Lückenlose 3D-Bilder

Hochauflösende 3D-Inline-Inspektion von Kleinstbauteilen

Nach wie vor stellt die 3D-Inspektion von Kleinstbauteilen wie Stecker-Komponenten, Mikro-Spritzgussteilen, elektronischen SMD-Bauteilen oder Lötstellen aktuell verfügbare 3D-Sensoren vor hohe Herausforderungen. Daher wurde jetzt eine neuartige 3D-Inline-Kamera nach dem Prinzip Depth-from-Focus auf den Markt gebracht.

 Die 3D-Inline-Kamera ZFokus erlaubt bei kleinen Blickfeldern mit ca. 5?m pro Pixel eine hohe laterale Detailaufl?sung, z.B. bei der Stecker-Pin-H?henpr?fung. (Bild: Senswork GmbH)

Bild 1 | Die 3D-Inline-Kamera ZFokus erlaubt bei kleinen Blickfeldern mit ca. 5μm pro Pixel eine hohe laterale Detailauflösung, z.B. bei der Stecker-Pin-Höhenprüfung. (Bild: Senswork GmbH)

Anzeige

ZFokus ist eine 3D-Kamera die nach dem Verfahren Depth-from-Focus arbeitet und in getakteten Inline-Prozessen oder bei der Offline-Prüfung in der hochauflösenden 3D-Bewertung von Klein- und Kleinstbauteilen seine Anwendung findet. Zur Berechnung der 3D-Bildinformation werden vom System mehrere hundert Bilder in unterschiedlichen Abstandspositionen zum Bauteil in kürzester Zeit aufgezeichnet (typischerweise 1 bis 2 Sekunden), um daraus – basierend auf ortsabhängigen Fokuswerten im Bild – eine 3D-Höhenkarte des Bauteils zu berechnen. Um die vorschubsynchrone Aufzeichnung kümmert sich der Controller, die Berechnung der 3D-Daten erfolgt auf einem handelsüblichen Embedded-PC nahezu in Echtzeit zur Bildaufnahmesequenz. Mit integriert ist eine interne LED-Beleuchtung, die bei Bedarf (und abhängig von den Reflexionseigenschaften des Bauteils) um weitere Beleuchtungen ergänzt werden kann. Die Stärken des Systems liegen in der parallelen Verarbeitung der hohen Bilddatenmenge je Scan (mehrere GB pro Scan), sowie der intelligenten Berechnung der Z-Informationen durch Berücksichtigung der Reflexionsverhältnisse auf dem Bauteil. Unter Zuhilfenahme von Interpolationsalgorithmen erfolgt die Berechnung der Höheninformation. Die gewonnenen 3D-Daten sind insbesondere bei kleinen Bildfeldern hoch detailliert. Neben dem 3D-Tiefenbild liefert die Kamera ein überlagertes Scharfbild als 2D-Bild, das für zusätzliche 2D-Auswertungen, wie z.B. der Abstandsmessung etc. des Bauteils, herangezogen werden kann.

Anwendungsbereiche

 Kalibriernormale zur Sicherstellung qualitativ hochwertiger und korrekter Daten. Die aktuell erzielbare Aufl?sung in Z-Richtung liegt bei 10?m bei einem maximalen Blickfeld von 12x12mm. (Bild: Senswork GmbH)

Bild 2 | Kalibriernormale zur Sicherstellung qualitativ hochwertiger und korrekter Daten. Die aktuell erzielbare Auflösung in Z-Richtung liegt bei 10μm bei einem maximalen Blickfeld von 12x12mm. (Bild: Senswork GmbH)

Das System findet in diversen Industrien Anwendung, wobei das Ziel der Entwicklung bei der Prüfung von Steckermodulen, Elektronikbauteilen oder Mikro-Spritzgussteilen lag. Die Koplanaritätsprüfung von SMD-Baugruppen oder die Pin-Höhenprüfung sind zwei Anwendungen, die beispielhaft mit ZFokus gelöst werden. Durch die 3D-Höheninformation können Kontaktflächen relativ zu umliegenden Referenzflächen in Z-Richtung vermessen werden. Dies garantiert im Nachgang einen sauberen Kontaktschluss im Lötprozess. Bei der Lötstellen-Inspektion erlaubt das System die Bestimmung des Lötvolumens, der Detektion von Lücken in der Lötstelle sowie der Bewertung der Form einer Lötstelle. Auch bei der Inspektion von Mikro-Spritzgussteilen zeigt das System seine Stärken.

