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2D AOI Systeme

Saki's 2D Technologie BF-Comet18/10
Höchst effizientes Tisch-AOI
BF-Sirius
Das grosse Tisch-AOI
BF-Frontier-II
Inline-AOI für alle Fälle
BF-Planet-XII
Inline-AOI
für Kleinstelektronik
BF-Tristar-II
Inline-AOI für die simultane
ObenUnten-Inspektion
BF-10BT
Batch-AOI für die simultane
ObenUnten-Inspektion
BF-10D
Inline-AOI mit Doppel-Spur
Conveyor für kürzeste Taktraten
BF-10Z
Inline-AOI für übergrosse
Leiterkarten
BF-Rigel
Tisch-AOI für die Coating Inspektion

3D AOI/SPI Systeme

Saki's 3D Technologie BF-3Di - AOI
Inline 3D-AOI
BF-3Si - SPI
Inline-SPI

X-Ray AXI Systeme

Saki's AXI Technologie BF-3Xi-M200
Inline Planar-AXI für die
Semiconductor- und Powermodulinspektion
BF-3Xi-M110
Inline Planar-AXI für die
Leiterkarteninspektion

Die 2D AOI Technologie von Saki

Eine Technologie - Viele Geräte Varianten

Ob kleines Tischgerät oder grosse Inline Maschine, alle 2D AOIs von Saki benützen die selbe Technologie. Damit sind Inspektionsprogramme einfach auf andere Modelle zu übernehmen und Programmierung und Bedienung sind identisch.


Wichtige Komponenten eines AOIs

Die Stärke eines AOI ist vergleichbar mit einer Kette. Diese ist nur so stark wie deren schwächstes Glied. Beim AOI bilden die einzelnen Komponenten (wie Achsensystem, Kamera, Beleuchtung, Auswertung und Software) die Glieder. So kann zum Beispiel eine Bildaufnahme noch so präzise sein (Achsen, Kameras,..), ohne ein entsprechendes Beleuchtungssystem kann trotzdem nicht richtig inspiziert werden. Die Ausgewogenheit zwischen den Komponenten ist wichtiger als etwaige technische Daten.

Das Beleuchtungssystem

Ein nicht zu unterschätzendes Element beim AOI Prozess ist die Beleuchtung. Der Lichteinfall entscheidet ob ein Zustand richtig erkennt werden kann oder nicht. Um den Lichteinfall beim AOI zu ändern sind verschiedene Beleuchtungswinkel sowie Beleuchtungsmethoden unumgänglich.




3 Hauptlichtquellen angelegt in verschiedenen Winkeln


Das Beleuchtungssystem bei Saki besteht aus 3 zentralen Lichteinheiten: Koaxiale (Top), seitenversetzte (Side) und tiefe (Low) Lichtquellen.

Die individuell eingeschalteten Lichteinheiten werden durch mehrere Frames während der Bilderfassung aufgenommen und stehen dann der Software zur Verfügung.

So dient die Low-Lichtquelle zum Beispiel zum Hervorheben von Polaritätsmarken und Text. Für Lötstellen und Bauteilanwesenheit werden Top- und Side-Lichtquellen verwendet.




Top-Licht - Koaxiallicht ohne Schatten


Die so genannte Top-Light Einheit ist eine 100% koaxiale Lichtquelle, welche durch einen Halb-Spiegel in die vertikale Kamerasicht eingeschleust wird.

Dadurch entsteht für die 2D Betrachtung ein Bild ohne Schatten. Dies ist vor allem wichtig für eine zuverlässige Lötstelleninspektion sowie Inspektionen zwischen hohen Bauteilen.


Beispiel rechts: 10mm hohe Schraubenmutter über SOT26


Beleuchtungsmethoden, Beispiel MLT

Nebst Lichtwinkel spielen auch die Beleuchtungsmethoden eine grosse Rolle beim AOI Prozess.


So dient zum Beispiel die MLT-Beleuchtung zur klaren, farblichen Darstellung zwischen verzinnt/gelötet und nicht verzinnten Flächen.

Flächen ohne Zinn oder schlechter Benetzung werden in Rottönen dargestellt und können somit mit der Anwendung von Farberkennungs-Algorithmen sicher erkannt werden.


Beispiel rechts: IC mit und ohne Zinn

Kamera und Bilderfassung

Die Zeilenkamera

Bei den Saki 2D-AOIs werden nicht herkömmliche Matrix (FOV) Kameras eingesetzt, sondern CCD-Zeilenkameras wie sie zum Beispiel in der Plotter- und Medizinalindustrie eingesetzt werden. Der Einsatz einer Zeilenkamera bringt wesentliche Vorteile in den AOI Prozess.


Telezentrische Linse

Optische Linsen weisen naturgemäss einen Verzug des Bildes auf, welcher sich vor allem bei unterschiedlich hohen Bauteilen zeigt. Ein solcher Verzug wirkt sich auf die Inspektionsqualität aus.


So kann zum Beispiel ein hohes Bauteil ein in der Nähe liegendes Bauteil teilweise verdecken. Des Weiteren müssen für Messungen höhere Toleranzen verwendet werden um den Verzugseffekt zu kompensieren.


Um diesen Effekt zu beheben sind alle AOIs von Saki mit einer speziell zugeschliffenen, telezentrischen Linse über die komplette Bildfläche ausgerüstet.





Erfassung des Leiterkartenbildes

Die Bilderfassung mit einer Zeilenkamera gleicht einem Scan-Vorgang. Dabei bilden Kamera und Beleuchtung eine fixe Einheit (Optiksystem) und die Kamera nimmt Zeile für Zeile auf während das Objekt gleichmässig verschoben wird.



