Fontos szempontok a gyártósori 2D/3D lézeres profilmérő kiválasztásánál

A képalkotó szenzor képessége

Elsősorban azért fontos, hogy tisztában legyünk a képalkotó szenzor képességével, mivel nem áll rendelkezésre az ezt a képességet meghatározó specifikáció.
Ez a rész bemutatja, milyen adatokat kell figyelembe venni a specifikációkon túlmenően a gyártósori 2D/3D lézeres profilmérő kiválasztásakor.

Különböző színű targetek mérése

A 2D/3D lézeres profilmérő esetében az optimális képalkotó széles dinamikatartománnyal rendelkezik, és gyenge és erős fény esetén egyaránt képes a pontos detektálásra (telítettség nélkül).

[Sötét targetekre optimalizált]Nagy lézerteljesítmény vagy hosszú expozíciós idő / [Sötét szín]Optimális mennyiségű visszaverődő fény, [Világos szín]Túlságosan erős és túltelített visszaverődő fény

[Világos targetekre optimalizált]Alacsony lézerteljesítmény vagy rövid expozíciós idő / [Sötét szín]A detektáláshoz túlságosan gyenge visszaverődő fény, [Világos szín]Optimális mennyiségű visszaverődő fény

※Figyelem:Amennyiben a beérkező fény telített, a kapott profil kicsinyítés esetén megfelelőnek tűnhet. Nagyítás után azonban látható, hogy a profil nem ideális.

Minták összehasonlításaElektronikus alkatrészek hegesztéseinek ellenőrzése

Mérés szűk dinamikatartomány mellett

A hegesztésről visszaverődő fény detektálása nem volt megfelelő.

Mérés széles dinamikatartomány mellett

A hegesztés detektálása megfelelő.

Minták összehasonlításaTömítőanyag vastagságának és térfogatának ellenőrzése

Mérés szűk dinamikatartomány mellett

Az ívelt felületről visszaverődő fény inkonzisztens detektálást eredményez.

Mérés széles dinamikatartomány mellett

Az ív megfelelő detektálása is lehetséges.

Részletgazdag alakkal rendelkező targetek rögzítése

Amennyiben a CMOS képalkotási képességei azonos szintűek, a rövidebb adatintervallum használata lehetővé teszi a target részletesebb rögzítését.

Rövid adatintervallumok esetén

Hosszú adatintervallumok esetén

Azonban a CMOS alacsony szintű képalkotási képessége esetén – például ha kisebb mennyiségű fényt visszaverő terület detektálása nehézséget jelent – a rövidebb adatintervallum használata az alábbihoz hasonló eredményhez vezethet.

  • Választási
    szempont
    A magas szintű képalkotási képességekkel rendelkező CMOS elengedhetetlen a részletgazdag formák pontos rögzítéséhez.
  • Választási
    szempont
    Amennyiben a CMOS képalkotási képességei hasonlóak, rövidebb adatintervallum használata javasolt.

Tényleges mérési tartomány

A kezdeti mintavételi sebesség 1 kHz értékre van beállítva az LJ-V7000 sorozatú termékek esetén.
8 kHz-es vagy magasabb mintavételi sebesség használata esetén az adatfeldolgozás csökkentése érdekében csökkenteni kell a mérési tartományt.
Amennyiben a mérési tartomány csökkentése nélkül 8 kHz-es mintavételi sebességet alkalmaznak, az adatfeldolgozás csökkentése érdekében az adatmennyiség csökkentésére lesz szükség.

Gyakori hibák 10 μm-es adatintervallumú mérőberendezést választottak részletgazdag alakok pontosabb rögzítésére, azonban a 8 kHz-es mintavételi sebesség megköveteli az adatmennyiség csökkentését, ami 20 μm-os adatintervallumot eredményezett.
Noha eredetileg 8 kHz-es mintavételi sebességen kívánták alkalmazni a berendezést, a mérési tartomány szűkebb lett, ezért a 4 kHz-es mintavételi sebesség lett volna ideális.

Az LJ-V7000 sorozattal

Az adatmennyiség csökkentése nélkül.
Teljes mérési tartomány.

~4kHz

Az adatmennyiség csökkentése nélkül.
Mérési tartomány: a felére csökkentve vertikálisan.

~8kHz

Az adatmennyiség csökkentésével.
Teljes mérési tartomány.

~16kHz

Az adatmennyiség csökkentésével.
Mérési tartomány: a felére csökkentve vertikálisan és horizontálisan.

~64kHz

Sebesség

Gyártósori alkalmazások esetén az alábbi három fontos szempontot kell figyelembe venni a 2D/3D lézeres profilmérő mintavételi sebességének kiválasztásakor.

  • Mérési tartomány
  • A CMOS képalkotási képessége
    /részletgazdag profil mérése
  • Data stability

Mérési tartomány

Ahogyan már a „2. Tényleges mérési tartomány” című részben ismertettük, a sebesség növelése a mérési tartomány vagy az adatmennyiség csökkenéséhez vezethet.
Javasolt a mérés előtt ellenőrizni, hogy a szükséges feltételek a kívánt mintavételi sebesség mellett is teljesülnek-e.

A CMOS képalkotási képessége/részletgazdag profil mérése

A mintavételi sebesség növekedésével az egy mintavételre eső expozíciós idő egyre rövidebb lesz.
Megfelelő körültekintéssel kell eljárni alacsony fényvisszaverő felületű target, sötét színű target, valamint ívelt felület mérése esetén.

Alacsony sebességű mintavétel 1 kHz esetén

Magas sebességű mintavétel 8 kHz esetén

A részletgazdag alakok mérése, valamint a magas mintavételi sebesség egyaránt lehetetlenné teheti egyes területek detektálását.

Alacsony sebességű mintavétel

Magas sebességű mintavétel

Az adatok stabilitása

Ahogy az alábbi ábrán látható, magas mintavételi sebesség esetén a feldolgozás szűrő, például átlagolás alkalmazásával történik az adatok stabilizálása érdekében.
A minél több adatfeldolgozási szűrő alkalmazása még nagyobb szintű adatstabilitást biztosít, így elmondható, hogy a magasabb mintavételi sebesség nagyobb stabilitást eredményez.

Stabilizált mért értékek!

  • 3 PROFIL ÁTLAGOLÁSÁNAK EREDMÉNYE A hagyományos modellek esetén a mérési stabilitás korlátozott volt, mivel a mintavételi sebesség túl alacsony volt a szükséges ciklusidők eléréséhez.
  • Hagyományos modell
  • 720 PROFIL ÁTLAGOLÁSÁNAK EREDMÉNYE Az LJ-V sorozat szignifikánsan magasabb profilstabilitást biztosít, mivel rendkívül magas mintavételi sebessége akár 240-szer magasabb a hagyományos modellekhez képest. Ez lehetővé teszi a profilátlagolást, valamint a hibás értékek medián szűrőkkel történő kiiktatását.
  • LJ-V