XRF分析仪的智能功能将让您的镀层质量控制更加高效

FT230 XRF镀层分析仪专用于满足镀层行业的特殊需求。FT230通过整合全新的软件界面、用户体验功能以及高端分析组件,可以更简便地测试更多数量的样品,从而使操作员有时间在测量XRF的同时,执行其他工作。FT230配备四种新的关键功能,可助力更快完成镀层分析:

XRF分析仪的智能功能将让您的镀层质量控制更加高效


1.Find My Part™(查找我的样品)——简单的自动化程序

XRF的机器视觉功能将操作员设置XRF测量所需的所有步骤(查找测量位置、选择校准曲线、选择准直器和报告测量结果)整合为一个简单的自动化程序。操作员将零件装入仪器,点击“Find My Part™(查找我的样品)”按钮,仪器加载指定的完整分析程序。

操作员只需确认已识别到的零件,其余工作全部交由FT230处理,其中包括将测量结果发送至正确位置或者为客户创建完整报告。使得操作员空出时间操作实验室的其他仪器,或者返回生产流程。Find My Part™(查找我的样品)可为操作员节省72%(有时甚至更多)设置复杂测量所需的时间,并且更有助于实现生产一次性成功。

除机器视觉功能外,Find My Part™(查找我的样品)还可通过文本搜索或扫描样品单上的二维码或条形码,轻松加载测量程序。对于无需Find My Part™(查找我的样品)功能的简单样品设置,FT230还具有其他功能,通过提高测试容量和操作便利性以方便操作员的工作。

2.广域相机——简化零件设置

测量大型样品上的多个位置时,操作员通常需要通过标准窄域相机图像,搜索每个位置。窄域相机利于对样品最终定位进行细微调节;鉴于XRF镀层分析仪的X射线光束尺寸较小,视图只能仅向操作员显示零件的有限部分。

将样品放入仪器中时,XRF镀层分析仪更易于定位第一个测量位置(例如,借助样品台弹出时的预定位激光器或显示X射线束位置的激光器),但操作员在定位第一个位置后,就只能依靠自行查找。这会导致操作员在搜索剩余的点时停顿和浪费时间。

FT230可以安装第二台相机,以查看样品室的更大范围,从而简化零件设置。如需使用广域相机,操作员可将样品放入样品室,然后点击软件中的按钮。XRF将在数秒钟内采集到样品台行程区域内的视图,并将该图像显示在窄域图像旁边。

操作员可以放大广域图像中的特定测点,读取组件标签并查看更多细节,确保其选择正确的区域。操作员点击广域图像中显示的所需特定测点,将该点移动到分析位置。之后,操作员可以使用窄域图像进行所需的最终调整。

使用广域相机的好处

通过简单的实验说明使用广域相机的好处。创建一个自动化多点测量程序来测量尺寸为5.75英寸×9.5英寸的电路板。将该程序设置为测量5个点——在电路板的每个角各取一个点,中间取一个点。

由同一位受过培训的操作员以两种方式进行实验:一种是仅使用窄域相机,一种是使用广域相机。由于两种情况下的测量时间相同,因此只考虑设置程序的时间。实验结果见下文。

仅使用窄域相机创建5点程序的时间:73秒

使用广域相机创建5点程序的时间:59秒

节省时间:14秒(节省20%)


初看起来,使用广域相机所节省的时间不多,但在大批量生产厂中,像这样每天测试至少50块电路板是很常见的情况。一天合计能节省12分钟以上,操作员可以用这些时间做出自由安排以便执行其他工作。

在200天期间,使用广域相机可以为XRF操作员创造超过40小时或1个工作周的额外生产力。

广域相机可结合自动对焦或自动接近等其他功能使用,以节省更多的时间来准备样品,用于测量。

3.自动接近——提高分析结果的置信度

为使用XRF镀层分析仪获得一致结果,最好在每次测量时保持X射线管、零件和检测器之间的距离相同。由于X射线强度与距离成函数关系,而且X射线管-零件-检测器之间的几何位置的变化会影响厚度测量。XRF镀层分析仪通常使用两种方法中的其中一种来保持关键几何位置不变(激光对焦或评估图像对比度的视频对焦)。

