Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2005 №3

Сверхпроизводительные гибкие автоматы установки электронных компонентов на базе платформы AX

Соловьев Александр


Новое поколение автоматов установки компонентов на базе платформы АХ компании Assembleon, входящей в группу компаний Philips, предлагает уникальные гибкие решения для многономенклатурного крупносерийного производства печатных узлов. Данные автоматы обеспечивают высокую производительность и максимальные возможности при минимальных инвестициях.

Концепция параллельной установки компонентов

Главной особенностью автоматов на базе платфор мы AX компании Assembleon является концепция параллельной установки компонентов. В обычном автомате установки компонентов на выполнение вспомогательных операций, таких, как транспорти ровка печатных плат по конвейеру, фиксация платы в рабочей зоне автомата, считывание реперных зна ков, смена вакуумных захватов, затрачивается очень много времени, что в условиях средне- и крупносе рийных производств приводит к существенным ма териальным потерям.

Передовая технология параллельной установки компонентов, реализованная в автоматах AX, позво ляет свести к минимуму непродуктивное время ра боты автомата благодаря параллельной загрузке, вы грузке плат, распознаванию реперных знаков, смене захватов и установке компонентов. Данная концеп ция обеспечивает хорошую производительность и минимальную стоимость установки компонента.

Модульность конструкции

Одним из главных преимуществ данных автома тов является передовая технология TrueModularity, которая обеспечивает масштабируемую производи тельность автоматов и позволяет исключить нали чие избыточной или недостаточной производствен ной мощности.

Автоматы могут оснащаться установочными мо дулями двух типов: стандартными установочными модулями и компактными установочными модуля ми. Модули обоих типов имеют одинаковый прин цип работы, систему управления и могут контроли роваться одним и тем же программным обеспечени ем. Единственная разница между ними состоит в том, что компактный установочный модуль в два раза уже стандартного модуля. Это позволяет гибко изменять производительность автомата для достижения мак симальной эффективности работы.

Сверхпроизводительный гибкий автомат установки компонентов АХ-3
Рис. 1. Сверхпроизводительный гибкий автомат установки компонентов АХ-3
Сверхпроизводительный гибкий автомат установки компонентов АХ-5
Рис. 2. Сверхпроизводительный гибкий автомат установки компонентов АХ-5

Стандартный установочный модуль имеет 26 по зиций захвата компонентов, а компактный — 11 по зиций. Максимальная производительность обоих модулей по стандарту IPC 9850 составляет 5500 комп./ч. Компактные и стандартные уста новочные модули могут использоваться в лю бой комбинации. Данные установочные моду ли унифицированы для использования на ав томатах, созданных на базе платформы AX, что позволяет перераспределять их между автома тами в сборочных линиях в пределах цеха, предприятия, страны и тем самым гибко варь ировать производственные мощности, исходя из текущих потребностей. На автомат AX-3 можно установить до 6 стандартных или до 12 компактных установочных модулей, на АХ-5— до 10 стандартных или до 20 компактных. Мак симальная производительность автомата AX-3 по стандарту IPC 9850 достигает 65 000 комп./ч, а максимальная производительность АХ-5— 110 000 комп./ч.

Каждый модуль оснащен установочной го ловкой со сменными вакуумными захвата ми для установки широкого спектра компо нентов — от чип-компонентов типоразме ром 01005 (0,4=0,2 мм) до микросхем SOIC, QFP, BGA и CSP с максимальными размера ми 45=45 мм. Система регулирования уси лия при установке от 2,5 до 8 Н с шагом 0,1 Н обеспечивает прецизионный монтаж компо нентов, полностью исключая возможность их повреждения.

Концепция параллельной установки компонентов в автоматах на базе платформы AX
Рис. 3. Концепция параллельной установки компонентов в автоматах на базе платформы AX
Рис. 4. Стандартный и компактный установочные модули
Рис. 4. Стандартный и компактный установочные модули
Установочная головка автоматов AX
Рис. 5. Установочная головка автоматов AX
Возможность использования различных вакуумных захватов позволяет устанавливать весь спектр компонентов для поверхностного
Рис. 6. Возможность использования различных вакуумных захватов позволяет устанавливать весь спектр компонентов для поверхностного монтажа

Новейшие системы технического зрения

Для центрирования столь широкого спект ра компонентов автоматы оснащены лазер ной системой центрирования для компонен тов с максимальными габаритными размера ми 17,5x17,5 мм, а также новейшей системой технического зрения на основе ПЗС-камеры для центрирования компонентов размером до 45x45 мм и минимальным размером выво дов 0,2 мм. Точность установки компонентов составляет 50 мкм при 4 τ.

Кроме того, каждая установочная головка оснащена прецизионной камерой распознавания реперных знаков или шаблонов для авто матической коррекции координат установки компонентов. Данная камера также использу ется для распознавания положения питателей, станции смены вакуумных захватов и емко сти для отбраковки компонентов.

