Kompaktinių cilindrų integravimas į automatizuotas PCB surinkimo linijas

Elektronikos gamintojai susiduria su erdvės apribojimais ir tikslumo reikalavimais automatinėse spausdintinių plokščių surinkimo linijose, kur tradiciniai pneumatiniai cilindrai sukelia trukdžių, užima vertingą nekilnojamąjį turtą ir neatitinka griežtų tolerancijų, kurių reikalauja šiuolaikinės technologijos. paviršinio montavimo technologija¹. Dėl didelių gabaritų pavaros trikdo darbo eigos optimizavimą, o dėl nenuoseklios padėties atsiranda nekokybiškų mazgų ir brangiai kainuojančių perdirbimo ciklų.

Kompaktiškų cilindrų integracija į spausdintinių plokščių surinkimą reikalauja erdvę taupančių konstrukcijų be strypų, tikslaus padėties nustatymo valdymo ±0,1 mm tolerancijos ribose, suderinamumo su švariomis patalpomis, veikimo be vibracijos ir modulinių montavimo sistemų, kurios maksimaliai padidina našumą, išlaikant sterilią aplinką ir tikslumą, būtiną didelio tankio elektroninių komponentų išdėstymui.

Praėjusią savaitę dirbau su Šiaurės Karolinoje esančios užsakomosios gamybos įmonės automatizavimo inžinieriumi Michaeliu, kurio komplektavimo ir išdėstymo mašinoms dėl per didelių pneumatinių pavaros mechanizmų dažnai pasitaikydavo nesutapimų. Pritaikius mūsų kompaktiškus cilindrus be lazdelių, jo linijoje buvo pasiektas 99,7% išdėstymo tikslumas, o našumas padidėjo 15% dėl geresnio erdvės panaudojimo. 🔧

Turinys

• Kuo unikalios PCB surinkimo linijos, skirtos pneumatinei integracijai?
• Kaip pasirinkti tinkamą kompaktiško cilindro konfigūraciją?
• Kurie diegimo būdai optimizuoja našumą ir erdvę?
• Kokia techninės priežiūros praktika užtikrina pastovią surinkimo kokybę?

Kuo unikalios PCB surinkimo linijos, skirtos pneumatinei integracijai?

PCB surinkimo aplinkoje reikia specializuotų pneumatinių sprendimų, kurie labai skiriasi nuo bendrųjų gamybos programų.

PCB surinkimo linijoms reikalingi pneumatiniai cilindrai, pasižymintys submilimetriniu padėties nustatymo tikslumu ir neužterštumu, elektromagnetinis suderinamumas², minimalus vibracijos perdavimas, kompaktiški mažesnio nei 50 mm pločio pėdsakai ir didesnis nei 300 operacijų per minutę ciklo greitis, išlaikant nuoseklią jėgos kontrolę subtiliam komponentų tvarkymui.

Aplinkosaugos reikalavimai

Švarių patalpų standartai

PCB surinkimo aplinkoje griežtai kontroliuojamas užterštumas:

• 10 000 klasės švarios patalpos³ reikalingos sandarios pavaros
• Dalelių susidarymas eksploatacijos metu turi būti sumažinta iki minimumo.
• Išmetamosios medžiagos gali užteršti jautrią elektroniką.
• Statinė iškrova apsauga apsaugo nuo komponentų pažeidimų

Elektromagnetinis suderinamumas (EMC)

Elektroninė surinkimo įranga kelia unikalių iššūkių:

• radijo dažnių trukdžiai iš impulsinių maitinimo šaltinių
• Magnetinio lauko jautrumas daro įtaką tiksliam padėties nustatymui
• Įžeminimo reikalavimai apsaugai nuo statinio išlydžio
• Ekranuotas kabelis maršruto parinkimas apsaugo nuo signalo trukdžių.

