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Industrielle Bildverarbeitung

Die digitale Bildverarbeitung ist eine Schlüsseltechnologie für die Industrie 4.0. Mit Methoden der Bildverarbeitung, der automatischen optischen Inspektion (AOI), werden im Produktionsprozess Objekte gezählt, vermessen, Produkte inspiziert oder codierte Informationen ausgelesen. Typische Anwendungsgebiete sind beispielsweise Mustererkennung, Oberflächen- und Farbinspektionen, Maßkontrolle sowie Anwesenheits-, Codes- oder Schriftkontrolle. Damit kommt die Bildverarbeitung an vielen Stellen zum Einsatz: von der Rohstoffprüfung über die Produktion bis hin zur Qualitätskontrolle. Sogar eine Analyse von DNA ist möglich. 

Bei aiXtrusion verschmelzen Know-How aus Bilddaten mit Produktions- und Prozessparametern zu kompletten Systemen, die den gesamten Produktlebenszyklus abbilden: Durchgängigkeit aus einer Hand. 


Leiterkarteninspektion

Der Inspektion von Leiterkarten (PCB=engl. Printed Circuit Board) kommt in der Industrie eine hohe Bedeutung zu. Die Digitale Direkt Metallisierung ist ein modernes Verfahren, bei dem sich elektrische Schaltungen und Leiterbahnen mit Hilfe digitaler Konstruktionsdaten direkt auf nahezu jedes Material aufbringen lassen. Die Leiterbahnen werden Schicht für Schicht aus Metallen und Keramiken aufgebaut und mittels Siebdruck- und Plasmabeschichtungsprozessen befestigt. Bei diesem hochkomplexen Verfahren werden Fehler im Aufbau mit Hilfe von CCD-Kameras oder CIS-Sensoren identifiziert. Für die Auswertung werden die CAD-Daten eingelesen und mit den aufgenommenen Bilddaten verglichen. So können Fehler schon vor der Aufbringung teurer Bauteile wie LEDS entdeckt und korrigiert werden.


Fehlererkennung auf Solar- und Photovoltaikzellen

Bei der Produktion von Solar- und Photovoltaikzellen wird die AOI an vielen Stellen eingesetzt. Die Elemente bestehen aus sogenannten Wafern. Beim Herstellungsprozess von kristallinen Wafern können feinste Risse im Silizium entstehen, die zu einem kompletten Prozessstillstand führen können. Mithilfe einer im NIR - Bereich lichtempfindlichen TDI-CCD-Kamera und einer NIR-LED-Zeilenbeleuchtung werden die Siliziumwafer durchleuchtet und die Mikrorisse inspiziert.  

Wafer für Solar- und Photovoltaikzellen entstehen durch einen Sägeprozess mit Sägeriefen. Ziel ist es, im anschließenden Ätzprozess Wafer mit identischer Riefentiefe in einer Charge zu verarbeiten. AOI hilft beim Analysieren der Tiefe. Das System arbeitet im Lichtschnittverfahren mit einem Laser, der eine feine Linie auf die Oberfläche projiziert, und mit einer Flächenkamera, die unter einem Winkel ein Bild dieser Linie erzeugt. Die Tiefe der Sägeriefe ist dann auf einem Querschnitt sichtbar.

In einem letzten Produktionsschritt werden im Siebdruckverfahren Leiterbahnen aus Silberpaste auf die Wafer gedruckt. Zur Überwachung der Positionierung, der Vollständigkeit des Druckes und der Überprüfung auf Kantenfehler wird ein Zeilenkamerasystem eingesetzt. Es besteht aus Zeilenkameras und High-Power-LED-Zeilenbeleuchtungen.