Actualización de lente AOI en una máquina PCBA ya instalada: de 17,3 × 17,3 mm a 12 × 12 u 8 × 8 mm

Una actualización de lente AOI suele ser la forma más económica de comprar detalle en una máquina que ya se tiene, siempre que la aritmética óptica esté terminada antes de que alguien cotice un objetivo. Este artículo desarrolla una consulta real: un fabricante europeo de electrónica con una estación AOI para PCBA y un objetivo telecéntrico de 0,25X que pregunta si el campo de 17,3 × 17,3 mm puede reducirse a 12 × 12 mm u 8 × 8 mm conservando la cámara y la iluminación multicolor existentes.

Conviene ser preciso sobre la naturaleza de este documento: es una propuesta de solución derivada de una consulta de cliente, no un caso de instalación ni un resultado verificado. No se ha montado ningún objetivo POMEAS en esa máquina ni se ha medido nada sobre ella. Cada cifra que aparece a continuación procede del propio hardware del cliente, de un registro de producto POMEAS, o está marcada como derivada con la operación escrita. Lo que es desconocido sigue siendo desconocido y figura en la lista de confirmación.

Qué pidió realmente este cliente

El conjunto de restricciones es estrecho, y eso es precisamente lo que hace interesante el problema. El cliente no quiere una máquina AOI nueva. Quiere conservar la cámara, la luz anular multicolor, la columna del eje Z y la interfaz con el transportador, y cambiar solo la óptica para que el software de inspección vea un área menor con más detalle por milímetro.

Los datos que pueden leerse en las fotografías del propio cliente son estos, y solo estos:

  • El barril del objetivo lleva grabado 0,25X y W.D. 150 mm.
  • El anillo de diafragma está marcado 8 / 11 / 16 / 22, de modo que el objetivo actual tiene apertura ajustable.
  • La cámara es un cuerpo industrial compacto. No hay marcado legible, así que el formato de sensor, la resolución y el tamaño de píxel son DESCONOCIDOS.
  • Una luz anular multicolor segmentada con difusor hexagonal de nido de abeja va montada en un soporte cuadrado justo debajo del objetivo, muy cerca de la pieza.
  • Un husillo de bolas con guía lineal desplaza verticalmente el conjunto de cámara y objetivo para el enfoque.

El objetivo se declara en la consulta en dos opciones: 12 × 12 mm u 8 × 8 mm. Ambas son cuadradas, y el campo actual de 17,3 mm también se trata como cuadrado en la descripción del cliente. Esa hipótesis de cuadrado se usará más adelante, porque un sensor de 4:3 o 16:9 no puede dar un campo cuadrado sin recortar píxeles o aceptar un círculo de imagen asimétrico.

Estación AOI para PCB instalada, con objetivo telecéntrico 0,25X, distancia de trabajo 150 mm, luz anular multicolor y eje Z vertical, fotografiada por el cliente

Figura 1 — Cabezal óptico AOI existente del cliente. Número de serie y etiqueta del cable enmascarados; anotaciones añadidas, hardware sin modificar.

Todo lo que sigue depende de una magnitud aún no medida. La siguiente sección la extrae de lo que ya se sabe, en lugar de partir de lo que nos gustaría que fuera cierto.

Primero hacia atrás: ¿cuál es su ancho de imagen efectivo?

Casi todos los selectores de objetivos de internet van en la misma dirección: se introduce el ancho del sensor, se divide por el aumento y se lee el campo de visión. Esa dirección no sirve aquí, porque el ancho del sensor es justamente el dato que falta. Así que hay que invertirla.

La relación es FOV = W / M, donde W es el ancho de la zona de sensor que el software utiliza realmente y M es el aumento del objetivo. Despejando:

W = FOV × M = 17,3 mm × 0,25 = 4,325 mm (derivado)

Ese 4,325 mm es el dato más útil obtenido hasta ahora y también el más fácil de malinterpretar. Es el ancho de imagen efectivo, la franja de sensor que el software AOI está usando, y no es el ancho del formato del sensor. La distinción no es pedantería: 4,325 mm es menor que los 4,8 mm del lado corto de un sensor de 1/3″, lo que admite al menos dos explicaciones muy distintas:

  1. La cámara tiene un sensor de clase 1/3″ y el software aplica un recorte de región de interés pequeño, o
  2. La cámara tiene un sensor mayor y el software recorta una ventana cuadrada, porque el área de inspección es cuadrada y los píxeles del eje largo se descartan.

