如何克服目視檢查面臨的主要挑戰(zhàn)

本文討論使用顯微鏡進(jìn)行目視檢查和返工時(shí)遇到的挑戰(zhàn)。使用正確類(lèi)型的顯微鏡和光學(xué)設(shè)置對(duì)于優(yōu)化工作流程和增加產(chǎn)量至關(guān)重要。使用顯微鏡進(jìn)行目視檢查和返工時(shí)可能遇到的挑戰(zhàn)包括確定適當(dāng)?shù)姆糯蟊堵屎驼彰饕约坝凶銐虼蟮墓ぷ骶嚯x。然而，其他關(guān)鍵因素與工作流程優(yōu)化、有效報(bào)告結(jié)果和用戶培訓(xùn)以及檢查過(guò)程中的用戶舒適度有關(guān)。Leica數(shù)碼和立體顯微鏡能夠提供一系列完整的解決方案，幫助您克服這些挑戰(zhàn)，提供更有效的檢查和返工。
 
簡(jiǎn)介
供應(yīng)商和制造商需要以一種高效且經(jīng)濟(jì)的方式檢查部件和組件。目標(biāo)是確保并優(yōu)化產(chǎn)品性能和生命周期。本文介紹用戶使用顯微鏡進(jìn)行檢查和返工時(shí)可能面臨的典型挑戰(zhàn)，并提及能夠幫助用戶克服這些挑戰(zhàn)且能夠優(yōu)化檢查工作流程效率的Leica數(shù)碼和立體顯微鏡。
 
 
目視檢查面臨的挑戰(zhàn)
通常使用數(shù)碼或立體顯微鏡進(jìn)行部件和組件目視檢查。僅需要檢查時(shí)，數(shù)碼顯微鏡或配備攝像頭的顯微鏡是很好的解決方案。需要返工檢查時(shí)，通常使用配備目鏡的立體顯微鏡。
 
僅檢查和返工檢查（數(shù)碼顯微鏡或配備攝像頭的顯微鏡）
進(jìn)行目視檢查時(shí)遇到的很多挑戰(zhàn)可能導(dǎo)致工作流程效率低。以下為用戶可能面臨的一些常見(jiàn)挑戰(zhàn)：

• 光學(xué)性能和照明不足

錯(cuò)誤使用光學(xué)透鏡和光照明[1-3]設(shè)置可能會(huì)阻止用戶從簡(jiǎn)單的大視野（低放大倍率，大視野和景深；請(qǐng)參閱圖1A）快速轉(zhuǎn)換視野，在不失去焦點(diǎn)的情況下查看微小細(xì)節(jié)（更高的放大倍率）。發(fā)生這種情況時(shí)，每次改變放大倍率時(shí)需要進(jìn)行其他調(diào)節(jié)，以獲得清晰的圖像。照明在成像過(guò)程中至關(guān)重要，可增強(qiáng)不同樣本的細(xì)節(jié)（請(qǐng)參閱圖1B和圖1C）

• 工作距離過(guò)小

顯微鏡的工作距離（請(qǐng)參閱圖1D）是物鏡底部到樣本頂部之間的距離[1]。使用具有短工作距離的顯微鏡物鏡可能致使難以進(jìn)行需要用工具訪問(wèn)樣本或需要處理樣本的返工。使用具有短工作距離的物鏡進(jìn)行檢查時(shí)，樣本可能更易觸及物鏡，可能發(fā)生損壞。

圖1：A）紅色箭頭表示顯微鏡圖像的視野（水平）和景深（垂直）。微電子樣本使用B）環(huán)形燈和C）同軸照明系統(tǒng)成像。D）顯微鏡工作距離用紅色箭頭表示。
 

• 使用專(zhuān)用工作站導(dǎo)致延遲

進(jìn)行樣本測(cè)量時(shí)，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)參考進(jìn)行分析或者對(duì)比，有時(shí)需要跨工作站傳輸樣本和備注，以進(jìn)行專(zhuān)業(yè)檢查任務(wù)。如果工作站被占用，則此工作流程可能導(dǎo)致等待/空閑時(shí)間。如果工作站之間存在手動(dòng)圖像數(shù)據(jù)傳輸（例如，使用像USB和SD卡之類(lèi)的移動(dòng)媒介），則處理中媒介可能暫時(shí)丟失或者丟失，從而導(dǎo)致延遲或降低檢查效率。

• 難以操作顯微鏡

復(fù)雜的顯微鏡操作可能需要對(duì)用戶進(jìn)行特殊培訓(xùn)才能熟練掌握。確保每位用戶掌握進(jìn)行操作的適當(dāng)技術(shù)水平很重要，且通常需要額外的培訓(xùn)時(shí)間，尤其是初始用戶技術(shù)水平存在較大差異時(shí)。不簡(jiǎn)便的顯微鏡和軟件包可能會(huì)降低用戶培訓(xùn)速度并降低生產(chǎn)力。