Während der Bildaufnahme wird die Leiterkarte in einer Achse unter dem sich nicht bewegenden Optiksystem durchgeführt. Dabei zeichnet die Zeilenkamera Zeile für Zeile auf, wobei von jeder Zeile 4 Frames, alternierend mit den verschiedenen Lichtquellen aufgezeichnet werden.


Nach einigen Sekunden steht das Image der kompletten Leiterkarte zur Inspektion und Programmierung zur Verfügung.



Die Maschinenmodelle (BF-Tristar und BF-10BT) mit simultaner, doppelseitiger Bilderfassung und Inspektion verfügen über ein oberes und unteres Optiksystem. Damit wird die obere sowie die untere Seite einer Leiterkarte gleichzeitig aufgenommen.

Durch eine spezielle Alternierung der beiden Optiken während der Bilderfassung wird vermieden dass sich die beiden Systeme optisch behindern und beeinflussen.

Vorteile der Bilderfassung von Saki

Innert wenigen Sekunden steht das komplette Image mit allen Beleuchtungen zur Verfügung. Egal wie viele Bauteile, Fiducials, Badmarks und so weiter.

Eine Leiterkarte -> Ein Scan -> Eine Datei

Planung und Wartung

  • Produktunabhängige Taktraten, +/- 4 Sekunden.
  • Vereinfachte Budgetierung und Offertenerstellung durch produktunabhängige Taktzeiten
  • Vereinfachte Zeitplanung des AOI Prozess durch produktunabhängige Taktzeiten.
  • Absolut wartungsarme Mechanik aufgrund des 1-Achsigen Systems.
  • Qualitätssteigerung durch Inspektion nicht bestückter Flächen (Kratzer, verlorene Bauteile)
  • Invertierte Variantenprüfung nicht bestückter Bauteile ohne Zeitverlust
  • Kein Zeitverlust durch viele Fiducial- und Schlechtnutzenmarken

Programmerstellung und Debuggen

  • Innert Sekunden steht das Bild einer kompletten Leiterkarte zur Verfügung
  • Alle Beleuchtungsmethoden stehen dem Programmierer zur Verfügung
  • Keine X/Y Wegoptimierungen für Bauteile und Markierungen (Fiducials, Barcode, Badmarks,..)
  • Keine X/Y Geschwindigkeitsoptimierungen für sehr kleine Bauteile
  • Keine Bilderfassungsoptimierungen bezüglich Auflösung und Beleuchtungen
  • Komplettes Debugging und Programmerstellung am Schreibtisch, ohne die Maschine aufzuhalten
  • Einfacher Datentransfer für jegliche Remote-Programmierungen

Auswertung und Software

Vector basierende Auswertung

Für die Auswertungen/Inspektionen werden bei Saki Vector basierenden Algorithmen angewendet. Dies heisst, dass ein Zustand entsprechend der Funktion eines Algorithmus gemessen wird. Das Resultat der Messung wird danach gemäss angegeben Toleranzwerten qualifiziert. Es wird also nicht ein Bild verglichen und auf Ähnlichkeiten überprüft, sondern Messwerte mit Toleranzwerten abgeglichen.


Beispiel Graustufenbereichmessung:


Im definierten Prüffenster (rot) filtert der Algorithmus alle Pixel welche einem vorgegebenen Graustufenbereich entsprechen. Die gefilterten Pixel werden grau angezeigt.

Darauf errechnet der Algorithmus den prozentualen Anteil der gefilterten Pixel zur gesamten Prüffensterfläche, und gibt diesen Wert als Messresultat aus.

Das Messresultat wird dann mit der vorgegebenen Toleranz abgeglichen und entsprechend als gut oder nicht gut qualifiziert.


Ausrüstung mit innovativen Werkzeugen

Die komplette Standartausrüstung

Ob das "kleine" Tischmodell, oder die grosse In-Line Maschine, alle Saki Line-Cam-AOIs sind standardmässig mit allen und den selben Funktionen und Inspektionsalgorithmen ausgerüstet. Dies beinhaltet unter anderem:

-OCR Erkennung, OCV Methode, ECD-Funktion, KPK-Funktion, Barcodelese-Funktion (optional: DataMatrix), SPC Datenausgabe (Text), CAD-Importmodul, On-Board Editor.


Inspektion auch an Stellen wo keine Bauteile sind

Fremdkörper, wie "verlorene" Bauteile, Lötkugeln, Kratzer, Beschädigungen usw. können mit einem kleinen Mehraufwand bei der Programmierung mit Saki's ECD-Funktion erkannt werden. Da das Bild er gesamten Leiterkarte sowieso vorhanden ist, beansprucht diese Funktion nur einige wenige Sekunden mehr Inspektionszeit (Rechenzeit).


Automatische Bibliothekseröffnung

Saki's KPK Funktion erzeugt für nicht erkannte/neue Bauteile automatisch eine Bibliothek mit einer Anwesenheitsinspektion zugeschnitten auf die bestückten Bauteile.


Automatische X/Y-Koordinaten Generierung für THT Lötstellen

Wenn die Layout Daten (CAD) für die THT Lötstellen fehlen, kann mit dieser Funktion eine automatische Generierung mit Hilfe einer ungelöteten und einer gelöteten Leiterkarte erzeugt werden.


Programmier Wizard

Für den gesamten Programmierprozess, vom Import der CAD-Daten, Ausrichten der Daten und Zuweisung von Bibliotheken bietet die Software eine Wizard zur Führung des Programmierers.




Für weitere Informationen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

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