Los sistemas automatizados confiables para la propagación de PCB son una visión común en las líneas de montaje actuales. Con esto en mente, ¿En qué extensión los procesos manuales son implementados en la producción de PCB, en la actual industria electrónica de gran demanda?

El desarrollo de las rutinas de inspección automatizada ha sido en parte dinamizado por las alteraciones en los procesos de fabricación de componentes electrónicos.

Primero el punto de partida desde componentes con orificio de paso hasta componentes montados en superficie, lo que significó que las tradicionales pruebas de circuitos interiores ya no tenían la conexión eléctrica para proveer altos niveles de cobertura de fallos. Esto fue aún más acelerado por el uso de dispositivos geométricos menores, lo que forzó la necesidad de una solución automatizada de recuento de alta conexión.

inspeccion optica

Los sistemas de inspección de PCB poseen varios modos: inspección óptica automatizada [AOI]; inspección de rayo X automatizada [AXI]; inspección de infrarrojos automatizada; inspección óptica manual y de vídeo manual – posicionado en las platinas pos pegado, pos colocación, pos soldadura y conclusión de los productos.

Con todos los avances tecnológicos de soluciones de inspección automatizada, permanece la confianza fundamental de la intervención humana para programar y entrenar el sistema de inspección automatizada a fin de obtener el nivel de cobertura contra fallos necesario para un producto específico.

Un proceso de inspección manual de alta calidad es fundamental en la generación y estabilización de programas de inspección automatizada. Esto es particularmente importante cuando varias placas son montadas e inspeccionadas.

 

Uso de inspección manual en la industria actual

La inspección óptica es frecuentemente usada por técnicos de desarrollo e investigación, especialmente cuando los prototipos de las placas son inspeccionados en relación a su precisión y diseño para adecuación. En este punto, las rutinas automatizadas no fueron programadas y, sin histórico de defectos, los procedimientos de calidad dependen de la experiencia de los técnicos y de la precisión de las herramientas, que permite la inspección manual de las placas.

Generalmente existen inspecciones rápidas y aleatorias sobre la calidad de la soldadura de la producción en los sistemas de inspección automatizada. Esto será implementado para obtener procedimientos rígidos de calidad, garantizando que las placas sean inspeccionadas consistentemente por los sistemas automatizados.

Teniendo siempre en mente el equilibrio de los costes y la calidad, nuevos componentes son frecuentemente obtenidos a través de proveedores de la competencia y nuevos proveedores son frecuentemente contratados para ofrecer componentes nuevos y mejorados. Cuando esto ocurre, es fundamental que estos componentes sean verificados en relación a la calidad y eso solamente puede ser obtenido a través de la inspección, cuando la inspección manual es la opción de preferencia.

Cuando placas personalizadas son diseñadas y fabricadas, la inspección óptica es una solución ideal, en la cual no es necesaria una gran inversión en inspección automatizada.

Los sistemas de inspección de PCB poseen varios modos: Abarcando desde dispositivos de aumento de mesa simples hasta cámaras de vídeo de alta resolución, el microscopio estéreo simple se ha convertido en el soporte principal de las soluciones de inspección manual y aunque la resolución de los sistemas de vídeo haya aumentado a lo largo de la década, apenas es posible presentar imágenes en 2D al operador.

Sin embargo, el diseño del microscopio exige que los operadores se sienten en una posición no confortable por períodos prolongados, lo que puede resultar en fatiga, ocasionando el riesgo de errores.

 

Inspección óptica manual y ergonómica

Cuando es necesaria una inspección óptica manual, un alto nivel de ergonomía es fundamental para aumentar la comodidad de los operadores, minimizando la fatiga asociada a una postura incorrecta, maximizando así la productividad y la precisión.

Tradicionalmente, los microscopios ópticos poseen dos oculares, con un aspecto y actuación similares a un microscopio. La combinación resultante de un operador humano con un microscopio ofrece una solución potente y altamente flexible para cualquier operación de fabricación de componentes electrónicos, sin embargo, para muchos todavía existe el problema de la fatiga de los operadores, cuyos errores proporcionan obstáculos diarios.

 

Tecnología de microscopio sin oculares

La tecnología óptica patentada de Vision Engineering fue diseñada para enfrentar el problema fundamental de los microscopios tradicionales, o sea, la imagen pequeña que sale de los oculares del microscopio.

Con los microscopios ‘con oculares’, el tamaño de la imagen que sale de los oculares (la pupila de salida) tiene cerca de 3 mm de diámetro. Esto significa que el operador debe alinear precisamente sus ojos con los oculares. Caso contrario, un pequeño movimiento de la cabeza resultará en la pérdida de la imagen.

O resultado es un operador parado y rígido con una posición no confortable. La tecnología sin oculares aumenta la imagen que sale de los oculares del microscopio.

La línea de microscopios de inspección estéreo patentados de Vision Engineering utiliza una tecnología para mejorar la ergonomía, la sofisticada cabeza de visualización Dynascope™, usado en Lynx, un microscopio de zoom estéreo avanzado, así como un conjunto de microscopios de medición óptica de Vision Engineering.

