selecionado e o posicionamento do componente sobre a placa, essa proporcionará a máquina melhor capacidade para detecção do defeito.





Figura 4: Imagem do canhão de inspeção

Programação: em relação ao desenvolvimento do programa de inspeção, verifica-se que o equipamento dispõe de diversos recursos para garantir uma cobertura eficiente de inspeção. Para se obter um programa de inspeção de boa cobertura, há uma combinação de fatores, os quais podemos destacar: arquivo CAD da placa correto, clareza dos possíveis defeitos que poderão ser detectados de acordo com o tipo de placa a ser produzida, correto ajuste de cores e contraste a serem utilizados pela máquina, placas montadas para que permitam realizar o debug da placa (refinar o programa), entre outros.





Figura 5: Exemplo da identificação de falha após o Debug do programa de inspeção.
(Defeito identificado: Tombstone)

Software de programação e biblioteca de componentes: o programa TRI dispõe de uma interface de fácil navegação para o desenvolvimento de programas, e conta com uma biblioteca de componentes, onde automaticamente o software faz uma conferência para verificar se o componente a ser inspecionado consta na base de dados. Isso proporciona maior agilidade na elaboração dos programas. O software permite também que sejam criados e inseridos novos componentes em sua biblioteca. Na figura a seguir, visualiza-se a interface de acesso à biblioteca de componentes.





Figura 6: Biblioteca de componentes

O treinamento na máquina AOI foi dividido em dois módulos: programação e suporte na operação.
No caso da programação, foram demonstrados os recursos e ferramentas disponíveis na máquina para o desenvolvimento de programas, assim como o devido uso dessas ferramentas. O segundo módulo foi focado para que os operadores que atuarem com a máquina possam, por exemplo, contornar problemas com falsas falhas. Além disso, foi também realizado o treinamento para uso correto da estação de diagnóstico e reparo interligadas às duas AOI’s.



Figura 7: Estação de diagnótico de falsa falha e reparo

Ao identificar uma falha em potencial a AOI, irá enviar essa informação a estação de diagnóstico localizada na sequência da linha. Após a inspeção de cada placa, as imagens de possíveis falhas geradas pela AOI são reproduzidas na estação de reparo que encontra-se online. Abaixo, segue imagem da interface para diagnóstico de falhas.



Figura 8: Interface da estação de diagnóstico

O exemplo acima ilustra um defeito real identificado pela AOI, o qual foi carregado na estação de diagnóstico. A partir do defeito identificado na tela, o operador irá associar o nome do defeito a imagem. Isso irá permitir que relatórios para controle estatístico do processo possam ser gerados e analisados.
A câmera ortogonal tem a capacidade de ler códigos de barras 1D e 2D, permitindo que se tenha rastreabilidade na produção. A figura a seguir demonstra a lógica de entre as máquinas AOI e as estações de diagnóstico e reparo:

Figura 9: Layout de comunicação entre as máquinas de inspeção, estação de diagnóstico e reparo

Para maiores informações, ou mesmo para agendar uma visita para conhecer pessoalmente o funcionamento da máquina favor entrar em contato com Renato Larroyd ( Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você deve habilitar o JavaScript para visualizá-lo. ) ou Renato Scavone ( Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você deve habilitar o JavaScript para visualizá-lo. ) pelo telefone 48 3954-3015.

Equipamento de Inspeção Optica Automática - AOI

Foram adquiridas duas máquinas SPI e duas AOI. Uma AOI e uma SPI foram instaladas na célula de NPI, enquanto que as outras duas máquinas foram instaladas na linha de produção de pequenas séries (LPS). No novo modelo de operação do LABelectron, o conceito estabelecido para o uso destas máquinas está prevê compatibilidade total entre funcionalidades de software e hardware, ou seja, todo novo produto, antes de ser montado na LPS, deverá ser desenvolvido e debugado na célula de NPI.
O treinamento da máquina de inspeção óptica automática – AOI proporcionou conhecer os diversos recursos e ferramentas desenvolvidas pela TRI para detecção de defeitos. Entre os diferentes aspectos tecnológicos proporcionados pelo equipamento destacam-se:  

