Marantz AOI -laitteen valaisugeometrian optimointi

Abstract

Tämän insinöörityön tilaajana toimi Oy Nylund Group AB. Työssä kartoitettiin Marantz AOI –laitteen valaistus-tekniikoiden soveltuvuutta pintaliitoskomponenttien juotosten tarkastukseen. Työssä pyrittiin löytämään yleispätevät ohjeet laitteen loppukäyttäjille, jotta he osaisivat tehdä aina parhaimman ratkaisun komponentin juotoksen tarkastukselle. Toisaalta kartoitettiin myös mahdollisuutta löytää yksi yleispäte-vä ohjeistus kaikkien pintaliitospalakomponenttien juotosten tarkastukselle komponentin koosta riippumatta. Laitteessa on useita erilaisia valaistustekniikoita, jolloin on myös useita erilaisia tapoja tarkastaa juotoksen laatu. Valaistustekniikoita vertailtiin ohjelmoimalla erä Kajaanin ammattikorkeakoulun teettämiä AVR Frodo –piirilevyjä laitteen kaikilla eri valaisutekniikoilla. Jokaiselle valaisutekniikalle laskettiin ohjelmoitujen juotosten hy-vyyslukujen keskihajonta. Hyvyysluku on laitteen antama luku, joka ilmoittaa, kuinka hyvin kohde vastasi refe-renssiä. Laskemalla hyvyyslukujen keskihajonta, pyrittiin selvittämään valaistustekniikka, jolla saavutetaan toistet-tavin tarkastustulos. AOI-laitteelta vaaditaan ennen kaikkea tarkastusten toistettavuutta. Laitteessa on mahdollista käyttää etu-, sivu-, ja diffuusivalaistusta tai näiden yhdistelmiä. Työssä ratkaisuna juo-tosten tarkistamiseen päädyttiin käyttämään kaikkia valaistustekniikoita samanaikaisesti. Yhdistämällä kaikki käy-tössä olevat valaisimet saavutetaan optimaalinen valaisu kohteelle. Kohde valaistaan näin kolmesta eri kulmasta kolmella erilaisella valaisimella. Tulosten ja tutkimusten pohjalta työn tilaajalle kirjoitettiin lisäksi Marantz AOI -laitteen helppolukuinen ohje, josta selviää erilaisten komponenttien ohjelmointi selkokielellä. Ohje on asiakkaille tarkoitettu opas laitteen kou-lutuksen jälkeiseen ohjelmointiin.

This Bachelor´s thesis was made for the Oy Nylund Group AB. In the thesis different lighting systems on Marantz AOI machine were studied. Their suitability on detecting solder joints in surface mounted devices (SMD) was also examined. The goal was to find a universal instruction for machine operators so they can easily decide between different lighting systems when inspecting the SMD solder joints. On the other hand, the possibility to find one solution for the detection of all SMD joints regardless of the component size was also studied. The machine has many different lighting systems so there are many different ways to check the solder joints. The lighting systems were compared by programming a batch of PCBs from Kajaani University of Applied Sciences with all the different lighting systems. From the programmed solder joints standard deviations were calculated to all the different lighting systems. The standard deviations were calculated from the quality factor of the programmed solder joints. The quality factor is a number given by the machine which describes how well the target matches the reference. The standard deviations were calculated to look for the lighting system that has the best repeatability in inspection. Repeatability is one of the key figures which is required for the AOI machine. The lighting systems available in Marantz AOI are front-, side- and coaxial lighting system or a combination of them. By using all the lighting systems together optimal lighting can be achieved to the target. The target is now lit from three different angles by three different lighting systems. Based on the results and examination, a manual was written to the commissioner. The manual clarifies the programming of different components in simplified language. The purpose of the manual was to help the Marantz AOI operators to easily start programming the machine after the training.