Optische Inspektion von Bauteilen mit Mikromerkmalen: Neues Inline-Mikroskop prüft mit Produktionsgeschwindigkeit

Der neue MICRO.SPECTOR von MABRI.VISION scannt die gesamte Oberfläche des Bauteils mit Auflösungen unter 1 µm. So erkennt das System zuverlässig Formabweichungen, Einschlüsse oder kleinste Partikel im Gefüge. Durch die extrem hohe Arbeitsgeschwindigkeit kann das System in eine Produktionslinie integriert werden und die gesamte Produktoberfläche in Produktionsgeschwindigkeit scannen.

Während die visuelle Inspektion von Miniaturbauteilen mit einem herkömmlichen Mikroskop je nach Komplexität des Bauteils mehrere Stunden dauern kann, erledigt MICRO.SPECTOR diese Aufgabe, einschließlich der Auswertung der Ergebnisse, in Sekundenschnelle. Diese Fähigkeit macht das System geeignet für die Integration in Produktionsprozesse und die Durchführung einer 100% automatischen Oberflächeninspektion.

Typische Anwendungen für neue Hochgeschwindigkeitsmikroskope sind Bauteile bis 300 mm x 300 mm mit Merkmalen im Mikrobereich. So erkennt das System beispielsweise bei Spritzgussteilen mit geometrischen Merkmalen zwischen 10 und 50 µm Deformationen wie Materialüberschüsse, Grate oder Ausdünnungen. Für Hersteller von Produkten, die Elemente mit mikrofluidischer Funktionalität enthalten, müssen diese Defekte zuverlässig erkannt werden, um sicherzustellen, dass die Elemente wie vorgesehen funktionieren. Bei der Herstellung von hochpräzisen Metallsieben und -komponenten erkennt das System selbst kleinste Verformungen. MICRO.SPECTOR eignet sich auch zur Durchführung von Inspektionsaufgaben unter Reinraumbedingungen. Hier kann es zum Erfassen von Kratzern auf Halbleiterelementen oder Einschlüssen in einem Wafer oder Prozessor verwendet werden.

Der Messvorgang ist vollständig in den Fertigungsprozess integriert und läuft vollautomatisch ab: Ein Schiebesupport führt das Teil im Produktionstakt in die Messzelle, sodass die Kamera die Oberfläche abtastet. Die Montierung bewegt sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 40 mm/s unter einer festen Licht- und Kamerabaugruppe. Bei beispielsweise 0,75 µm Auflösung und etwa 18.000 Pixeln pro Zeile erfasst das System nacheinander Flächen in etwa 13 mm breiten Streifen, die die Software zu einem Gesamtbild zusammenfügt.

Die Messung dauert nur wenige Sekunden. Der Schlitten gleitet aus der Messzelle, das Messergebnis „OK“ oder „nicht OK“ wird direkt auf dem HMI angezeigt. Durch die hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit und die parallelisierte Datenverarbeitung erreicht MIKRO.SPECTOR je nach Bauteilgröße Zykluszeiten von weniger als 30 Sekunden.

DR. Ulrich Marx, einer der beiden Geschäftsführer von MABRI.VISION, sagte: „Wir sehen in vielen Industriebereichen einen zunehmenden Trend zur zunehmenden Miniaturisierung. In der Qualitätskontrolle haben sich klassische Bildverarbeitungsanwendungen bisher auf größere Objekte konzentriert. Mit unserem innovativen Ansatz betreten wir nicht nur die Welt der mikroskopischen Oberflächeninspektion, sondern bieten auch Systeme, die mit Produktionsgeschwindigkeit arbeiten können. Dies erfordert natürlich eine ausgeklügelte Software. Genauso wichtig sind jedoch höchste mechanische Präzision für die exakte Positionierung von Messobjekten und Kameras sowie exzellentes Schnittstellen-Know-how für eine nahtlose Integration in das Prozessleitsystem des Kunden. All diese Features sind in unserem MICRO.SPECTOR-System implementiert.“

Über MABRI.VISION

DR. Ulrich Marx und Dr. Nicolai Brill gründete 2015 die MABRI.VISION GmbH. Das Unternehmen mit Sitz in Aachen, Deutschland, einem international renommierten Technologiezentrum, entwickelt, fertigt und liefert optische Sensoren und schlüsselfertige Inspektionssysteme für Offline-Anwendungen und Inline-Qualitätskontrolle im Umweltbereich industrielle Produktion.

Auf dem Gelände einer ehemaligen Glühlampenfabrik von Philips sind derzeit 35 Mitarbeiter des Unternehmens an der Entwicklung und Produktion innovativer optischer Messsysteme beteiligt.

MABRI.VISION liefert seine Produkte an Kunden aus Branchen wie Verpackungstechnik, Automotive, Metallverarbeitung, Elektronik und Medizintechnik.

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