In Bestückungsautomaten bei der Elektronikfertigung müssen winzige Bauteile in der richtigen Ausrichtung an der korrekten Stelle sitzen und in der Höhe passen. Es gibt aber noch weitere Herausforderungen. Zum Beispiel muss geprüft werden, ob die noch viel kleineren IC-Beinchen eines Bauteils in exaktem Abstand zur Leiterplatte stehen. Über diese Pins erfolgt später der Anschluss an die Leiterplatte. Der Abstand zwischen beiden Teilen darf nicht zu groß sein, damit einwandfrei gelötet werden kann. Die sogenannte Koplanarität gibt an, ob alle Beinchen linear zueinander liegen. Sie gilt als kritisches Maß, das die Überprüfung mit präziser Messtechnik voraussetzt. Das Bauteil wird hier über einen Triangulationswegsensor geführt, dessen Laserstrahl die Beinchen abscannt. Nachdem die Abstandswerte berechnet wurden, wird entschieden, ob das Bauteil platziert oder aussortiert werden muss. Die Anforderungen an die Messtechnik sind enorm: Nicht nur weil die Teile winzig klein sind, sondern vor allem auch wegen des schnellen Wechsels von glänzender zu matter Oberfläche. Die Beinchen bestehen aus glänzendem Metall, während die Leiterplatte eine matte Oberfläche aufweist. Somit ist das Empfangselement im Sensor in kürzesten Abständen erst einer starken, dann wieder einer schwachen Reflexion ausgesetzt. Eine Aufgabe, die Laser-Sensoren optoNCDT 1420 bestens lösen können. Die Auto-Target-Compensation (ATC) sorgt für eine schnelle Ausregelung von unterschiedlichen Reflexionen und erlaubt einen glatten Verlauf des Abstandssignals.
Die Sensoren sind einzigartig, da sie erstmals die kompakte Bauweise mit integriertem Controller, die Bedienung per Webinterface und die hochpräzise Messung mittels kleinsten Lichtflecks perfekt miteinander kombinieren. Durch diese Eigenschaften eröffnen sie zahlreiche Anwendungsfelder.
Anwendungsvielfalt
Die Sensoren können über alle Branchen hinweg eingesetzt werden. Präzise Messungen und ihre Kompaktheit, ohne externen Controller, werden in der Automatisierungstechnik, im Maschinenbau oder im Hinblick auf alternative Energien nachgefragt. Ein Beispiel sind Windkraftanlagen, bei denen eine kompakte und leichte Bauweise gefragt ist. Außerdem kommt den Sensoren hier zugute, dass sie sich per Preset für metallische Oberflächen optimieren lassen. Für Langzeitmessungen ist Datenreduktion ein wichtiges Kriterium. Die Sensoren zeigen sich dazu robust und können sowohl auf schwierigen Oberflächen, wie Glas, Silizium, Metall, Kunststoff, Lack, verzinktem Blech, als auch auf unterschiedlichen Farben hochgenau messen. Die Laser-Sensoren können so auch in der Verpackungsindustrie, Elektroproduktion, Holzindustrie, Logistik, Medizintechnik, Lasergravieranlagen und der Qualitätssicherung verwendet werden. Anwendungsbeispiele sind Bestückungsautomaten, Karosserie- und Werkzeugpositionierungen in der Linie oder auch die Vermessung von Kunststoffteilen, bei denen die Herausforderung im Eindringen des Lasers in unterschiedliche Materialmischungen und Farben besteht, was sich durch die Preset-Einstellung auf einfache Art und Weise realisieren lässt. Das Smartsensor-Konzept ist ein weiteres Kriterium für alle Einsatzgebiete.
Innovatives Konzept
Der extrem kleine Lichtfleck, der durch eine Optik auf einen äußerst geringen Durchmesser fokussiert wird, ermöglicht die Messung feinster Details, der kompakte Sensorkopf erlaubt die Montage in begrenztem Bauraum. Auch die integrierte Auswerteelektronik spart Platz und vereinfacht die Verkabelung. Dazu kommen das gute Preis-Leistungs-Verhältnis und das Webinterface, welches einfache Bedienung mittels vordefinierter Setups für verschiedene Oberflächen wie zum Beispiel Leiterplatten ermöglicht. Mit den voreingestellten Presets und dem Quality Slider lassen sich die Sensoren sehr einfach parametrieren.
OptoNCDT 1320 und 1420
Für den Einstieg in die präzise Mess-
technik eignet sich der OptoNCDT 1320. Die Messrate lässt sich auf bis zu 2 kHz einstellen, die Auto-Target-Compensation (ATC) sorgt für eine stabile Ausregelung des Abstandssignals, unabhängig von der jeweiligen Farbe und Helligkeit des Objektes. Die Sensoren dieser Serie können per Funktionstaste oder über das Webinterface bedient werden. Dort stehen außerdem vordefinierte Einstellungen zur Verfügung.
Eine besondere Kombination aus Geschwindigkeit, Größe, Performance und Anwendungsvielfalt bringt der Opto-NCDT 1420 mit. Er lässt sich auch in beengten Bauräumen oder bei dynamischen Applikationen einsetzen. Möglich ist das durch das Zusammenspiel aus Leichtgewicht und integriertem Controller. Selbst bei Messraten von 4 kHz wird ein präzises Ergebnis ausgegeben. Dank der vielfältigen Einstellungs- und Auswertemöglichkeiten erfüllt der OptoNCDT 1420 alle Voraussetzungen für den Einsatz in Serien- und OEM-Anwendungen. Analoge Spannungs- und Stromausgänge sowie eine digitale RS422-Schnittstelle liefern die Abstandsinformationen des Sensors. Die schnelle Parametrierung erfolgt über das Webinterface. Dort stehen Presets und ein Quality-Slider zur Auswahl der Messaufgabe zur Verfügung. Außerdem können bis zu 8 benutzerspezifische Einstellungen des Sensors in der Setupverwaltung gespeichert und exportiert werden. Durch Laden der individuellen Einstellungen kann die Parametrierung der Sensoren, zum Beispiel für Serienanwendungen, extrem schnell erfolgen. Die Anzeige des Videosignals, Auswahl des Signalpeaks und eine frei einstellbare Signalmittelung erlauben die Optimierung der Messaufgabe. Für einfache Messaufgaben ist eine Sofortinbetriebnahme über die Multifunktionstaste am Sensor möglich.
