Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Okamžitá detekce vad laku při výrobě čipových karet

Francouzský výrobce čipových karet Ge­malto patří ke špičce v tomto rychle rostou­cím oboru. Jeho sortiment zahrnuje platební karty s čipem pro kontaktní i bezkontaktní platby, karty SIM nebo UICC pro mobil­ní telefony a tablety, čipy pro elektronické pasy nebo čipové identifikační karty. Pro za­vádění karet, dálkový dohled nad aplikacemi a zabezpečení osobních informací uložených v těchto zařízeních dodává Gemalto software pro servery a poskytuje konzultace, školení a široké spektrum služeb. V roce 2010 vyká­zala společnost Gemalto obrat 1,9 miliardy eur a zaměstnávala 10 000 lidí.

 
Při výrobě je třeba kontrolovat, zda jsou čipové mikromoduly správně pokryty ochran­ným lakem. Přesněji řečeno, je třeba kontro­lovat rozměry vrstvy laku, její vycentrová­ní vzhledem k čipu, čistotu a to, zda byl lak nanesen rovnoměrně a bez přetoků. Protože lak je zpevněn vlákny, jsou vady rovnoměrné­ho pokrytí modulu častým jevem. Pravidelná údržba nanášecího stroje je proto naprostou nutností. Je-li problém zjištěn co nejdříve, po­může to omezit počet neshodných výrobků, které je nutné vyřadit.
 
V závodě společnosti Gemalto v Geme­nos ve Francii je vyrobeno 12 000 čipových modulů za hodinu. Kontrolován je vždy celý arch s dvanácti moduly. Vzdálenost kontrolní­ho zařízení od nanášecí stanice je 50 cm. Dří­ve byla kontrolní stanice vzdálená 3 až 4 m od místa, kde byl nanášen lak, ale nyní je pří­mo napojena na řídicí systém stroje a umož­ňuje okamžitě reagovat na odchylky v kvalitě laku. Nové stanice jsou namontovány v šes­ti linkách a počítá se s instalací i do posled­ní, sedmé linky.
 
Součástí kontrolních stanic jsou kamero­vé systémy CV-5000 od firmy Keyence. Tyto kamerové systémy pracují již tři roky 24 ho­din denně sedm dní v týdnu s vynikající sta­bilitou detekce.
 
Detekování vad komplikuje skutečnost, že nanášený lak je průhledný. Proto konstrukté­ři použili speciální osvětlení a kontrolovány jsou rozdíly v opacitě. Snímané obrazy jsou zpracovány černobíle s rozlišením 1,2 Mpx.
 
Velkou výhodou je, že systém lze velmi rychle nastavit a uvést do provozu. Firma Keyence vyvinula modul pro validaci testo­vacího zařízení.
 
Systém CV-5000 je určen pro velmi rych­lé barevné i černobílé snímání jednou ka­merou i několika kamerami současně. Jeho velkou předností je stabilita snímání. Ob­lasti použití jsou měření rozměrů, detekce správné pozice a vizuální kontrola. CV-5000 je velmi výkonný: např. obraz o velikosti 1 Mpx zpracuje za 20,5 ms. Tento výpočet­ní výkon umožňuje realizovat úlohy s ně­kolikanásobnou současnou kontrolou a dosáhnout vel­ké spolehlivosti provozní kontroly. Systém má také mnoho funkcí pro zpraco­vání obrazu, které dovolu­jí optimalizovat přesnost kontroly.
 
Systém CV-5000 je řízen vysokorychlostním proceso­rovým modulem pro zpraco­vání obrazu a vysokorych­lostním výpočetním pro­cesorem RISC (Reduced Instruction Set Computer). Oba jsou doplněny signálo­vými procesory DSP (Digi­tal Signal Processor) urče­nými speciálně pro zpraco­vání obrazu. Všechny typy systémů řady CV-5000 po­užívají tyto čtyři procesory, které jim umožňují paralel­ní zpracování dat a dosažení velké rychlosti zpracování – až dvojnásobné ve srovná­ní s jinými špičkovými sys­témy dostupnými na trhu. Systém je také vybaven zá­sobníkovou pamětí, která umožňuje spustit nový zá­znam v okamžiku, kdy je starý obraz teprve zpraco­váván. Díky tomu lze dosáh­nout taktu kontroly přibliž­ně 16 ms (tj. asi 3 700 dílů za minutu), a to i v režimu bez prokladu obrazových bodů. Systém CV-5000 má řídicí vstupy a výstupy a umožňuje připoje­ní na Ethernet, USB a RS-232. Může být ří­zen z PLC i PC.
(Keyence)
 
Obr. 1. Společnost Gemalto vyrábí různé druhy platebních a identifikačních čipových karet a karty SIM pro mobilní zařízení

Obr. 2. Systém pro zpracování obrazu Keyence CV-5000