Las dos explicaciones llevan a especificaciones de objetivo completamente distintas, así que esto debe resolverse con la hoja de datos de la cámara del cliente antes de elegir objetivo. Hasta entonces, W = 4,325 mm es un valor de trabajo marcado como hipótesis, y el resto del artículo lo mantiene así.

Si prefiere ejecutar el cálculo directo para otro sensor, la calculadora de campo de visión y tamaño de píxel del sitio cubre los casos estándar; este artículo no repite esa aritmética porque la dirección interesante aquí es la inversa.

El aumento que realmente necesita

Manteniendo W constante en 4,325 mm, se despeja el aumento que exige cada campo objetivo. Esta es la respuesta completa a «qué aumento necesito para un campo de 12 mm»:

Campo objetivoAumento necesario
M = W / FOV
Relación de aumento frente
al objetivo actual de 0,25X
17,3 × 17,3 mm (actual)0,250X (grabado)1,000× (referencia)
12 × 12 mm0,360X (derivado)
4,325 / 12 = 0,360
17,3 / 12 = 1,442× (derivado)
8 × 8 mm0,541X (derivado)
4,325 / 8 = 0,541
17,3 / 8 = 2,163× (derivado)

Hay que leer las dos columnas de la derecha como dos cosas distintas, porque aquí es donde falla la mayor parte de los consejos publicados sobre actualizaciones. 0,360X y 0,541X son aumentos absolutos, el número que se busca en una hoja de datos. 1,442× y 2,163× son relaciones: indican que el nuevo objetivo debe ampliar 1,442 o 2,163 veces más que el actual de 0,25X. Una relación de 1,442× no es un objetivo que se pueda pedir, y escribir «necesita un objetivo de 1,4X» sería un error factual que cualquier ingeniero óptico detectaría de inmediato.

Comparación de campos de visión de 17,3 mm, 12 mm y 8 mm para AOI de PCB dibujada a una sola escala, con los aumentos necesarios 0,360X y 0,541X

Figura 2 — Los tres campos dibujados a la misma escala sobre la misma zona de placa. Los cuadros muestran cobertura, no calidad de imagen.

Por qué recortar la ROI en el software no añade detalle

Antes de gastar dinero conviene descartar bien la opción gratuita. Casi todos los paquetes AOI permiten al operador reducir la región de interés, y la primera intuición es que un marco más pequeño equivale a mirar más de cerca. No es así.

Lo que importa es el muestreo en el objeto: el tamaño físico de placa que representa un píxel. Se calcula como

muestreo en el objeto = FOV / número de píxeles efectivos en ese FOV

Recortar la ROI reduce el campo de visión y reduce el número de píxeles en exactamente la misma proporción. El cociente no cambia. Se ha tomado una ventana más pequeña de la misma imagen, no una más nítida. Lo mismo vale para el zoom digital, que solo remuestrea píxeles que ya existen.

Solo hay dos vías para obtener detalle real:

  1. Subir el aumento óptico. Se mantiene el número de píxeles y se reduce el campo, de modo que cada píxel cubre menos placa.
  2. Usar una cámara con píxeles más pequeños. Se mantiene el campo y se aumenta el número de píxeles, con el mismo resultado.

El cliente ha elegido la primera vía al pedir que se conserve la cámara. Es una decisión legítima y tiene una ganancia medible en términos relativos: con un campo de 12 mm la densidad de píxeles por milímetro de placa pasa a ser 1,442 veces la actual, y con 8 mm, 2,163 veces (derivado). Aquí solo se dan cifras relativas, y es deliberado: se desconoce el número de píxeles de la cámara, así que cualquier valor en micrómetros por píxel sería inventado. Cuando el cliente facilite la resolución del sensor, el valor absoluto sale de la fórmula anterior en un paso.

