Bücher aus dem Jahr 2016

In der Leiterplattenfertigung steigen die Anforderungen an die Verfahren der Qualitätssicherung durch die fortschreitende Miniaturisierung der elektronischen Bauteile. Um bessere Inspektionsergebnisse zu erhalten, wird daher eine 3D-Inspektion der Werkstücke angestrebt. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer streifenprojektionsbasierten Prüfung von bestückten Leiterplatten. Nach einer kurzen Einführung in die Methoden der Qualitätssicherung in der Elektronikfertigung werden die benötigten messtechnischen und mathematischen Grundlagen für diese Entwicklung aufgeführt. Die zur Prüfung verwendete Messeinrichtung ist eine Multi-Sensor-Einheit für die automatische, optische Inspektion, die aus mehreren Kameras und einem Projektor besteht. Neben den benötigten Modellen zur Beschreibung der optischen Abbildung der Komponenten – Kamera und Projektor, wird zudem eine geeignete Kalibrierstrategie für die Multi-Sensor-Einheit präsentiert. Im Anschluss daran werden drei streifenprojektionsbasierte Messverfahren vorgestellt. Der Messablauf der bekannten Verfahren der klassischen und inversen Streifenprojektion wird ebenso betrachtet wie der Ablauf der quasi-inversen Streifenprojektion, die im Rahmen dieser Arbeit entwickelt wurde. Hierbei ist die quasi-inverse Methode eine Kombination der zuvor genannten Verfahren. Es wird sowohl die Berechnung der Oberflächengeometrie des Werkstücks als auch die schnelle und flächenhafte Prüfung mittels eines Soll-Ist-Vergleichs umgesetzt. Die abschließend aufgeführten Messergebnisse zeigen, dass die Detektion von Fehlerarten wie umgedrehte oder verkippte Bauteile auf Basis der erzeugten Messdaten in der Leiterplattenprüfung möglich ist, und verdeutlichen das Potential, welches sich durch den Einsatz der 3D- Inspektion ergibt. Die Messergebnisse werden durch die Angabe der in Wiederholmessungen ermittelten Absolut- und Wiederholgenauigkeit ergänzt. (Quelle: PZH Verlag)

Mikrotechnisch hergestellte Strukturen stellen mit ihren Strukturgrößen, optisch nicht kooperieren­den Oberflächen und den großen Stückzahlen besondere Anforderungen an die geometrische Messtechnik. Diesen Anforderungen wurde mit der Entwicklung eines 3x3 Arrays aus mikrotechnisch hergestellten Mikrotastern begegnet. Die Parallelisierung der Taster erforderte ein spezielles Mikro-Koordinatenmessgerät (µKMG), welches durch drei zusätzliche rotatorische Freiheitsgrade die Ausrichtung des Tasterarrays an die Raumlage eines Messobjektes ermöglicht. Um diese neue Messtechnik effizient untersuchen und weiter entwickeln zu können, wurde eine Simulationsumgebung programmiert. Basierend auf Analysen der mechanischen Eigenschaften des Einzeltasters wurde eine Kalibrierstrategie entwickelt und verifiziert, für die ein einfaches Kalibrierobjekt ausreicht. Weiterhin wurde die grundlegende Antaststrategie für alle parallelisierten taktilen Messungen hergeleitet. (Quelle: Shaker Verlag)

Die Ermittlung und Angabe der Messunsicherheit von Koordinatenmessungen ist die Grundvoraussetzung für vergleichbare Messergebnisse, die benötigt werden für – die Beurteilung der Eignung von Prüfprozessen, – die Bestätigung der Konformität von Messergebnissen mit Spezifikationen und – die Sicherstellung der weltweiten Austauschbarkeit von Produkten. Das Buch vermittelt die Grundlagen zur Ermittlung der Messunsicherheit nach dem international anerkannten Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen (GUM) sowie die Umsetzung der dort beschriebenen Methoden bei Koordinatenmessungen. Schwerpunkt ist die Berechnung der Messunsicherheit für eine breite Auswahl von häufigen Prüfmerkmalen, die durch entsprechende Berechnungstabellen unterstützt wird. Für die 3. Auflage wurden die Literaturhinweise und Bilder aktualisiert. (Quelle: Deutsche Nationalbibliothek)

Die Streifenprojektion hat sich in den letzten Jahren als Messverfahren zur schnellen und flächenhaften Erfassung von optisch rauen Oberflächen etabliert. Durch die gute Skalierbarkeit der Größe des Messvolumens ergeben sich Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Bereichen und geometrischen Größenordnungen. Moderne Streifenprojektionsmesssysteme sind in der Lage mehrere Millionen Messpunkte in einer Messzeit von unter einer Sekunde erfassen. Hierdurch wird eine umfassende Datenbasis zur Charakterisierung der gemessenen Bauteiloberfläche generiert. Das Anwendungsspektrum der Streifenprojektionsmesstechnik reicht von der flächenhaften Erfassung umformend hergestellter Bauteile im industriellen Bereich, über die Dokumentation archäologischer Artefakte bis hin zur Charakterisierung von Wundheilungsverläufen. Im Rahmen dieser Arbeit werden zunächst die technischen Grundlagen der Streifenprojektionsmesstechnik betrachtet, bevor beispielhaft verschiedene aktuelle wissenschaftliche Arbeiten auf diesem Gebiet vorgestellt werden. Diese befassen sich mit der Erforschung von Methoden zur Geometrieerfassung von Umformwerkzeugen bzw. umformend hergestellter Bauteile mittels verschiedener Varianten der Streifenprojektion. Zudem werden verschiedene Ansätze der virtuellen Streifenprojektion im Hinblick auf die Charakterisierung von Kalibrierverfahren, der Abschätzung der Messunsicherheit, der Messablaufplanung sowie der Erzeugung inverser Projektionsmuster behandelt. (Quelle: PZH Verlag)

Die Beiträge in diesem Werk dokumentieren für die Themengebiete Photogrammetrie, Laserscanning und optische 3D-Messtechnik die neuesten Forschungsergebnisse und Anwendungsbeispiele aus Wissenschaft und Praxis, die in dieser Form an anderer Stelle kaum zu finden sind. (Quelle: Wichmann Fachmedien)

Ein praxisnaher Simulator zur Ermittlung der Messunsicherheit von Prüfmerkmalen, entwickel von der PTB in Zusammenarbeit mit namhaften Herstellern, hat die Phase der Pilotanwender verlassen und ist dabei, die Ergebnisse von Messungen auf Koordinatenmessgeräten auf eine vertrauenswürdige Basis zu stellen. Unter dem Namen »Virtuelles KMG« hat der Anwender jetzt die Möglichkeit, die mit seinem real existierenden Koordinatenmessgerät erzielbaren Messunsicherheiten für Prüfmerkmale, wie sie z.B. bei Maß-, Form- und Lagetoleranzen vorkommen, zu bestimmen. Das Buch gibt einen Überblick zur derzeitigen in der Normung festgeschriebenen Definition der Genauigkeit von Koordinatenmessgeräten und die hierfür geltenden Umgebungsbedingungen. Es zeigt mit vielen Illustrationen den Einfluss typischer Komponentenabweichungen des KMG auf die Ergebnisse bestimmter Messaufgaben und führt damit zum Kernthema, dem Virtuellen KMG. Was man als möglicher Anwender vom Messprozess-Simulator »Virtuelles KMG« wissen sollte, wird in allgemein verständlicher Form behandelt. (Quelle: expert verlag)