大规模生产用液滴实时视觉化

Nano-StrobeX液滴检测技术是专为在线式点胶机开发的安装在喷射阀喷嘴上的革命性的光学系统。实时液滴视觉化一直是点胶工程师的期望。如果没 有实时液滴视觉化功能,就无法知道每颗液滴的体积变化,不同喷嘴造成的体积不一致,卫星形成的状况,喷嘴液体残留物等各种问题。通过液滴视觉 化,工程师可以观察点胶完整的过程。


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实时监控能大幅降低图胶不良

实时监控对于液滴行为至关重要,因为其会受到多种环境因素的影响,例如液体粘度、点胶压力、喷嘴磨损或损坏、压电堆老化、温度和气流等。NanoStrobeX 提供实时影像与综合数据分析,包括液滴体积、卫星液滴体积和飞行角度的测量,从而使使用者能够进行精确调整,以确保最佳性能。


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快速调整最佳涂胶状态

为了达到最佳的点胶效果,使用者必须正确设定喷射阀的点胶参数,例如阀行程、打击力、喷嘴形状以及气压。每一个参数都可能对液滴的行为产生显著的影响。透过实时监控液滴行为,使用者能够深入了解液滴的形成过程,并做出相应的调整来优化点胶工艺,以提升精度和效率。


图3

单液滴体积检测

精确点胶的关键在于点胶量的一致性。超过规格的点胶量变化会影响精确度。通过单液滴体积检测可以使工程师能够实时了解每个液滴体积,并收集历史资料进行分析。


图4

应对高频喷射

为了提高生产效率,有时需要在高达500Hz的频率下点非常小的微点, Nano-StrobeX影像系统能够在200~500Hz的喷射速度下检测出清晰 的液滴影像,用于检查和生产过程分析。


图5

检测液滴散点的能力

液滴散点会影响点胶的精密性,其产生的原因有很多种,例如:点胶间 隙太高、撞针损坏、静电或气泡。液滴监控可以使工程师能够实时了解 液滴卫星的发生,并在需要时及时纠正。


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喷嘴积聚的胶水对点胶精密度的影响

无论是喷射式点胶还是接触式点胶,喷嘴或针头都可能积聚一定量的胶水粘在喷嘴或针头的末端。它会导致点胶量的变化,应及时清洁喷嘴或针头。Nano- Strobe X影像使使用者能够在此情况发生时就看到累积的胶量,并采取相应的 措施进行纠正。


图7

针头弯曲造成的点胶位置偏离问题

精密点胶通常需要使用非常小尺寸的针头,例如规格 28、30 甚至 32号 小尺寸针头很容易因包装不当或在点胶过程中发生碰撞而弯曲,弯曲的针头会导致点胶位置偏离。Nano-StrobeX能够通过检测针头弯曲的角度,以防止点胶位置偏离,也能侦测出陶瓷针头的色裂状况。


图8

用于程序分析的数据采集

Nano-StrobeX能够为点胶程序分析提供有用的资料。例如:液滴体积、液滴频率、液滴速度、液滴点胶角度、卫星点数量、卫星体积、喷嘴上累积的残留物,液滴下落速度、液滴下落位置的偏差,通过分析上述资料,工程师可以重置喷射阀的所有点胶参数,如开启时间、下降时间、行程水平、点胶间隙、生产线速度,以实时改 善点胶效果。


图9

自动校准液滴体积的闭环设计

由于气泡、粘度变化、喷嘴损坏、气压不稳定、压电块老化等各种原因,滴液体积 可能在点胶过程中发生变化。Nano-StrobeX具有通过气压或压电冲程自动校准液体体积的能力。


图10

自动抬起功能

一些点胶机器人具有自动喷嘴清洁设计,为了避免Nano-StrobeX相机系统对 喷嘴清洁过程的干扰,Nano-StrobeX可以在清洁过程中自动抬起。


图11

随时随地可追踪液滴影像

Nano-StrobeX相机系统内建的WebGUI,可以使用户随时随地通过PC、 笔记型计算机或智慧手机实时获取液滴影像等分析资料。


图12

应对 300um 点胶间隙的挑战(可选)

当点胶点变得越来越小时,点胶间隙通常必须相应地更近以实现所需的图案和位置精度,同时避免卫星点。因此,液滴在接触基板之前不会形成完整的圆形,为了应对这一挑战,Droptical设计了具有角度视角的相机和特殊的演算 法,使液滴体积仍然可以实时计算。


图13

适用于所有喷射阀

包括EFD/Asymtek/Musashi/Vermes/Mingseal/Protec/Techon/Fisnar等,Nano- StrobeX相机系统都有不同的设计,以满足不同喷射阀的安装要求。


图14

适用于所有类型的粘合剂

  • 紫外线粘合剂

  • 银浆

  • 底部填充环氧树脂

  • 溶剂

  • 焊膏

  • 丙烯酸

  • 热熔胶

  • 油 

规格

  • 液滴速度: 0 – 4 米/秒(更高速可选)

  • 液滴尺寸:(1 nl)直径125um;( Z 方向 ) 1500 um

  • 可检测体积范围: 0.2 nl – 50 nl (更小的液滴可选)(各种计算需要使用不同的光学单元)

  • 可检测卫星尺寸:几微升或 5um 直径

  • 液滴角度偏差:最大 5 度(在 X 和Y 方向)(采用角度公差作为判断结果好坏的标准)

  • 重复性 :CPK 1.66,公差 5%,标准差 0.5%

  • (需依赖于喷射阀的准确度) 图元分辨率 :2.8 μm

  • 光学分辨率: < 2 μm

  • 可视范围 (宽 x 高): 0.5 mm x 2.5 mm

  • 测量频率: 50Hz, 100Hz, 200Hz( > 200Hz可选)

  • 测量间隙:(Z -dimension)最大 3.5 mm

  • 相机尺寸 (厚度):(Z-dimension) 2.5 ~ 3.0 mm

  • 液滴计数: 计算液滴数

  • 卫星计数: 计算卫星液滴数
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