Hallo miteinander Ich habe eine Frage: gibt es eine Möglichkeit eine SMD-LED beim Bestücken mit der Maschine ganz exakt auszurichten? Mein Problem ist, dass ich über eine Linse mit der LED paralleles Licht erzeugen will. Dies funktioniert nur, wenn die LED exakt im Brennpunkt ist. Also keine seitliche Verschiebung und auch keine in der Höhe. Der Grund für meine Frage ist Kostenoptimierung, da das Produkt gleich viel teurer wird, wenn jemand die LED nachträglich von hand justieren muss. Gibts da eine Möglichkeit? Besten Dank Gruss
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Patrick B. schrieb: > Gibts da eine Möglichkeit? wenn das Pad die richtige Größe hat, dann müsste sich doch die LED selber ausrichten, wie es auch bei SMD ICs auch der Fall ist. Wie genau muss es denn sein? 1/10mm oder 1/100mm?
Patrick B. schrieb: > Dies funktioniert nur, wenn die LED exakt im Brennpunkt > ist Pad richtig definieren, beim Bestücken darauf achten dass die Bauteile richtig erkannt werden und Erkennungspattern möglichst genau definieren, beim Setzen verkleben oder - je nach Prozess - einschwimmen lassen (menge des Lots auf dem Pad). Es wird aber immer wieder Toleranzen in der Höhe als auch din X/Y-Richtung geben. Die Frage ist nur mit welchen Toleranzen Du leben kannst. rgds
Definition schrieb: > Definiere "exakt" Maximal 1/100mm Toleranz wäre wünschenswert, da sich das Ganze auf die Genauigkeit des Sensors auswirkt. Selbst wenn das Pad richtig definiert ist und die Lötpaste den Rest des Zentrierens macht, so ist die doch immer etwas anders oder nicht. Ich kann mir kaum vorstellen, das die Led sich auf 1/100 ausrichtet, selbst wenn ich die Pads so mache wie im Datenblatt.
Das hast du korrekt erkannt. Eine Konstruktion, bei der die "Genauigkeit des Sensors" von der korrekten Verlötung einer SMD LED abhängt ist wohl keine gute Konstruktion. Ich würde dir empfehlen, das ganze so zu konstruieren, dass sich deine Optik exakt auf die LED justieren und anschliessend fixieren lässt.
@ Patrick B. (p51d) >Maximal 1/100mm Toleranz wäre wünschenswert, Wünschen kann man sich alles. Ob man es bekommt, ist eine andere Frage. > da sich das Ganze auf die >Genauigkeit des Sensors auswirkt. 1/100mm Tolaranz kann man nur durch Justage erreichen. Und selbst DAS ist eine Herausforderung. >Selbst wenn das Pad richtig definiert ist und die Lötpaste den Rest des >Zentrierens macht, so ist die doch immer etwas anders oder nicht. Eben. Das Aufschwimmen der Bauteile beim Löten richtet sie erstaunlich gut aus, aber keinesfalls auf 1/100mm genau, manchmal nicht mal 1/10. Ausnahmen sind hier vielleicht ein paar Fine Pitch Gehäuse. >kann mir kaum vorstellen, das die Led sich auf 1/100 ausrichtet, selbst >wenn ich die Pads so mache wie im Datenblatt. Das tut sie auch nicht. There is no such thing as free lunch.
Patrick B. schrieb: > Maximal 1/100mm Toleranz wäre wünschenswert, da sich das Ganze auf die > Genauigkeit des Sensors auswirkt. Ich möchte mal behaupten, dass nicht mal der LED Hersteller seine Leuchtfläche im LED-Gehäuse so genau spezifiziert und platziert...
Falk schrob:
>There is no such thing as free lunch.
Heißt (denke ich) "Es gibt nicht solche Sachen wie freies Mittagessen"
Na, zum Glück, sonst hätte manch Einer schon die Gestalt einer Kugel
bzw.
sein Körper wäre rotationssymmetrisch...