Hay una consecuencia más que conviene anticipar: un muestreo más fino solo ayuda si la transferencia de modulación del nuevo objetivo a esa frecuencia de muestreo es suficiente. Un objetivo que supera la resolución del sensor es desperdicio; un sensor que supera al objetivo produce píxeles blandos por mucho que se reduzca el campo.

Ruta A — Un objetivo telecéntrico fijo

El telecéntrico fijo es la respuesta conservadora. Es mecánicamente simple, no tiene piezas móviles que recalibrar y conserva la propiedad que hizo razonable la elección del objetivo actual: el aumento no cambia cuando la pieza se mueve dentro del rango de enfoque, de modo que las mediciones dimensionales siguen siendo honestas en una placa con componentes de alturas distintas.

Tres distancias focales del catálogo rodean el requisito, y sus datos reales muestran la forma del problema:

ModeloAumentoFOV con el W supuesto de 4,325 mmDistancia de trabajoProfundidad de campoSensor máx.Resolución
PMS-LTCM03-1100,3X14,4 mm (derivado)110 mm4,4 mm2/3″11,18 µm
PMS-LTC05-400,5X8,65 mm (derivado)40 mm1,6 mm1/2″6,7 µm
PMS-LTC1-851,0X4,3 mm (derivado)85 mm1,00 mm2/3″8,39 µm

Fíjese en lo que el catálogo no contiene. El objetivo de 8 mm necesita 0,541X, y 0,5X cae a menos de un milímetro de él, lo bastante cerca para aceptarlo o para ajustarlo con el ancho efectivo del software. El objetivo de 12 mm necesita 0,360X y no hay nada: 0,3X se pasa a 14,4 mm y 0,5X se queda en 8,65 mm. Ese hueco es el hallazgo más importante de este análisis, y solo aparece cuando se calcula W en lugar de suponer un formato de sensor. Para 12 mm sobre un ancho efectivo de 4,325 mm, la respuesta honesta es un aumento no estándar o un montaje de dos objetivos, y debe cotizarse como pendiente de confirmar en lugar de estimarse.

El catálogo completo, con las variantes de distancia de trabajo larga y alta resolución, está en la página de la gama de objetivos telecéntricos. Conviene mirar también la columna de resolución: es el límite de imagen del propio objetivo y está acoplado a la cuestión del muestreo de la sección anterior. Reducir el campo sin comprobar este número es la forma típica de acabar con más píxeles y la misma información.

Ruta B — Un objetivo zoom motorizado

La alternativa es un objetivo zoom continuo motorizado, que sustituye el 0,25X fijo por un rango y permite a la máquina elegir campo por paso de inspección en lugar de por configuración de hardware. El objetivo zoom motorizado PMS-LZ-650104 de 0,7X a 4,5X cubre una relación 6,5:1 con 82 ± 2 mm de distancia de trabajo sobre un círculo de imagen de 2/3″, con 3,95 µm de resolución y 0,001 % de distorsión. El zoom motorizado 12,5:1 para inspección automatizada amplía el rango a 0,58X–7,5X con 77,4 ± 2 mm. Una tercera opción, el objetivo zoom 4K para sensores de 1 pulgada, va de 0,68X a 5,0X con 80 mm.

Hay dos consecuencias de elegir esta ruta que se subestiman con frecuencia en la fase de cotización.

Primera: el zoom no cambia solo el aumento, cambia la relación entre aumento y posición. Con un objetivo fijo se enfoca una vez. Con un zoom motorizado, la posición de aumento y la de enfoque están acopladas, así que cada escalón de aumento necesita su propia calibración de foco, y esa calibración debe repetirse cada vez que cambie la distancia de trabajo. El detalle de ingeniería sobre cómo gestionarlo sin parar la línea está en el artículo sobre cambios de aumento durante la inspección AOI; aquí no se repite.