Рис. 7. Система технического зрения на основе ПЗС-камеры для центрирования компонентов размером до 45x45 мм и минимальным размером выводов 0,2 мм
Рис. 7. Система технического зрения на основе ПЗС-камеры для центрирования компонентов размером до 45x45 мм и минимальным размером выводов 0,2 мм

Система транспортировки печатной платы

Транспортная система обеспечивает плав ное перемещение печатной платы в автома тах, а фиксация платы по краям не требует на личия на плате базовых отверстий. Система автоматически настраивается под ширину и толщину печатной платы для минимизации времени переналадки оборудования на новый тип изделий.

Автоматы имеют входную и выходную сек ции, которые играют роль буферов, поэтому для них не требуется установка дополнитель ных конвейерных систем до и после автомата для синхронизации работы производственной линии.

Система транспортировки печатной платы
Рис. 8. Система транспортировки печатной платы

Легкая замена питателей

Для упрощения замены питателей и мини мизации времени переналадки в автоматах AX используются системы перемещения питате лей, а также поставляемая по заказу уникаль ная система проверки и подготовки питателей вне линии SVS Pro, которая гарантирует пра вильную установку питателей в автомате.

Система SVS Pro состоит из станции подго товки питателей и контроллера, установлен ного в автомате установки компонентов. Стан ция подготовки питателей оснащена сканером штрих-кодов. Считывая штрих-код c катушек с компонентами, оператор получает информа цию о том, какой питатель в какую позицию требуется установить в системе перемещения питателей. В системе SVS Pro содержится ин формация о каждой системе перемещения пи тателей, каждой катушке с компонентами, по ложении питателей в линии, количестве ком понентов. Данная информация отслеживается в течение всего периода работы.

В случае, если оператор неправильно уста новит систему перемещения питателей или отдельный питатель, система SVS Pro при остановит производство и оповестит опера тора о возникновении ошибки.

Кроме того, перед тем как компоненты в пи тателе полностью закончатся, система SVS Pro предупредит оператора о необходимости при соединения новой катушки с компонентами, что позволит значительно увеличить произ водительность оборудования.

Система перемещения питателей
Рис. 9. Система перемещения питателей
Система проверки и подготовки питателей вне линии SVS Pro
Рис. 10. Система проверки и подготовки питателей вне линии SVS Pro

Программное обеспечение

Автомат оснащен системой управления на основе персонального компьютера с опера ционной системой Windows. Имеется воз можность подключения к локальной сети предприятия для пересылки рабочих про грамм и мониторинга работы оборудования с основного компьютера в производственном цехе.

Как известно, конвертирование CAD-дан ных, генерация и оптимизация рабочих про грамм — важнейшие этапы в организации производства новых изделий.

Компания Assembleon предлагает два различ ных программных продукта для подготовки рабочих программ и оптимизации работы обо рудования: PPS-Pro и eM-Assembly Expert. Дан ные программные продукты обеспечивают:

  • сокращение времени подготовки рабочих программ благодаря использованию CAD- данных;
  • создание и оптимизацию рабочих программ для всей сборочной линии;
  • балансировку оборудования в линии для достижения максимальной производительности;
  • гибкую переналадку на новый тип продукции;
  • точное производственное календарное планирование.

Главные преимущества программного обес печения PPS-Pro:

  • использование оптимизаторов рабочих программ Assembleon;
  • обеспечение ритмичности производственного процесса путем минимизации времени сборки изделий;
  • поддержка различных форматов CAD-данных;
  • сохранение информации о компонентах;
  • создание отчетов о параметрах автомата. Главные преимущества программного обеспечения eM-Assembly Expert:
  • оптимизация рабочих программ;
  • расширенный интерфейс для данных CAD и BOM;
  • обеспечение сбалансированной загрузки автоматов разных производителей;
  • возможность модернизации (например, внедрение электронного документооборота).
Рис. 11. Программное обеспечение для автоматов  AX обеспечивает уникальные возможности  создания рабочих программ и управления производственным процессом
Рис. 11. Программное обеспечение для автоматов
AX обеспечивает уникальные возможности
создания рабочих программ и управления
производственным процессом
Продуманная архитектура автоматов обеспечивает легкость технического обслуживания
Рис. 12. Продуманная архитектура автоматов
обеспечивает легкость технического обслуживания

Легкость технического обслуживания

Конструкция автоматов обеспечивает лег кий доступ ко всем основным узлам, что поз воляет сократить время ремонта. При замене установочного модуля среднее время ремонта составляет менее 20 минут, без необходимос ти последующей калибровки модуля.

Таблица 1. Основные технические характеристики автоматов AX
Основные технические характеристики автоматов AX

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Сообщить об ошибке