;-)
MfG Paul
Paul Baumann schrub: > Falk schrob: >> There is no such thing as free lunch. > Heißt (denke ich) "Es gibt nicht solche Sachen wie freies Mittagessen" Das Ganze ist wesentlich tiefgründiger: http://de.wikipedia.org/wiki/TANSTAAFL
Patrick B. schrieb: > Maximal 1/100mm Toleranz wäre wünschenswert, da sich das Ganze auf die > Genauigkeit des Sensors auswirkt. Halte ich im PCB-Prozess für nicht vernünftig realisierbar. Auch bei der Montage der Bauteile im Gehäuse denke ich klappt das nicht, es sei denn die Genauigkeit der Montage wird durch den Hersteller GARANTIERT. Für die Gesamtmontage benötigst Du dann aber die Geanuigkeit von der Linse bis zum Sensor (Frästeile!?). Dann brauchts Du am Bauteile aber auch Referenzmarken (Passbohrung (X/Y) sowie Anschlagfläche (Z)) um definierte Verhältnisse zu schaffen. Bedenke auch dass Leiterplatten schon in der Fertigung Toleranzen von etwa +/-0,13mm aufweisen können! rgds
Patrick B. schrieb: > Mein Problem ist, dass ich über eine Linse mit der LED paralleles Licht > erzeugen will. Viel Glück. Habe mich mit dieser Thematik auch mal beschäftigt. Das Problem was du hast ist, dass du in der LED keine ideale punktförmige Lichtquelle hast und du mit der Linse das Streulicht immer noch fokussierst. Was du brauchst ist eine Art kollimierte Beleuchtung für "Arme". Was für einen Sensor hast du denn da? Evtl. braucht man es gar nicht so genau?
O.T. Lothar schrob: >Das Ganze ist wesentlich tiefgründiger: >http://de.wikipedia.org/wiki/TANSTAAFL Danke für den Link. Diese Bedeutung kannte ich nicht, bin aber allergisch gegen VWL/BWL-Parolen. Das hört sich für mich immer nach: "Mit einem 13er Schlüssel kann man keine 4er Schrauben anziehen" an. ;-) MfG Paul
Selbst wenn Du die LED auf 1/100 mm positionieren kannst... Hast Du ein Konzept, um die Linse und die Platine entsprechend genau zu positionieren und hast Du bedacht, dass die Materialien sich bei steigender Temperatur ausdehnen?
Aucht O.T.: Paul Baumann schrieb: > bin aber allergisch gegen VWL/BWL-Parolen. Ich sehe die stumpfsinnige Verwendung von Slogans und harten Zahlen (wie z.B. 80/20 beim http://de.wikipedia.org/wiki/Paretoprinzip) auch sehr kritisch. Die Parolen werden von den Mädels&Jungs dann als "Naturgesetze" angesehen und die darin angegebenen Zahlen als "feste" Grenzwerte genommen. Da wird dann nicht mehr hinterfragt, was der gute Herr und Erfinder des jeweiligen Slogans sich dabei gedacht hat (könnten es nicht auch 90/10 oder 75/25 sein), sondern einfach nur nachgeplappert... Natürlich gibt es kostenlose Mahlzeiten genausowenig wie es menschliches Leben gibt. Denn statistisch betrachtet sind die 80 Jahre, die ein einzelner Mensch lebt, im Vergleich zur "Gesamtzeit" (Universum&Co) so kurz, dass die Lebenszeit eines Menschen im Rauschen untergeht, und er deshalb eigentlich gar nicht relevant ist. Wenn aber jeder einzelne Mensch nicht relevant ist, dann ist die Summe davon auch nicht relevant... ;-)
Andere leute kaufen einfache eine fertige Laserdiode mit passender Linse in einem Gehäuse zusammen ;-)
@ Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite >Leben gibt. Denn statistisch betrachtet sind die 80 Jahre, die ein >einzelner Mensch lebt, im Vergleich zur "Gesamtzeit" (Universum&Co) so >kurz, dass die Lebenszeit eines Menschen im Rauschen untergeht, und er >deshalb eigentlich gar nicht relevant ist. Wenn aber jeder einzelne >Mensch nicht relevant ist, dann ist die Summe davon auch nicht >relevant... ;-) Das Ganze ist mehr als die Summe aller Teile. Nicht nur in der Quantenphysik ;-)