Segunda: un zoom motorizado es un subsistema electromecánico, no una pieza de vidrio. El LZ-650104 utiliza servo de CC con realimentación en bucle cerrado e interfaz RS-232 de 9 pines, con RS-232 o USB disponibles. Eso implica alimentación, una vía de comunicación hacia el software AOI o el PLC, y una lectura del aumento en el que la receta de inspección pueda confiar. Si el software no puede leer qué aumento está activo, todos los resultados de medición pierden trazabilidad. Es una tarea de integración de software con plazo, no la compra de un accesorio.

La gama completa, con cuerpos manuales y motorizados, está en la página de la gama de objetivos zoom.

Ruta A frente a ruta B: qué cambia en esta máquina

Las dos rutas son técnicamente defendibles. Lo que las separa no es una calidad óptica abstracta, sino cuánta parte de la máquina existente hay que rehacer. La comparación se limita a esta instalación, con estos tres campos y con el ancho efectivo supuesto.

DimensiónRuta A — telecéntrico fijoRuta B — zoom motorizado
Aumento que entregaUn valor fijo por objetivo (0,3X / 0,5X / 1,0X)Rango continuo (0,7X–4,5X, 0,58X–7,5X o 0,68X–5,0X)
Alcanza 12 mm (0,360X)Sin escalón estándar; requiere pedido especial o dos objetivosSí, si el rango arranca lo bastante bajo para el W supuesto
Alcanza 8 mm (0,541X)Sí, 0,5X da 8,65 mmSí, dentro del rango
Conserva el campo ancho de 17,3 mmNo; el fijo debe quedarse o cambiarseSolo si el extremo angular llega a 17,3 mm, lo que depende de W
Distancia de trabajo40 mm / 85 mm / 110 mm77,4–82 mm
Tendencia de la profundidad de campo4,4 mm a 0,3X, 1,6 mm a 0,5X, 1,00 mm a 1,0XDisminuye al subir el aumento dentro del rango
Trabajo mecánicoNuevo barril, remontaje, recorrido del eje Z, nuevo soporte de luzLo mismo, más cableado y alojamiento del driver
Software y comunicaciónNada más allá de recalibrarEnlace RS-232/USB, integración con PLC o receta, lectura del aumento
Carga de calibraciónUna calibración por objetivoUna calibración por escalón, repetida tras cualquier cambio mecánico

Aquí no hay ganador universal, y cualquier proveedor que afirme lo contrario vende un producto y no una solución. Si la tarea de inspección es una sola pasada a un solo aumento, un objetivo fijo es más simple, más barato y más fácil de validar. Si la mezcla de productos es amplia y algunos modelos solo necesitan una pasada de localización mientras otros requieren revisión de detalle, el rango variable se paga solo. La decisión pertenece a la tarea de inspección, no al catálogo de objetivos.

Sustitución por telecéntrico frente a zoom motorizado como dos rutas de actualización AOI desde la misma cámara instalada, con requisitos previos compartidos

Figura 3 — Las dos rutas y los requisitos que comparten. Solo comparación de arquitecturas; ninguna está instalada.

La matriz de cobertura depende de W, no de la relación de zoom

Esta sección ahorra dinero. Una relación de zoom de 12,5:1 suena claramente superior a una de 6,5:1, y lo es en términos de rango. Pero rango no es cobertura, y la cobertura en un campo concreto la decide el ancho de imagen efectivo W, que no tiene nada que ver con cuánto puede zoomar el objetivo.

Pase los tres valores plausibles de W por la misma aritmética:

Ancho efectivo W supuestoAumento para 12 mm / 8 mmQué cubre realmente el objetivo
4,325 mm
(derivado del objetivo actual)
0,360X / 0,541X8 mm: el telecéntrico de 0,5X da 8,65 mm, o un zoom macro de 0,5X–1,0X ajustado a 0,54X. 12 mm: sin escalón estándar; 0,3X da 14,4 mm y 0,5X da 8,65 mm. Solo pedido especial o dos objetivos.
8,8 mm
(si se usa el cuadro completo de 2/3″)
0,733X / 1,100XEl zoom de 0,58X–7,5X cubre ambos: 15,2 mm a 0,58X y 8,0 mm a 1,1X. Pero 17,3 mm exigiría 0,509X, por debajo del extremo angular, así que se pierde el campo ancho.
12,8 mm
(si se usa el cuadro completo de 1″)
1,067X / 1,600XEl zoom de 0,68X–5,0X cubre los tres: 18,8 mm a 0,68X, 17,3 mm a 0,74X, 12,0 mm a 1,07X y 8,0 mm a 1,60X.

