Inspektion mit bis zu 32 Kameras

Eltec hat ein Bildverarbeitungssystem entwickelt, bei dem alle wichtigen Komponenten aus eigener Entwicklung stammen. Das Ergebnis: Bis zu 32 Kameras können Fertigungsstraßen mit hohem Durchsatz überwachen.

Moderne Leiterplattenfertigungsstraßen verarbeiten Material mit 300 mm Kantenlänge und Strukturen von 60 µm. Ein automatisches Inspektionssystem muss mit einer Auflösung von 10 µm arbeiten, um alle Fehler entdecken zu können. Das entspricht 30 000 Pixel Kantenlänge für einen Leiterplattenrohling – zuviel für konventionelle Kameras. Die Bündelung mehrerer Kameras geht ins Geld, und genau hier setzt ein neues System von Eltec an, um die Kosten bei Multi-Kamera-Bildverarbeitungssystemen in den Griff zu bekommen. Eltec hat an der Punkten angesetzt, um die Kosten zu senken: der Kabelverbindung, den Kameras und der Hardware zur Bildakquisition.

Preiswerte Ethernet-Kabel

Die Eltec-Lösung setzt bei der Übertragung der Bildsignale auf LSVDS (Low Voltage Differential Signalling), ein seit vielen Jahren erfolgreich eingesetztes Verfahren für die Übertragung großer Datenmengen. Dieses Verfahren wird auch im Bildübertragungsstandard »Camera Link« eingesetzt – allerdings verwendet Eltec nicht die aufwändigen Kabel und Steckverbinder von Camera Link sondern setzt hier auf Ethernet. Ein CAT5e-Kabel für Gigabit-Ethernet mit 4 einzeln geschirmten Leitungspaaren überträgt das Taktsignal und 3 x 700 Mbit/s. Wohlgemerkt nutzt Eltec kein Gigabit-Ethernet, sondern überträgt »rohe«, unidirektionale LVDS-Daten. Der Vorteil: es ist kein Physical-Layer-Chip nötig, denn der Signalpfad kann direkt an einen FPGA-Baustein angeschlossen werden.

Eigene Kameras

Auch bei den Kameras greift Eltec nicht auf fertige Standardprodukte zurück sondern hat eigene Module entwickelt. Neben Objektiv und Kopfplatte besteht die Kamera aus drei kleinen Platinen, die Sensor, FPGA und Anschaltsteckverbinder tragen. So kann der Sensor projektspezifisch gewechselt werden, da jedes Projekt andere Anforderungen stellt. Bisher hat Eltec drei CMOS- und einen CCD-Sensor an das FPGA angepasst. Im FPGA werden die Bilddaten serialisiert und mit Prüfsummen auf die LVDS-Leitung gespeist. Ein zusätzlicher RS-485-Anschluss nimmt Steuersignale und Sensorkommandos entgegen.