选择性焊接焊点检测的灵活检测方案

作者:GÖPEL electronic GmbH公司:工业图像处理产品经理Jörg Schambach博士,公共关系经理Matthias Müller

当电路板上仅有几个THT元件必须焊接时,通常总是采用选择性焊接。在复杂几何形状的产品中,选择性焊接通常是实现焊点的唯一手段。例如,将电子电路板集成到外壳中这种情况。特别是汽车供应商和来自航空航天行业的客户也希望在此类组件的选择性焊接中实现自动化、可重复和可追溯的工艺过程。为了确保产品质量,这里要记住的一点是:整个工艺链的强健程度只取决于其最薄弱的环节。因此,对选择性焊接的焊点进行可靠的自动目视检查是必不可少的。然而,由于正在测试的设备的几何形状复杂,标准AOI系统往往不合适。这就是为什么越来越多地使用AOI集成模块,它们被集成到选择性焊接系统的周边。

尽管持续地小型化、使用贴片元件和高集成度,THT元件(通孔技术)和有引线元件还是常常出现在电子制造业的许多领域。尤其是大电流或高机械负荷(如开关和连接器)的THT元件,几乎是不可替代的。通常所有元件都在组装生产过程中安装,并在波峰焊接过程中焊接。然而,如果组装过程中集成了一个外壳,并且通过连接引脚的焊接连接起来,就不可能进行大规模的波峰焊接。除了这些产品具有复杂的几何形状外不适宜大规模的焊接工艺外,温度敏感元件的塑料封装也不可以使用大规模的焊接工艺。

为此出现了各种各样的选择性焊接工艺。感应、激光、迷你波峰焊接就是典型的例子。这里最重要的一点就是,每个焊点都可以单独焊接,有效焊接面积通常只有几平方毫米的大小,这取决于焊接工艺。此外,每个焊点的焊接参数都可以单独地最佳设定。

在自动化组装生产的质量保证中,视觉检测系统(AOI系统)的使用,已经确立了其标准。当然,在选择性焊接过程中不可能没有缺陷发生。例如,焊接方面产生的缺陷是短路、缺针、焊不足或焊料珠等。

通常,对已安装的组件中的选择性焊点都是手动进行目视检查。然而,人为因素的影响时有发生:疲劳、不同的人对缺陷分类的估计不同、缺失可追溯性,因此这个领域也需要视觉质量检查的自动化解决方案。标准AOI系统的使用常常失败,因为装配运输不是为了处理复杂几何形状的设备而设计的,而且会导致高成本的适应性。为了能够为最高水平的电子产品实现自动视觉检测,GÖPEL提供了一个灵活的AOI检测模块,集成到选择性焊接系统的周边。

选择性焊点的自动视觉检测

在电子元件组装生产线的规划中,越来越多地要求许多安装步骤都要在自动视觉检查的帮助下进行。如果生产线包括选择性焊接系统,那么这一点特别适用于这个工艺过程。焊点要符合IPC-610规范指南,并采用自动视觉检查。这最终导致了自动化公司或接收到焊接设备订单的供应商,在生产线中集成检测解决方案,以解决选择性焊点检测问题。只有在很少的情况下,可以使用标准的AOI。一方面,这取决于成本。另一方面,已经提到的正在测试的设备的几何形状阻止了标准AOI的使用。这意味着,必须有实现对选择性焊点视觉检查的最佳路径,其中就包括将检测模块直接集成到焊接单元或焊接系统的周边。针对这一应用,GÖPEL提供了一个技术先进、灵活、适应性强的检测模块………

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