Tikslumo ir greičio reikalavimai

Padėties nustatymo tikslumo reikalavimai

Ciklo laiko optimizavimas

Šiuolaikinės surinkimo linijos reikalauja:

• Didelio greičio veikimas iki 500 ciklų per minutę
• Pagreičio valdymas apsaugo nuo komponentų pažeidimų.
• Prastovos laiko tikslumas klijų kietėjimui
• Sinchronizuotas judėjimas su kitais automatizavimo komponentais.

Erdvės apribojimai

Įrangos tankio iššūkiai

• Daugiapakopis surinkimas reikalauja vertikalaus erdvės efektyvumo
• Konvejerio integravimas montavimo galimybių ribos
• Regėjimo sistemos išvalymas daro įtaką pavaros išdėstymui
• Prieiga prie techninės priežiūros turi būti išsaugotas

Šilumos valdymas

Šilumos išsiskyrimas turi įtakos tikslumui:

• Komponentų temperatūra stabilumo reikalavimai
• Šiluminis plėtimasis padėties nustatymo kompensavimas
• Šilumos išsklaidymas iš kompaktiškų pavarų
• Aplinkos temperatūra kontrolė surinkimo zonose

Kaip pasirinkti tinkamą kompaktiško cilindro konfigūraciją?

Tinkamai parinkti cilindrai užtikrina optimalų našumą sudėtingose PCB surinkimo srityse.

Kompaktiškus cilindrus rinkitės pagal eigos ilgio reikalavimus, jėgos specifikacijas komponentų valdymui, montavimo konfigūracijos suderinamumą, padėties grįžtamojo ryšio parinktis, greičio valdymo galimybes ir aplinkos sandarumo įvertinimus, užtikrindami EMC atitiktį ir integraciją su esamais automatizavimo valdikliais.

Techninės specifikacijos

Jėgos ir smūgio reikalavimai

Tipinės PCB surinkimo programos:

• Komponentų išdėstymas: 5-50N jėga, 10-100 mm eiga
• PCB transportavimas: 20-200N jėga, 50-500 mm eiga
• Armatūros įjungimas: 10-100 N jėga, 5-50 mm eiga
• Dangčio montavimas: 50-500 N jėga, 10-100 mm eiga

Greičio ir pagreičio valdymas

• Kintamo greičio valdymas nuo 10-2000 mm/sek.
• Pagreičio didinimas apsaugo nuo komponentų smūgių.
• Lėtėjimo amortizacija užtikrina švelnų padėties nustatymą
• Programuojami profiliai skirtingiems komponentams

Atsiliepimų apie padėtį parinktys

Jutiklių integravimas

• Magnetiniai reed jungikliai pagrindiniam padėties nustatymui
• Linijiniai potenciometrai analoginiam grįžtamajam ryšiui
• Optiniai koderiai labai tiksliam valdymui
• Magnetostrikciniai jutikliai absoliučiam padėties nustatymui

Valdiklio suderinamumas

• PLC integracija su standartinėmis įvesties/išvesties funkcijomis
• Lauko magistralės ryšys (Profibus, DeviceNet)
• Ethernet ryšys svetainėje Pramonė 4.0⁴
• Servo pavaros suderinamumas uždarosios kilpos valdymui

Neseniai padėjau Teksase esančio LED gamintojo gamybos inžinierei Sarai, kuriai reikėjo tiksliai išdėstyti komponentus miniatiūrinėse grandynų plokštėse. Jos turimi cilindrai negalėjo užtikrinti reikiamos ±0,02 mm paklaidos. Pateikėme pagal užsakymą pagamintus cilindrus be lazdelių su integruotais linijiniais davikliais, kurie pagerino jos išdėstymo tikslumą 300%, o ciklo laiką sutrumpino 20%. 📱

Aplinkosaugos aspektai

Sandarinimas ir apsauga

• IP65 reitingas minimalus elektronikos aplinkai
• Maisto produktų klasės sandarikliai medicinos prietaisų surinkimui
• Atsparumas cheminėms medžiagoms į valymo tirpiklius
• Temperatūros stabilumas visame veikimo diapazone

Medžiagų parinkimas

• Anoduoto aliuminio kėbulai atsparūs korozijai
• Nerūdijantis plienas atšiaurioms sąlygoms skirti komponentai
• Nemagnetinės medžiagos užkirsti kelią trukdžiams
• Mažai išsiskiriantys plastikai naudoti švariose patalpose

Kurie diegimo būdai optimizuoja našumą ir erdvę?