Lea con atención la fila central, porque es contraintuitiva. El objetivo de 12,5:1 tiene la relación más grande con diferencia, y su extremo angular es 0,58X. Sobre un ancho efectivo de 8,8 mm, 0,58X produce un campo de 15,2 mm, que no puede mostrar los 17,3 mm que la máquina ve hoy. Un objetivo con mayor relación de zoom que el objetivo fijo actual sigue sin poder reproducir el campo ancho actual. La relación de zoom indica cuánto puede cambiar el aumento; no indica dónde empieza el rango.

Ahora formule el requisito con honestidad. Para conservar 17,3 mm y alcanzar también 12 mm y 8 mm con la misma cámara, un solo objetivo necesitaría aproximadamente un rango de 0,25X a 0,55X. Revisando el catálogo POMEAS, las formas más cercanas son un zoom macro telecéntrico de 0,5X–1,0X con 75–106 mm de distancia de trabajo, que pierde el extremo angular, y el zoom de 0,58X–7,5X, cuyo extremo angular de 7,46 mm sobre un W de 4,325 mm se queda muy lejos de 17,3 mm. No existe un modelo de catálogo verificado que cubra 17,3, 12 y 8 mm a la vez. Esa es la respuesta honesta, y vale más para un cliente que una respuesta optimista.

Existe una vía técnica que podría desplazar todo el rango hacia abajo: un zoom variable combinado con un accesorio reductor o un adaptador de TV entre objetivo y cámara. La dirección es óptica estándar, pero los escalones concretos de aumento y la compatibilidad del círculo de imagen deben confirmarse con ingeniería de POMEAS para el objetivo y la cámara reales, por lo que aquí se presenta como preliminar y no como configuración validada.

Objetivo zoom motorizado POMEAS PMS-LZ-650104 0,7X-4,5X y objetivo telecéntrico fijo PMS-LTC05-40 0,5X, configuraciones representativas para una actualización de lente AOI

Figura 4 — Configuraciones representativas de POMEAS para las dos rutas. Fotografías oficiales de producto; nada de lo mostrado está instalado en la máquina del cliente.

Qué cambia en lo mecánico, en lo óptico y en la iluminación

La aritmética óptica es la mitad fácil. La mitad que decide el éxito del proyecto es lo que ocurre con la máquina alrededor del objetivo, y empieza por la distancia de trabajo.

La distancia de trabajo se desploma. El objetivo actual está a 150 mm. Los candidatos están a 40 mm (telecéntrico 0,5X), 85 mm (1,0X), 110 mm (0,3X), 77,4 ± 2 mm (zoom 12,5X) y 82 ± 2 mm (zoom 6,5X). En números redondos, el conjunto de cámara y objetivo debe bajar entre 40 y 110 mm. No es un ajuste con arandelas: el eje Z debe tener recorrido restante, el fuelle o el apantallamiento deben seguir cabiendo y el bastidor no debe chocar con el pórtico al final de su carrera.

La luz anular hay que rediseñarla, no solo moverla. La luz anular multicolor va montada en un soporte cuadrado bajo el objetivo con difusor hexagonal, y a 150 mm produce un diámetro de mancha concreto sobre la placa. Si la distancia de trabajo baja a 40–110 mm cambian dos cosas a la vez: la mancha iluminada se reduce y el ángulo con que la luz llega a la placa se hace más rasante. Los resultados prácticos son periferia más oscura, brillos sobre la máscara de soldadura en incidencia rasante y diafonía entre canales de color que antes eran distinguibles. Nada de esto aparece en una hoja de datos de objetivo, y todo ello aparece en la primera imagen tras la instalación.

