Desenvolvimento de máquina automática para inspeção óptica de placas de circuito impresso em pequenas séries

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013A crescente demanda por produtos cada vez mais customizados fez surgir um novo modelo no meio industrial, chamado de Produção de Pequenas Séries. Pesquisadores têm reunido esforços para minimizar os problemas causados por este tipo de produção nas indústrias que estão acostumadas com produção em grandes escalas. A indústria eletroeletrônica é uma das áreas que sofrem com a produção de pequenas séries. O tempo de preparação das máquinas da linha de montagem de placas de circuito impresso são relativamente grandes devido à sua complexidade. Este processo se torna caro e, muitas vezes, inviável a montagem de poucas unidades. Surge, então, a necessidade do desenvolvimento de novas tecnologias capazes de se adaptarem à alta variedade de produtos num curto período de tempo. Este trabalho teve como objetivo projetar e desenvolver uma máquina capaz de se adaptar às dificuldades da inspeção de placas produzidas em pequenas séries. O seu controle foi desenvolvido independentemente dos algoritmos de inspeção. Desta forma, ela pode atuar em todas as etapas de montagem de uma placa, necessitando apenas do desenvolvimento de novos algoritmos de inspeção e adaptação do sistema de iluminação e de aquisição. Implementada com arquitetura aberta, a máquina pode ser controlada externamente e comunicar-se com outros programas de computadores para agilizar o tempo de setup. A máquina desenvolvida se mostrou um forte potencial para a alta cobertura de defeitos, bastando desenvolver novos algoritmos de inspeção. Além disso, o tempo de setup é pequeno e fácil de se realizar, potencializando o uso da máquina na produção de pequenas séries. <br>Abstract : The growing demand for products increasingly customized gave rise to a new model in the industrial environment, called Small Series Production. Researchers have gathered efforts to minimize the problems caused by this production type in industries that are used to produce in large scales. The electronics industry is one of the areas that suffer from small series production. The preparation time of the assembly line machinery of printed circuit boards are relatively large due to its complexity. This process becomes expensive and often impractical to mount a few units. Then comes the need to develop new technologies able to adapt to the high range of products in a short time. This study aimed to design and develop a machine capable of adapting to the difficulties of inspection plates produced in small series. His control was independently developed algorithms inspection. This way, she can act at all stages of assembling a plate, requiring only the development of new algorithms for inspection and adaptation of the lighting system and acquisition. Implemented with open architecture, the machine can be controlled externally and communicate with other computer programs to speed setup time. The machine proved developed with a strong potential for high defect coverage, simply develop new algorithms inspection. Furthermore, the setup time is small and easy to perform, increasing the use of the machine in producing small