Зачем роботу такая “навороченная” подсветка?

Зачем роботу такая “навороченная” подсветка? Таким вопросом задалась команда «Остек-Умные технологии» после того как нам впервые показали конструкцию инспекционного модуля одной из систем оптического контроля от нашего партера. В данном случае речь идет об инспекционном коботе (коллаборативном роботе), являющимся основой комплекса FLEX:Роботоинспекция — решения с расширенным функционалом по финальному автоматическому оптическому контролю различных изделий.

Как можно видеть на фото ниже, конструктивно само решение состоит из корпуса-тумбы со встроенным управляющим компьютером и роботизированной “руки-манипулятора”, способной позиционировать специализированный оптический инспекционный модуль под любым ракурсом относительно исследуемого образца согласно написанной программы.

Внешний вид инспекционного кобота

И как выяснилось впоследствии, после более детального изучения конструкции и возможностей системы, производитель действительно постарался сделать свою систему максимально гибкой и универсальной, что в свою очередь вылилось в то, что не только подсветка, но и сам инспекционный модуль в целом получился довольно “навороченным”.

Что же такого интересного в нем есть? В данном случае, в зависимости от решаемых задач, в едином корпусе может быть смонтирована не только 5 Мегапиксельная камера с блоками цветной и ультрафиолетовой подсветки, но и лазерный датчик измерения профиля высоты или датчик измерения толщины влагозащитного покрытия.

Стоит также отметить, что камера также оказалась не совсем обычной, а с интересной функцией мультифокусировки, позволяющей мгновенно перенастраивать свой фокус. Это стало возможным благодаря применению т.н. “Жидкостной линзы” (с англ. “Liquid Lens”), способной быстро менять свою форму и, следовательно, фокусное расстояние в зависимости от приложенного напряжения. Это в свою очередь позволяет быстро фокусироваться на различных плоскостях инспектируемого изделия без необходимости физического перемещения камеры.

Что касается самой подсветки, то реализована она довольно необычным образом и состоит из: одного стационарного верхнего блока светодиодов и четырех моторизированных угловых блоков светодиодов, позволяющих точно настраивать угол подсветки в диапазоне от 0 до 90 градусов. При этом, как отмечалось выше, в расширенном варианте блоки могут включать одновременно как цветные RGBW светодиоды, так и ультрафиолетовые (UV) для инспекции влагозащитных покрытий.

Внешний вид верхней и четырех угловых RGBW + UV подсветок инспекционного модуля V9

Каждый блок светодиодов подсветки является многоканальным. Это означает, что для каждого блока можно по отдельности настроить интенсивность свечения красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue) каналов цвета, что в сумме на выходе дает возможность реализовать подсветку цветом необходимого оттенка.

Каналы настройки верхней и угловых подсветок

На первый взгляд все это может показаться избыточным. В тех же стандартных системах автоматической оптической инспекции каналы подсветки, как правило, имеют фиксированное направление и цвет. Однако, в случае системы FLEX:Роботоинспекция, которая разрабатывалась для оптического контроля различных изделий в ряде случаев такой вариант исполнения с множеством настроек может оказаться нелишним.

Мы же, в свою очередь, решили проверить насколько полезным может оказаться возможность настройки любого цвета и угла подсветки при контроле галтелей паяных соединений поверхностно-монтируемых компонентов. В нашем случае в качестве цвета верхней подсветки мы выбрали зеленый цвет, а в качестве угловой – красный. При этом положение камеры, а также угол и направление подсветки были подобраны таким образом, чтобы как можно лучше подсвечивать галтели выводов компонентов. Как можно видеть на изображении ниже по сравнению с обычной “белой” подсветкой нестандартный цветной вариант дает несколько больше информации о форме галтелей поверхностно-монтируемых компонентов т.к. они подсвечиваются цветом, хорошо контрастирующим с целеным цветом, отражающимся от плоских поверхностей контактных площадок.

Примеры внешнего вида галтелей чип-компонента при обычном и настроенном цветном вариантах подсветки

По предварительным результатам тестирования и использования такого нестандартного варианта цветной подсветки можно сказать, что ее использование положительным образом сказывается на возможности лучшего отлавливании инспекционной системой отклонений в форме паяных соединений различных компонентов.