Hay que comprobar el montaje contra el barril. Un cuerpo de zoom 6,5X mide 119,9 mm de longitud con 44 mm de diámetro exterior, y los barriles telecéntricos son aún más largos. La abrazadera existente se dimensionó para el barril de 0,25X. Volver a abrazar un conjunto más largo y pesado en el mismo soporte cambia el momento sobre el carro Z, lo que es un problema de vibración y repetibilidad, no de estética.

La profundidad de campo pasa a ser el riesgo dominante. El objetivo actual puede cerrarse a f/22, así que tiene margen de apertura para negociar. Los candidatos están peor: 4,4 mm de profundidad de campo a 0,3X, 1,6 mm a 0,5X, 1,00 mm a 1,0X, y progresivamente menos al llevar un zoom hacia su extremo largo. Los ensamblajes de PCBA tienen conectores, blindajes y condensadores electrolíticos que sobresalen varios milímetros del sustrato. Con 1,00 mm de profundidad de campo, una placa que enfocaba aceptablemente a 0,25X mostrará ahora zonas nítidas y zonas blandas, y el operador culpará al objetivo cuando la respuesta es el mapa de alturas. Cerrar el diafragma recupera algo de profundidad a costa de luz y de nitidez limitada por difracción, que es exactamente el intercambio equivocado a mayor aumento.

Apertura e iluminación deben reajustarse juntas. Un mayor aumento concentra la misma luz en un área menor, así que la exposición suele mejorar mientras la uniformidad empeora. Prevea una pasada de recalificación de iluminación con placas reales, no una prueba de banco con una carta de calibración.

Confirme esto antes de que nadie compre un objetivo

La lista es corta y cada punto es hoy desconocido. Cualquiera de ellos puede cambiar la especificación del objetivo, así que ninguno debería rellenarse por suposición: ni por nuestra parte, ni por el departamento de compras del cliente.

  • Modelo de cámara y ancho de imagen efectivo W. El dato más importante. Confírmelo en la hoja de datos y confirme si el software AOI recorta una ROI cuadrada.
  • Formato de sensor, resolución y tamaño de píxel. Convierten la mejora relativa de muestreo en una cifra absoluta de micrómetros por píxel.
  • Montura del objetivo y distancia de brida. Determinan si hace falta adaptador y si los candidatos pueden montarse físicamente.
  • Modelo de fuente de luz, número de canales y driver. Necesarios para recalificar la iluminación tras cambiar la distancia de trabajo.
  • Recorrido restante del eje Z y holgura del bastidor. El conjunto debe bajar 40–110 mm sin chocar con nada.
  • Si el software AOI puede leer el aumento y repetir la calibración. Requisito previo de la ruta B y paso de validación de la ruta A.
  • Defecto más pequeño a detectar y tolerancia de medida requerida. Deciden si la mejora de muestreo de 1,442× o 2,163× es suficiente o si también hay que cambiar la cámara.

Si todavía está eligiendo máquina en lugar de actualizar una, la guía de selección óptica para AOI de PCB cubre esa decisión en sentido directo, partiendo del tamaño del defecto en lugar de un objetivo instalado.

Preguntas frecuentes

¿Puedo conservar mi cámara AOI y cambiar solo el objetivo?

Sí, siempre que el círculo de imagen del nuevo objetivo cubra la zona de sensor que usa el software y que la montura y la distancia de brida sean compatibles. El factor limitante rara vez es la cámara y casi siempre la envolvente mecánica: el nuevo objetivo tendrá una distancia de trabajo más corta, un barril más largo y un soporte de luz distinto. Confirme el ancho de imagen efectivo antes de pedir, porque un objetivo elegido para un ancho equivocado fallará el campo objetivo por un margen amplio.

¿Qué aumento necesito para un campo de visión de 12 mm u 8 mm?

Depende del ancho de imagen efectivo, no solo del campo. Sobre el ancho efectivo de 4,325 mm derivado del objetivo 0,25X y del campo de 17,3 mm de esta máquina, un campo de 12 mm necesita 0,360X y uno de 8 mm necesita 0,541X. En términos relativos son 1,442 y 2,163 veces el aumento actual, que son relaciones y no valores de objetivo pedibles. Si la cámara usa una zona de sensor mayor, ambas cifras absolutas suben proporcionalmente.