Strateginis montavimas maksimaliai padidina kompaktiškų cilindrų privalumus ribotos erdvės surinkimo linijose.

Optimizuokite kompaktiškų cilindrų montavimą naudodami modulines montavimo sistemas, integruotus kreipiančiuosius bėgius, lanksčias jungtis, suderintą judesių programavimą, tinkamą kabelių valdymą ir sistemingą integraciją su regos sistemomis bei kokybės kontrolės įranga, kad pasiektumėte maksimalų erdvės efektyvumą ir veiklos patikimumą.

Montavimo strategijos

Erdvės požiūriu efektyvios konfigūracijos

• Vertikalus montavimas maksimaliai išnaudojamas grindų plotas.
• Apverstas montavimas pagerina prieinamumą.
• Šoninis montavimas integruojamas su konvejerių sistemomis.
• Kelių ašių išdėstymas sudėtingiems judesiams

Moduliniai surinkimo būdai

• Standartizuotos montavimo plokštės įgalinti greitus pakeitimus
• Greito atjungimo jungiamosios detalės sutrumpinti techninės priežiūros laiką.
• "Plug-and-play" jungtys supaprastinti montavimą
• Modulinės kreipiančiųjų sistemos užtikrina tikslų išlyginimą.

Integracija su automatizavimo sistemomis

Judesio valdymo koordinavimas

• Pagrindinio ir pavaldinio programavimas sinchronizuoja kelias ašis
• Elektroninis kamerų valdymas sukuria sudėtingus judesių profilius.
• Padėties interpoliavimas užtikrina sklandžias trajektorijas.
• Saugus blokavimas apsaugo įrangą nuo sugadinimo.

Vizijos sistemos integracija

• Koordinuotas padėties nustatymas su kamerų sistemomis
• Kalibravimo procedūros išlaikyti tikslumą.
• Dinaminis fokusavimas koregavimai darbo metu
• Atsiliepimai apie kokybę nuolatinio tobulinimo ciklai

Kabelių tvarkymas ir nukreipimas

Signalo vientisumo apsauga

• Ekranuoti kabeliai išvengti elektromagnetinių trukdžių.
• Tinkamas įžeminimas triukšmo mažinimo būdai
• Kabelių atskyrimas nuo elektros laidininkų
• Įtampos mažinimas apsaugo nuo ryšio sutrikimų.

Prieiga prie techninės priežiūros

• Nuimami kabelių dėklai užtikrinti lengvą prieigą.
• Spalvomis pažymėtos jungtys greičio trikčių šalinimas
• Dokumentų etiketės nustatyti grandinės funkcijas.
• Bandomieji taškai palengvinti diagnostikos procedūras.

Veiklos optimizavimas

Kalibravimo procedūros

• Pradinė sąranka naujų įrenginių protokolai
• Periodinis pakartotinis kalibravimas išlaiko tikslumą.
• Temperatūros kompensavimas koregavimai
• Dėvėjimo kompensavimas algoritmai prailgina tarnavimo laiką

Stebėsena ir diagnostika

• Veiklos tendencijos nustato degradaciją
• Prognozuojama techninė priežiūra užkerta kelią gedimams.
• Signalizacijos sistemos įspėti operatorius apie problemas.
• Duomenų registravimas remia nuolatinį tobulėjimą.

Kokia techninės priežiūros praktika užtikrina pastovią surinkimo kokybę?

Aktyvi priežiūra padeda išvengti kokybės problemų ir prailgina įrangos tarnavimo laiką sudėtingoje PCB surinkimo aplinkoje.