Weiter gehts OT: Lothar Miller schrieb: > Ich sehe die stumpfsinnige Verwendung von Slogans und harten Zahlen (wie > z.B. 80/20 beim http://de.wikipedia.org/wiki/Paretoprinzip) auch sehr > kritisch. Die Parolen werden von den Mädels&Jungs dann als > "Naturgesetze" angesehen und die darin angegebenen Zahlen als "feste" > Grenzwerte genommen. Da wird dann nicht mehr hinterfragt, was der gute > Herr und Erfinder des jeweiligen Slogans sich dabei gedacht hat (könnten > es nicht auch 90/10 oder 75/25 sein), sondern einfach nur > nachgeplappert... Volle Zustimmung. Denke, das ist wohl der Hauptgrund, warum "die BWLer" von Vielen eher kritisch gesehen werden - unreflektiertes Nacherzählen und Anwenden. > statistisch betrachtet sind die 80 Jahre, die ein > einzelner Mensch lebt, im Vergleich zur "Gesamtzeit" (Universum&Co) so > kurz, dass die Lebenszeit eines Menschen im Rauschen untergeht, und er > deshalb eigentlich gar nicht relevant ist. Wenn aber jeder einzelne > Mensch nicht relevant ist, dann ist die Summe davon auch nicht > relevant... ;-) Nee, ganz so einfach ist es dann doch nicht - das Individuum hat sehr wohl eine Relevanz, auch wenn sie im Vergleich sehr gering und "nur" Bestandteil des "Rauschens" ist - damit wären wir beim http://de.wikipedia.org/wiki/Schmetterlingseffekt und der Diskussion der Zufälligkeit des Rauschens :) Zum "topic" wurde IMHO bereits alles Notwendige gesagt: - Ist bei der geforderten Präzision sichergestellt, dass diese auch über die gesamte Toleranzkette (Montage Die im LED-Gehäuse, Montage Linse zu/auf Platine etc.) eingehalten wird? - Sind die (unterschiedlichen) Temperaturausdehnungskoeffizienten der Materialien berücksichtigt (IMHO kommt man bei diesen Anforderungen nicht um eine Keramik herum, da es von z. B. FR4 zahllose Varianten gibt und diese auch jeweils mit einer recht hohen Streuung behaftet sind)?
Falk Brunner schrieb: > Andere leute kaufen einfache eine fertige Laserdiode mit passender Linse > in einem Gehäuse zusammen ;-) Ja, wäre eine Möglichkeit. Kennst du gerade eine Laserdiode die ~630nm hat und ein Strahl von ~20mm Durchmesser mit dem Kollimator erzeugt? Ich nicht. Ausser du bist im Watt Bereich (was total übertrieben und gefährlich ist). Zu der Positionierung: Die Distanz der LED zur Linse ist weniger problematisch, aber die Abweichung der LED zur optischen Achse schon, da eine Blende eingesetzt wird um das Streulicht des LED-Gehäuses auf ein Minimum zu reduzieren. Ausserdem befindet sich die Linse auf einem "Kollimator" der mittels Feingewinde verstellt werden kann. Der Brennpunkt sollte also recht einfach justiert werden können. Mich beunruhigen die X- Y- Z-Verschiebungen der LED beim bestücken. Wenn diese komplett im Raum steht, wirds nichts aus dem Lichtforhang. Zur Temperaturstabilität des Gehäuses: Da der Sensor "nur" im Bereich von 20-50° Arbeiten soll, werden die Ausdehnungen weit unter 1/100 sein, also nicht relevant. Und Heinlein ist doch ein sehr abstrakter Vergleich, aber ich habs verstanden. -> Entweder oder...
Ich mach solche Dinge mit einer gefrästen Positionierschablone, die auf die Bauteile gelegt wird.Allerdings sind 1/100 mm doch eher Wunschdenken.1/10mm ist realistisch.Allerdings müssen auf der Platine auch noch entsprechend exakte Positionierbohrungen vorgesehen sein.Bei der Forderung 1/100mm sollte dann auch mal die thermische Dehnung ins Kalkül gezogen werden.Aus dem Bauch heraus würde ich sagen, eine eher unsinnige Forderung. Grüsse
Patrick B. schrieb: > wirds nichts aus dem Lichtforhang. Ah, eine Scheibe Samlami... http://de.wikipedia.org/wiki/Salamitaktik Du könntest einfach mal mehr erzählen zu deinem Vorhang (mit Vogel-F). Immerhin gibt es die Dinger schon viele Jahre, und ich glaube nicht, dass da bisher jede LED händisch ausgerichet wurde...