• 無(wú)法快速適應(yīng)新檢查需求

檢查不同樣本（如印制電路板、電子組裝件、汽車(chē)部件和組件或醫(yī)療器械）通常需要不同的顯微鏡設(shè)置（物鏡、照明等）。復(fù)雜且不可改變的顯微鏡解決方案可能限制用戶使其快速適應(yīng)用戶需求和所想檢查樣本類(lèi)型的能力。

• 繁瑣的結(jié)果報(bào)告

報(bào)告和分享結(jié)果（即，圖像分析、數(shù)據(jù)和報(bào)告）時(shí)，為維持有效的工作流程，其他工作站必須易于訪問(wèn)結(jié)果。但是，使用專(zhuān)用工作站進(jìn)行該任務(wù)時(shí)，由于嘗試訪問(wèn)工作站或手動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)，用戶之間的信息分享可能變得困難且緩慢，導(dǎo)致生產(chǎn)力降低。

• 檢查過(guò)程中用戶拉傷和受傷的風(fēng)險(xiǎn)

由于重復(fù)性的任務(wù)，使用顯微鏡進(jìn)行的樣本檢查通常是一個(gè)可能花費(fèi)數(shù)小時(shí)的緩慢過(guò)程。長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)相同的動(dòng)作可能導(dǎo)致用戶不適和拉傷，尤其是使用不符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)或不提供人體工程學(xué)配件的顯微鏡時(shí)。

返工檢查（立體顯微鏡）
返工目視檢查，需要具有即時(shí)深度感知的3D觀察視野，因此應(yīng)使用配備目鏡的立體顯微鏡。例如，對(duì)電子部件或印制電路板（PCB）進(jìn)行檢查和返工。

檢查和返工過(guò)程中無(wú)法快速掃描樣本
返工檢查時(shí)遇到另外一項(xiàng)導(dǎo)致效率低下的挑戰(zhàn)是無(wú)法快速改變顯微鏡的設(shè)置，以讓用戶從大樣品觀察切換為細(xì)節(jié)觀察模式。在使用無(wú)法提供足夠景深、視野和分辨率的立體顯微鏡時(shí)會(huì)遇到此挑戰(zhàn)，因此需要繁瑣的調(diào)節(jié)工作。
有關(guān)目視檢查挑戰(zhàn)概述，請(qǐng)參閱表1。

面臨的挑戰(zhàn)	僅檢查和/或檢查與返工
光學(xué)性能與照明不足	兩項(xiàng)
工作距離小	兩項(xiàng)
專(zhuān)用工作站延遲	兩項(xiàng)
難以培訓(xùn)用戶	兩項(xiàng)
無(wú)法適應(yīng)需求	兩項(xiàng)
繁瑣的報(bào)告	兩項(xiàng)
拉傷和受傷風(fēng)險(xiǎn)	兩項(xiàng)
返工樣本掃描慢	檢查與返工

 
徠卡顯微鏡：挑戰(zhàn)概述
徠卡顯微系統(tǒng)的數(shù)碼和立體顯微鏡為用于僅目視檢查或返工檢查的可克服上文提及挑戰(zhàn)的解決方案[4]。
 
僅檢查解決方案
使用Emspira 3數(shù)碼顯微鏡的單機(jī)模式，提供集成功能，能夠在不適用計(jì)算機(jī)的情況下進(jìn)行測(cè)量、比較和數(shù)據(jù)分享。
 
檢查和返工解決方案
使用S系列立體顯微鏡，用戶能夠優(yōu)化其工作流程并節(jié)省檢查時(shí)間。用戶使用FusionOptics [5]技術(shù)能夠提高檢查效率，使顯微鏡能夠提供大視野和高分辨率。
使用M系列立體顯微鏡，用戶能夠輕松處理常規(guī)檢查或記錄任務(wù)。
配備Flexacam C3攝像頭的S和M系列立體顯微鏡也能用于單機(jī)模式檢查，集成了測(cè)量、比較和數(shù)據(jù)分享功能。
 
參考文獻(xiàn)：
[1]      E. Ippel, J. DeRose, D. Goeggel, Key Factors to Consider When Selecting a Stereo Microscope, Science Lab (2020) Leica Microsystems.
[2]      M. Wilson, Eyepieces, Objectives and Optical Aberrations, Science Lab (2017) Leica Microsystems.
[3]      J. DeRose, M. Schacht, Illumination (Lighting) Systems for Stereo Microscopes: Obtaining the optimal results for industrial applications, Science Lab (2015) Leica Microsystems.
[4]      J. DeRose, D. Barbero, How to select the right solution for visual inspection: Factors to consider when looking for a routine inspection microscope, Science Lab (2021) Leica Microsystems.
[5]      D. Goeggel, A. Schué, D. Kiper, FusionOptics – Combines high resolution and depth of field for ideal 3D optical Images, Science Lab (2008) Leica Microsystems.
 
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