La tecnología óptica patentada Dynascope™, usada en los sistemas Lynx, utiliza una superficie de disco multi-lenticular (múltiplas lentes) con diámetro de 148 mm, que posee más de 3,5 millones de lentículos individuales (lentes), cada uno midiendo apenas 70 micrones.

El disco Dynascope™ gira a 3.400 rpm para mesclar los varios rayos ópticos individuales en una imagen estéreo suave y expandida con gran profundidad de enfoque y un amplio campo de visualización.

En uso, el disco multi-lenticular sirve para expandir la pupila intrínseca del sistema. La imagen resultante es reflejada a través de una lente de campo en los ojos del operador y la imagen de alta resolución es proyectada en una gran área de visualización para obtención de la máxima comodidad de visualización.

 

Reducción de la fatiga y tensión en los ojos

A medida que los operadores frecuentemente alternan sus visualizaciones de la imagen aumentada del objeto para el objeto real (especialmente durante la regeneración o al manipular las piezas), la larga distancia hasta la imagen aumentada aparente elimina la necesidad de ajustar el enfoque de los ojos cada vez.

De hecho, la imagen aumentada posee casi la misma distancia de los ojos del operador que la muestra real, una ventaja tangible en la reducción de la fatiga y la tensión de los ojos.

Además, usar un dispositivo de visualización en vez de oculares permite más libertad de movimiento de la cabeza y una postura correcta del operador, permitiendo también el uso de gafas.

Los operadores que necesitan gafas de lectura tienen que quitarse las gafas para usar el microscopio, teniendo entonces que corregir el enfoque a una distancia diferente, lo que ocasiona rápidamente fatiga los ojos. Para los operadores con astigmatismo es todavía peor: retirar las gafas perjudica inmediatamente su visión.

Las ventajas ergonómicas significativas contribuyen para mayores tazas de producción y menos índices de desperdicio, pues el operador logra trabajar por más tiempo sin sentir fatiga y tensión en los ojos.

 

Visualización ergonómica de PCB aún mejor

Vision Engineering Limited está lanzando un microscopio estéreo Lynx LED actualizado con un dispositivo de visualización oblicuo y directo. Utilizando ahora una iluminación LED y un dispositivo de visualización oblicuo y directo, Lynx ofrece una visualización total en 360° alrededor del PCB para una inspección LED a 34° de las juntas de soldadura y de la alineación del panel que normalmente son difíciles de lograr a través de los métodos usuales de inspección estéreo.

El microscopio de zoom estéreo Lynx es ampliamente utilizado en la industria de los componentes electrónicos, ofreciendo un desempeño ergonómico sin rival y una excelente claridad con una óptica excelente.

Además, Lynx beneficia ahora de una iluminación LED, proyectando una iluminación más brillante, más clara y de mayor duración en el PCB. Los costes de los consumibles también han sido reducidos significativamente con una reducción superior al 80% y una duración de la lámpara de hasta unas impresionantes 10.000 horas. Los LED ajustables permiten que cada aplicación beneficie de la intensidad de iluminación exacta necesaria.

La iluminación LED puede ahora ser utilizada en conjunto con el impresionante dispositivo de visualización oblicuo y directo.

En conjunto con la visualización directa cambiable y los beneficios de visualización estéreo ofrecidos por Lynx, las características de la superficie pueden ser fácilmente inspeccionadas en tres dimensiones sin necesidad de mover la pieza de trabajo. Es ideal para inspección de tomas del dispositivo, PCB a través de orificios, conectores, juntas de soldadura, bolitas de soldadura en dispositivos SMT, TAB y de cuadrículas esféricas y características de precisión de contacto.

Es esta la tecnología que es utilizada en paralelo con procesos automatizados, maximizando la calidad de PCB. La inspección manual desempeña un papel importante en conjunto con sistemas automatizados o en situaciones en las cuales los sistemas automatizados no son una solución económica y una vez que la tecnología está en constante alteración y los componentes están en constante evolución. La inspección óptica ofrece una visualización aumentada para ingenieros para que puedan aplicar sus competencias y conocimientos en escenarios de casos individuales e imperfecciones.

Celebrando ahora su 50º aniversario, la tecnología óptica patentada de Vision Engineering transporta el microscopio estéreo hacia el siglo XXI, rompiendo con los microscopios tradicionales e incómodos.

La más reciente evolución de la tecnología patentada ‘sin oculares’ de Vision Engineering no sólo elimina la necesidad de oculares restrictivos de un microscopio convencional como también ofrece la capacidad de visualización con elevado detalle, con total comodidad.

La investigación constante y el programa de desarrollo de Vision están diseñados para producir más productos innovadores y premiados.

 

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Fuentes:

Vision Engineering. (s.f.). Vision Engineering. Obtenido de Vision Engineering: http://www.visioneng.com/es/recurso/articulos/el-papel-de-la-inspeccion-optica-en-la-exigente-industria-actual-de-los-componentes-electronicos