Spezielle Kalibrierung

Tabelle | Technische Daten von ZFokus im ?berblick (Bild: Senswork GmbH)

Tabelle | Technische Daten von ZFokus im Überblick (Bild: Senswork GmbH)

Jedes System wird im Rahmen eines Kalibrierprozesses überprüft und kalibriert. Hierzu wurde eigens ein Kalibriernormal entwickelt, welches die ermittelten Z-Werte im Arbeitsbereich des Systems überprüft und sicherstellt. Die aktuell erzielbare Auflösung in Z-Richtung liegt bei 10µm bei einem maximalen Blickfeld von 12x12mm. Die Scan-Dauer ist abhängig von unterschiedlichen Faktoren, und beträgt typischerweise 1 bis 3 Sekunden. Eine Weiterentwicklung der Kamera hin zu noch größeren Blickfeldern ist aktuell in Planung.

Lückenlose 3D-Bilder
Bild: Senswork GmbH


Das könnte Sie auch interessieren

Das Unternehmen Sofradir, spezialisiert auf Infrarot(IR)-Detektoren für Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und kommerzielle Märkte, hat eine Vertriebspartnerschaft mit dem französischen Unternehmen ATD Electronique bekannt gegeben. Ziel der Partnerschaft sei es, den europäischen Kundenstamm für Sofradirs Kurzwellen-Infrarot-SWIR-Detektoren zu erweitern und zu festigen.

www.ala.com

Anzeige

Bereits zum zehnten Mal hat Framos seine Vision Marktstudie durchgeführt, an der 90 Personen aus 22 Länder teilnahmen. Dabei wurden Einsatzbranchen, Technologie und Bekanntheitsgrade abgefragt. Bei den Kameras ist Sony (67%) vor Baumer und Basler (jeweils 54%) am bekanntesten, bei den Objektiven behauptet Edmund Optics (66%) vor Zeiss (62%) sowie Tamron und Computar (beide jeweils 43%) die Spitzenposition. Die kompletten Ergebnisse der Marktstudie können bei Framos angefordert werden.

www.framos.de

Die neue Generation der prismabasierten Multi-CMOS-Sensor Flächenkameraserie Apex hebt die Farbabbildung auf eine neues Niveau. Mit einem optimierten dichroitischen Prisma und der neuen Sony Pregius CMOS Generation mit Global Shutter Technologie ist die Kameraserie auf dem modernsten Stand der Farbbildgebung.

Anzeige

www.jai.com

Anzeige

Die Messsoftware Metrolog 3D erfasst und analysiert systemübergreifend Daten und visualisiert anschließend alle Arten von 3D-Messungen. Die neue Version X4 wurde entwickelt, um mit einer einzigen Softwareplattform mit jeder Art von System und Technologie der Messtechnik arbeiten zu können.‣ weiterlesen

www.metrologicgroup.fr

Anzeige

Für einige ist künstliche Intelligenz (KI) ein Segen, für andere ein Fluch. Wo Sie sich dabei einordnen, hängt in hohem Maß davon ab, ob Sie der Angst ausgesetzt sind, in Kürze Ihren Job an einen modernen C-3PO zu verlieren. Trotzdem müssen wir alle der Realität ins Auge blicken – eine Realität, die keine menschliche Interaktion erfordert.‣ weiterlesen

www.teledynedalsa.com

Das ADLVIS-1700-System unterstützt zwei CXP-6-Ports (1.250MB/s) oder einen vierkanaligen Camera Link-Port (bis zu 680MB/s). Mit bis zu vier wechselbaren 2,5″ SATA 6Gb/s SSDs und RAID-0/1/5/10-Support kombiniert es einen IPC mit wechselbaren CXP- oder CL-Bildverarbeitungskarten und einem großen und schnellen Massenspeicher. Dadurch werden hohe Schreib- und Lesegeschwindigkeiten erzielt und die einfache Entnahme der Laufwerke im Betrieb ermöglicht. Das Schnittstellenangebot umfasst in der Standard-Ausstattung zwei Gigabit-LAN-, zwei USB2.0- und zwei COM-Ports. Über den internen PCIe/104-Bus bestehen Erweiterungsmöglichkeiten, u.a. vier Gigabit-LANs, vier USB3.0-Ports und vier mPCIe-Carrier.

www.adl-europe.com

Anzeige