Högupplöst Machine Vision för kvalitetssäkring av ytor i renrum

Roimas maskinvisionsgrupp utvecklade en anpassad högupplöst avbildningslösning som kombinerar precisionsoptik, magnetisk levitation och avancerad programvaruintelligens. Resultatet är ett halvautomatiskt inspektionssystem som täcker hela ytan, ger spårbara kvalitetsdata och prestanda i produktionshastighet, vilket säkerställer tillförlitlig renhet och jämn produktkvalitet.

Kundens behov

En elektroniktillverkare behövde ett högprecisionssystem för att upptäcka föroreningar som kunde identifiera partiklar större än 10 mikrometer på ark i A3-format, allt under stränga renrumsförhållanden.

Renlighet är avgörande i denna produktionsprocess, eftersom även minsta föroreningar kan äventyra kvaliteten och tillförlitligheten hos slutprodukten.

Utmaningar

Att utveckla ett system för denna applikation innebar att balansera precision, hastighet och renrumskompatibilitet – allt inom snäva utrymmes- och kostnadsbegränsningar. Traditionella inspektionsuppställningar kunde inte tillhandahålla den erforderliga kombinationen av mikrometerprecision och hög genomströmning i en sådan kontrollerad miljö.

De viktigaste utmaningarna var:

• Att uppnå hög upplösning och snabb bildbehandling över stora ytor samtidigt som systemet förblir kostnadseffektivt.
• Att hantera avvägningen mellan upplösning, hastighet och datavolym – högre bildupplösning genererar stora mängder data och saktar ner processen.
• Att utforma ett rörelsekontrollsystem som kan flytta produkten eller bildbehandlingsutrustningen med precision.
• Att arbeta i en renrumsmiljö, där konventionella mekaniska lösningar inte kan användas på grund av kontamineringsrisker.
• Att uppfylla strikta utrymmesbegränsningar inom befintlig produktionsyta.
• Att hantera variationer i yttopografi som är upp till tio gånger större än kamerans skärpedjup, vilket kräver dynamisk fokusjustering eller höjdkontroll.

Roima levererade ett specialbyggt bildsystem som uppfyllde alla krav på prestanda, renlighet och integration. Lösningen kombinerar toppmoderna bildkomponenter, rörelsekontroll med magnetisk levitation och intelligent programvaruintegration för att säkerställa precis och repeterbar inspektion.

Varje produkt, som väger upp till 3 kg, flyttas smidigt över bildområdet på en Beckhoff XPlanar magnetisk rörare. Systemet mäter först yttopografin med en linjelasersensor och tar sedan bilder bildruta för bildruta med optimal fokus för varje del av produkten.

Resultatet är en omfattande dataset som innehåller:

• En detaljerad defektkarta med högupplösta bilder av varje upptäckt partikel.
• Defektattribut och metadata lagras för statistisk analys, spårbarhet och rapportering.

Utvalda hårdvarukomponenter

• Kamera och optik: Vieworks 152 MP CoaXPress-kamera med Vico Imaging telecentriska objektiv, som uppnår en pixelnoggrannhet på ~2,5 µm.
• Rörelsekontroll: Beckhoff XPlanar magnetiskt levitationssystem för precis, kontaktlös XYZ-rörelse, idealisk för renrumsmiljöer.
• 3D-avkänning: LMI Gocator lasersensor för noggrann mätning av yttopografi.

Programvarustack

• Bildbehandling: MVTec HALCON för avancerad 2D-bildanalys och defektdetektering.
• Styrning och säkerhet: Beckhoff-programvara för PLC-logik, rörelsekontroll och maskinsäkerhet.
• Integration och användargränssnitt: Anpassad programvara utvecklad av Roima för sömlös systemintegration, datahantering och ett användarvänligt gränssnitt.

Kunden använder nu ett halvautomatiskt bildsystem som säkerställer fullständig produktinspektion i produktionshastighet. Det ersätter långsammare manuella inspektionsmetoder, vilket förbättrar både effektivitet och noggrannhet.

Viktiga fördelar

• Halvautomatisk inspektion för snabbare och mer konsekvent kvalitetskontroll.
• Mikrometerprecision som garanterar högsta produktkvalitet.
• Datadriven kvalitetshantering genom spårbar information om defekter.
• Renrumskompatibel, kompakt design som passar befintliga produktionslayouter.

Med sin djupa expertis inom maskinvision, automatisering och systemintegration levererade Roima en robust, högprecisionsinspektionslösning skräddarsydd för en av de mest krävande renrumsmiljöerna. Systemet garanterar inte bara kompromisslös ytkvalitet utan stöder också kundens långsiktiga mål om operativ excellens och datadriven kvalitetskontroll.

Nästa steg

Är du redo att ta din kvalitetssäkring till nästa nivå?

Kontakta oss för att ta reda på hur Roimas expertis inom maskinvision kan hjälpa dig att utforma och implementera anpassade inspektionssystem som uppfyller även de mest krävande industriella kraven.