OK. Es soll ein kleiner Sensor werden, der mehrere Sensor-Teile in einem Gehäuse verbindet. Beim optischen Teil ist das Ziel ein Durchmesser im Bereich von 0,1mm bis 20mm auf 0,05mm zu bestimmen über ein Pixel-Array. Hierfür wird das parallele Licht benötigt. (Günstige Qualitätskontrolle des Aussendurchmessers von Drehteilen). Linse und Empfänger sind etwa 30mm von einander entfernt.
Patrick B. schrieb: > Beim optischen Teil ist das Ziel ein Durchmesser im > Bereich von 0,1mm bis 20mm auf 0,05mm zu bestimmen über ein Pixel-Array. > Hierfür wird das parallele Licht benötigt. Falscher Ansatz, da Deine Lichtquelle immer divergent ist (bei einer nicht unendlich kleinen Lichtquelle geht das optisch nicht anders). Nimm eine Streuscheibe, setze dahinter mehrere LEDs und erzeuge eine diffuse Beleuchtung. Die CCD schaut dann über eine Optik auf diese Fläche, Objekte vor der Fläche werden als Abschattung wahrgenommen. Das macht jeder Scanner so. Die Genauigkeit der Messung hängt davon ab, wie gut das Objekt positioniert wird. Kann die Position nicht garantiert werden, kann man mit zwei Sensoren über Kreuz messen, dabei erfasst der eine die Position, der andere die Größe und diese wird dann über die Position korrigiert.
Timm Thaler schrieb: > Nimm eine Streuscheibe, setze dahinter mehrere LEDs und erzeuge eine > diffuse Beleuchtung. Wird dadurch nicht das Licht in irgend eine Richtung gelenkt? dadurch kann der CCD dann kein "richtiger" Schatten mehr warnehmen und hat viele Halbschatten. Also wie kann dann die Schattenbreite dem Objekt entsprechen? Ausserdem ist die Position sehr variabel, da das Prüfobjekt durch ein Rohr von ~18mm Durchmesser eingeführt wird. Timm Thaler schrieb: > Die Genauigkeit der Messung hängt davon ab, wie gut das Objekt > positioniert wird. Kann die Position nicht garantiert werden, kann man > mit zwei Sensoren über Kreuz messen, dabei erfasst der eine die > Position, der andere die Größe und diese wird dann über die Position > korrigiert. Dann kann ich ja auch mit einer LED + Linse arbeiten, die nicht so genau im Brennpunkt ist.
Patrick B. schrieb: > Wird dadurch nicht das Licht in irgend eine Richtung gelenkt? dadurch > kann der CCD dann kein "richtiger" Schatten mehr warnehmen und hat viele > Halbschatten. Wenn Du z.B. ein Negativ, Leiterplattenfilm usw. betrachtest, hältst Du den vor eine Punktlichquelle? Oder nicht doch vor eine diffuse Lichtquelle? Dein Konzept benötigt keine Linse vor der CCD, sofern die CCD breiter ist als Dein Objekt. Hat aber den Nachteil, dass die CCD nicht zwischen direktem Licht und seitlich einfallendem Licht unterscheidet. Dazu brauchst Du eine Lichtquelle mit halbwegs parallelem Strahlengang. Also eine LED mit großer Linse und langer Brennweite: groß. Oder viele LED mit einzelnen Linsen und sehr guter Ausrichtung: aufwendig. Verbannst Du die Parallelisierung auf die Seite der CCD, hast Du bereits einen Sensor, bei dem die Pixel exakt ausgerichtet sind. Du reduzierst das Problem damit auf ein Verfahren, was seit Jahrtausenden erfolgreich angewandt wird: Auge. Also diffus von hinten beleuchten, mit Linse auf CCD abbilden. Fremdlicht durch Begrenzung des Strahlenganges ausblenden. Willst Du dabei unabhängig von der Lage des Objektes sein, brauchst Du ein umgekehrtes Keppler- oder Gallilei-Fernrohr, was auf unendlich fokussiert ist. Siehe die Mimik von besseren Flachbettscannern. Leider wird die für Deinen Zweck zu groß sein, weil ja auf 21cm Breite ausgelegt.
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