¿Recortar la ROI en el software AOI me dará más detalle?

No. El recorte reduce el campo de visión y el número de píxeles en ese campo por el mismo factor, así que el tamaño de objeto representado por un píxel no cambia. Obtiene una ventana más pequeña de la misma imagen. Más detalle exige un aumento óptico mayor, que mantiene el número de píxeles y reduce el campo, o una cámara con píxeles más pequeños, que mantiene el campo y eleva el número de píxeles.

¿Por qué un objetivo zoom 12,5:1 no cubre automáticamente mi campo de 17,3 mm?

Porque la relación de zoom describe la amplitud del aumento, no dónde empieza. Un objetivo de 0,58X a 7,5X tiene una relación 12,5:1, pero a 0,58X sobre un ancho efectivo de 8,8 mm produce un campo de 15,2 mm, menor que los 17,3 mm que la máquina ve hoy. La cobertura de un campo concreto la deciden el ancho de imagen efectivo y el aumento requerido, no la relación impresa en la hoja de datos.

¿Qué ocurre con la distancia de trabajo y la iluminación al subir el aumento?

La distancia de trabajo se acorta, típicamente de 150 mm a 40–110 mm en los objetivos candidatos, así que el conjunto de cámara y objetivo debe bajarse y hay que revisar el recorrido del eje Z. La luz anular queda entonces más cerca de la placa, lo que reduce la mancha iluminada, hace más rasante el ángulo de incidencia y puede introducir viñeteado o diafonía entre canales de color. Tanto el soporte de la luz como la receta de iluminación deben recalificarse con placas reales.

Conclusión: decide la tarea de inspección, no el catálogo

Dos conclusiones sobreviven a la aritmética. La primera es que ambas rutas son viables y que la elección entre telecéntrico fijo y zoom motorizado pertenece a la tarea de inspección: una inspección de una sola pasada a un solo aumento favorece el objetivo fijo, mientras que una gama de productos amplia con una pasada de localización gruesa y otra de revisión de detalle favorece el variable. La segunda es que ninguna ruta puede especificarse hasta confirmar el ancho de imagen efectivo, porque ese único número mueve el aumento requerido y cambia qué modelos del catálogo cumplen.

El recurso que merece proponerse con independencia de la ruta es una inspección en dos etapas: localizar la placa y las regiones de interés con el campo ancho que la máquina ya tiene, y pasar al campo estrecho solo donde el detalle es realmente necesario. Así el número de imágenes de campo estrecho, y por tanto el tiempo de ciclo, es proporcional a los defectos que se buscan y no al área de la placa.

Flujo de trabajo AOI de campo ancho para localizar y campo estrecho para verificar, con cabezal óptico de campo variable

Figura 5 — Flujo propuesto en dos etapas. Solo el tercer paso cambia la óptica; los tamaños de campo suponen el ancho efectivo derivado de 4,325 mm.

Envíe la hoja de datos de la cámara, el marcado del objetivo actual y el defecto más pequeño que necesita detectar, y el aumento, la distancia de trabajo y el soporte de luz podrán especificarse sobre números reales en lugar de suposiciones. Contacte con POMEAS con esos tres elementos y la ruta óptica podrá reducirse a una recomendación.

Nota de evidencia: el aumento de 0,25X, la distancia de trabajo de 150 mm y el rango del diafragma se leen en las fotografías del cliente. Todas las especificaciones POMEAS proceden de registros de producto vigentes. El ancho efectivo de 4,325 mm, los aumentos de 0,360X y 0,541X y las relaciones de 1,442× y 2,163× son derivados y la aritmética figura en el texto. El modelo de cámara, el formato de sensor, el número de píxeles, la especificación de la fuente de luz y el tamaño del defecto más pequeño son desconocidos y quedan por confirmar. No se ha instalado ni probado ningún hardware en la máquina del cliente.

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