分析头(包含X射线管和检测器)上下移动,直至仪器对焦程序完成,在某些情况下,还需要操作员进行最终微调调整。执行初始化、移动和最终确定操作需要花费时间。如果需要操作员做出决定,也可能会引入误判。

FT230可以配备名为“自动接近”的功能,只需点击一下即可将分析头移到正确位置。仪器内部的传感器可测量与样品之间的距离。“自动接近”功能激活时,仪器将测得距离与校准曲线中选择的工作距离(也称为“焦距”)进行比较,将分析头移到适当位置。由此可以让操作员获得置信度更高的结果:无需花费过多时间就能获得较准确结果,对焦零件样品时不会出错。

自动接近的好处

通过简单的实验说明自动接近的好处。将六个高度范围为4.8 - 6.6英寸(1.9 - 2.6 cm)的零件装入样品室。操作员创建多点程序来测量每个零件上的一个位置。

由同一位受过培训的操作员以两种方式进行实验:一种是使用激光对焦(移动分析头,操作员判断对焦),另一种是使用自动接近(分析头自动移到正确的焦距,无需操作员干预)。由于两种情况下的测量时间相同,因此只考虑设置程序的时间。实验结果见下文。

仅使用激光对焦创建6点程序的时间:44秒

使用自动接近创建6点程序的时间:29秒

节省时间:15秒(节省33%)


看起来使用自动接近功能所节省的时间不多,但在每天重复50次运行该功能的常见情况下,操作员可以节省12分钟,可用这些时间来执行其他工作。

在200天期间,使用自动接近可以为XRF操作员创造近40小时或近1个工作周的额外生产力。

自动接近可结合广域相机等其他功能使用,以节省额外的时间来准备样品,用于测量。

4.自动对焦——测试数量更多的样品

定位待测零件后,按下启动按钮前的最后一步是对焦零件。通常通过激光对焦或使用评估图像对比度的视频对焦。

使用任意一种方法时,分析头(包含X射线管和检测器)均会上下移动,直至仪器对焦程序完成,在某些情况下,需要操作员进行最终微调调整。初始化、移动和最终确定操作需要花费时间,如果操作员需要做出决定,也可能会引入误判。

FT230可配备自动对焦功能,无需操作员参与,也无需移动分析头。激活时,相机自动将样品对焦在十字线下。

本程序甚至可测量与零件之间的距离,操作员能够测量处于不同高度或阶梯式几何位置的零件。测量速度非常快,因而允许测试数量更多的样品,操作员可花费更少的时间来设置零件。

使用自动对焦的好处

通过简单的实验说明使用自动对焦的好处。将六个高度范围为4.8 - 6.6英寸(1.9 - 2.6 cm)的零件装入样品室。操作员创建多点程序来测量每个零件上的一个位置。

由同一位受过培训的操作员以两种方式进行实验:一种是使用激光对焦(移动分析头,操作员判定对焦),一种是使用自动对焦(不移动分析头,操作员不参与对焦)。由于两种情况下的测量时间相同,因此只考虑设置程序的时间。实验结果见下文。

仅使用激光对焦创建6点程序的时间:44秒

使用自动对焦创建6点程序的时间:17秒

节省时间:27秒(节省62%)


就单次运行而言,可以节省一定时间,但考虑到每天设置至少50次运行是很常见的情况,节省的时间十分可观。一天合计节省超过22分钟,操作员可以用这些时间自由做出安排以便执行其他工作。

在200天期间,自动对焦可以为XRF操作员创造近76小时或近2个工作周的额外生产力。

自动对焦可结合广域相机等其他功能使用,以节省更多的时间来准备样品,用于测量。

零件高度的范围越大,自动对焦就越有利,因为操作员花在调整分析头位置上的时间就越少。此外,使用激光对焦时,零件高度的范围受限于工作范围(又称“焦距”)。通过自动对焦,FT230可以测量高度差异高达2.6英寸(67 mm)的零件。

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日期: 13 June 2022

作者: Matt Kreiner, Product Manager – Coatings Analysis Products

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