Palaikykite pastovią surinkimo kokybę, atlikdami planinį tepimą su elektronika suderinamais produktais, reguliarų kalibravimo tikrinimą, sandariklių tikrinimą ir keitimą, užterštumo stebėjimą, eksploatacinių duomenų analizę ir prevencinį komponentų keitimą, atsižvelgiant į ciklų skaičių ir darbo sąlygas.

Prevencinės techninės priežiūros tvarkaraščiai

Kasdieniai patikrinimai

• Vizuali apžiūra ar nėra akivaizdžių pažeidimų arba nusidėvėjimo.
• Operacijos patikrinimas svarbiausių funkcijų
• Švaros vertinimas darbo zonų
• Veiklos stebėjimas per sistemos diagnostiką

Savaitinė priežiūra

• Tepimo paslauga su švarios patalpos reikalavimus atitinkančiais produktais.
• Kalibravimo patikra naudojant tiksliuosius matuoklius
• Sandariklio būklė tikrinimas, ar nėra nusidėvėjimo arba pažeidimų.
• Kabelių tikrinimas dėl įtempimo ar užteršimo

Mėnesio paslauga

• Išsamus valymas su patvirtintais tirpikliais
• Išsamus kalibravimas procedūros
• Dėvėjimosi matavimas svarbiausių komponentų
• Veiklos dokumentai ir tendencijos

Užterštumo kontrolė

Švarių patalpų protokolai

• Tinkami drabužiai ir techninės priežiūros procedūros
• Patvirtintas valymas medžiagos ir metodai
• Užterštumo stebėsena tarnybos metu
• Dokumentacija visos techninės priežiūros veiklos

Tepimo valdymas

• Su elektronika suderinamas tik tepalai
• Minimalus taikymas kiekiai
• Be užteršimo taikymo metodai
• Tinkamas šalinimas medžiagų atliekų

Veiklos stebėjimas

Kokybės metrikų stebėjimas

• Įdėjimo tikslumas matavimai
• Ciklo trukmė nuoseklumo stebėjimas
• Atmestų paraiškų skaičius koreliacija su technine priežiūra
• Bendras įrangos efektyvumas⁵ (OEE) skaičiavimas

Predikcinės techninės priežiūros rodikliai

• Jėgos kitimas tendencijos rodo nusidėvėjimą
• Greičio mažėjimas rodo tepimo poreikius
• Pozicijos dreifas nurodo kalibravimo reikalavimus
• Vibracijos analizė aptinka guolių susidėvėjimą.

Bendrų problemų šalinimas

Tikslumo problemos

• Mechaninis nusidėvėjimas kreipiamosiose sistemose
• Šiluminis plėtimasis poveikis pozicionavimui
• Užterštumas poveikis jutiklio veikimui
• Kalibravimo nuokrypis laikui bėgant

Greičio ir našumo problemos

• Tepimo degradacija mažina efektyvumą.
• Oro tiekimas slėgio svyravimai
• Valdymo sistema parametrų dreifas
• Mechaninis surišimas nuo užteršimo

"Bepto" supranta, kad PCB surinkimo operacijos yra labai svarbios, ir siūlo specializuotus kompaktiškus cilindrus, sukurtus specialiai elektronikos gamybai. Mūsų techninės pagalbos komanda glaudžiai bendradarbiauja su automatizavimo inžinieriais, kad užtikrintų optimalią integraciją ir ilgalaikį patikimumą šiose sudėtingose srityse. 🎯

Išvada

Norint sėkmingai integruoti kompaktiškus cilindrus į spausdintinių plokščių surinkimo linijas, reikia atidžiai atsižvelgti į tikslumo reikalavimus, erdvės apribojimus, aplinkos sąlygas ir techninės priežiūros protokolus, kad būtų užtikrinta pastovi kokybė ir maksimalus įrangos veikimo laikas reiklioje elektronikos gamybos aplinkoje.

Dažniausiai užduodami klausimai apie kompaktiškus cilindrus PCB surinkime