Sistema de iluminação
O sistema de iluminação é essencial para o bom desempenho do equipamento. Sistemas de iluminação já passaram por uma evolução tecnológica ao longo dos anos, onde já foram utilizados iluminação incandescente, fluorescente, infra-vermelho e ultravioleta. Porém atualmente o sistema de iluminação utilizado é por diodo emissor de luz – LED. O sistema de iluminação inclui as cores Red, Green e Blue conhecido pela sigla de RGB. A iluminação é chave para a detecção de falhas. Através dos parâmetros configurados (no caso a configuração do contraste de cor que permite a máquina reconhecer o que é solda, placa ou componente) e imputados na máquina, permitirá a mesma, reconhecer ou não o defeito. A seguir, alguns efeitos de cores obtidos com o sistema de iluminação de LED’s RGB e o exemplo de uma identificação de falha pela máquina:


Figura 1: Efeitos de cores com o uso do sistema de iluminação RGB


Figura 2: Exemplo da identificação de falha pelo uso do sistema RGB. A cor azul é interpretada pelo equipamento como ausência de solda


Figura 3: Configuração de cores para ajuste de inspeção

Câmeras
O equipamento dispõe de 5 câmeras, sendo 4 angulares (monocromática) e uma ortogonal (3CCD). As câmeras tem resolução de 10µm, permitindo visualizar perfeitamente componentes 01005. O uso das câmeras angulares é extremamente importante durante o desenvolvimento do programa, pois dependendo do padrão de teste selecionado e o posicionamento do componente sobre a placa, essa proporcionará a máquina melhor capacidade para detecção do defeito.


Figura 4: Imagem do canhão de inspeção

Programação
Em relação ao desenvolvimento do programa de inspeção, verifica-se que o equipamento dispõe de diversos recursos para garantir uma cobertura eficiente de inspeção. Para se obter um programa de inspeção de boa cobertura, há uma combinação de fatores, os quais podemos destacar: arquivo CAD da placa correto, clareza dos possíveis defeitos que poderão ser detectados de acordo com o tipo de placa a ser produzida, correto ajuste de cores e contraste a serem utilizados pela máquina, placas montadas para que permitam realizar o debug da placa (refinar o programa), entre outros.


Figura 5: Exemplo da identificação de falha após o Debug do programa de inspeção.
(Defeito identificado: Tombstone)

Software de programação e biblioteca de componentes
O programa TRI dispõe de uma interface de fácil navegação para o desenvolvimento de programas, e conta com uma biblioteca de componentes, onde automaticamente o software faz uma conferência para verificar se o componente a ser inspecionado consta na base de dados. Isso proporciona maior agilidade na elaboração dos programas. O software permite também que sejam criados e inseridos novos componentes em sua biblioteca. Na figura a seguir, visualiza-se a interface de acesso à biblioteca de componentes.


Figura 6: Biblioteca de componentes

O treinamento na máquina AOI foi dividido em dois módulos: programação e suporte na operação.

No caso da programação, foram demonstrados os recursos e ferramentas disponíveis na máquina para o desenvolvimento de programas, assim como o devido uso dessas ferramentas. O segundo módulo foi focado para que os operadores que atuarem com a máquina possam, por exemplo, contornar problemas com falsas falhas. Além disso, foi também realizado o treinamento para uso correto da estação de diagnóstico e reparo interligadas às duas AOI’s.


Figura 7: Estação de diagnótico de falsa falha e reparo

Ao identificar uma falha em potencial a AOI, irá enviar essa informação a estação de diagnóstico localizada na sequência da linha. Após a inspeção de cada placa, as imagens de possíveis falhas geradas pela AOI são reproduzidas na estação de reparo que encontra-se online. Abaixo, segue imagem da interface para diagnóstico de falhas.


Figura 8: Interface da estação de diagnóstico

O exemplo acima ilustra um defeito real identificado pela AOI, o qual foi carregado na estação de diagnóstico. A partir do defeito identificado na tela, o operador irá associar o nome do defeito a imagem. Isso irá permitir que relatórios para controle estatístico do processo possam ser gerados e analisados.

A câmera ortogonal tem a capacidade de ler códigos de barras 1D e 2D, permitindo que se tenha rastreabilidade na produção. A figura a seguir demonstra a lógica de entre as máquinas AOI e as estações de diagnóstico e reparo:


Figura 9: Layout de comunicação entre as máquinas de inspeção, estação de diagnóstico e reparo

Para maiores informações, ou mesmo para agendar uma visita para conhecer pessoalmente o funcionamento da Célula NPI, favor entrar em contato com Renato Larroyd ( Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você deve habilitar o JavaScript para visualizá-lo. ) ou Renato Scavone ( Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você deve habilitar o JavaScript para visualizá-lo. ) pelo telefone 48 3954-3015.

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