Поступил вопрос: «И все же, в чем основные преимущества автоматов PlaceALL над автоматами того же класса?»

Василий Афанасьев

В настоящее время помимо производителей со стажем, которые давно работают на высокотехнологичном оборудовании и способны сами сделать соответствующие выводы из написанного материала, есть и те, кто только начинает задумываться о расширении производства и подбирает оборудование для своих новых, более высокопроизводительных и гибких линеек. Для таких людей, еще не сталкивавшихся с автоматизированной сборкой печатных плат, выбор нового автомата зачастую сопряжен с различными вопросами, такими как, например: «Какой
автомат наиболее удовлетворяет моим требованиям?», «Как мне правильно подобрать конфигурацию?», «Как писать программы для автомата?» и т. д.

Сейчас на рынке великое множество автоматов установки компонентов поверхностного монтажа, и человек, выбирая автомат, буквально теряется от информационного прессинга, оказывается ограниченным во времени и, в конце концов, зажмурив глаза, покупает первый автомат, кажущийся ему более или менее подходящим, — то есть попросту «тыкает пальцем в небо». Основным фактором, влияющим на принятие решения в таких случаях, как правило, является низкая цена, которую, в принципе, при выборе автомата ни в коем
случае нельзя ставить во главу угла. Почему? Попробую объяснить. Во-первых, приобретя дешевый автомат, производитель оказывается «связан» по рукам и ногам. Да, этот автомат, допустим, устанавливает требуемые несложные компоненты. Да, этот автомат обеспечивает необходимый небольшой объем производства. Вот, наверное, и все. В условиях постоянно растущей конкуренции и повышения сложности печатных узлов этого недостаточно. Рано или поздно наступит момент, когда нужно будет, например, увеличивать объем
производства, либо расширять номенклатуру, либо устанавливать более сложные компоненты, либо появится желание организовать автоматическую линию по сборке печатных узлов и т. д. При этом в процессе эксплуатации простого дешевого автомата возникают проблемы с размещением питателей, переналадкой и обслуживанием автомата, созданием рабочих программ, установкой компонентов с мелким шагом, качеством собранных печатных узлов, модернизацией автомата, отслеживанием и оптимизацией производственного процесса. Список можно
продолжать, но и вышеперечисленного достаточно, чтобы сделать вывод: при увеличении объема выпускаемой продукции производитель, имеющий дешевый автомат, оказывается вынужденным покупать второй и, как правило, более универсальный автомат. А это затраты, которых можно избежать, если изначально более обстоятельно подойти к выбору оборудования.

Во-вторых, дешевый автомат не значит качественный. Производители автоматов, стремясь снизить цену на свою продукцию, стараются уменьшить его себестоимость путем использования более дешевых материалов, более дешевой электроники, оптики и, как следствие, более дешевой рабочей силы. Это не может не отражаться на надежности и долговечности автомата и его узлов. В результате увеличивается частота и периодичность ремонта и техобслуживания автомата.
Экономия на стоимости приводит к увеличению расхода на запчасти и вспомогательные материалы. В целом сокращается ресурс автомата. Увеличиваются простои производства, и в итоге владелец терпит убытки. Скупой платит дважды. Здесь это не поговорка, но аксиома.

В-третьих, немаловажную роль играет имидж. Это уже личное дело каждого, но многим хотелось бы, чтобы у них в цеху стояло хорошее современное оборудование, без разбросанных компонентов и обломков питателей вокруг. Дело не только в визуальном восприятии. Внедряя в работу высококачественное оборудование, в частности автоматы, производитель помимо выполнения своих непосредственных задач реализует и оптимальный технологический процесс, обеспечивая в том числе комфорт и экономию времени своих сотрудников. Это немаловажно
для создания позитивного имиджа и поддержания высокого авторитета предприятия в своей отрасли.

Итак, вкратце, на какие основные моменты следует обращать внимание при выборе автомата:

1) Производительность. Так как в данной статье речь идет о мелкосерийном производстве, это важный, но не самый главный фактор. Естественно, автомат должен быть производительней манипулятора или полуавтомата, иначе он попросту теряет смысл. В основном теоретическая производительность автоматов мелкой серии колеблется от 1000 до 5000 компонентов в час. Но здесь надо учитывать, что при оценке производительности фирма, изготовившая автомат, как правило, использует свою собственную методику. Реальная
производительность может существенно отличаться от указанной.

2) Количество устанавливаемых типономина-лов. Обычно измеряется по возможному максимальному количеству ленточных питателей шириной 8 мм, устанавливаемых на базу автомата. Надо обращать внимание на номенклатуру изделий. Проанализировав, сколько типономиналов компонентов нужно установить на плату, в какой они упаковке — можно понять, способен ли автомат собрать плату «за один присест», то есть при однократной установке питателей, без переналадки. Для многономенклатурного производства
большое возможное количество устанавливаемых в автомат питателей является одним из самых важных требований. Это позволяет сократить время переналадки автомата при переходе на другой тип плат.

3) Диапазон устанавливаемых компонентов и точность установки. Поскольку все чаще используются компоненты с мелким шагом выводов или в корпусах BGA, а плотность монтажа на платах постоянно растет — эти характеристики являются одними из важнейших в современном автомате. Чем сложнее компоненты и чем насыщеннее плата — тем большую точность установки должен обеспечивать автомат (рис. 1).

4) Гибкость автомата. Под гибкостью подразумевается простота переналадки и процедура перехода на другой тип плат, возможность модернизации автомата, есть способность работать с нестандартными компонентами и платами, определенные функции программного обеспечения.

5) Программное обеспечение. Оно должно поддерживать максимально удобное и быстрое создание рабочих программ и быстрый переход от одной программы к другой. Желательно, чтобы ПО было максимально информативным и включало CAD-конвертер.

6) Техобслуживание. Необходимо учитывать трудоемкость техобслуживания автомата, скорость поставки запчастей в случае необходимости и наличие квалифицированной сервисной службы у поставщика автомата. Помимо перечисленного необходимо отметить требования, которым должна соответствовать печатная плата для сборки на конкретном автомате, тип приводов и конструкцию станины автомата, способы центрирования компонентов, габаритные размеры автомата, страну, где осуществлялась сборка, и так далее.

Приобретение автомата установки компонентов — это серьезный вопрос, требующий тщательного подхода и анализа, которому можно посвятить целый цикл статей. Но вернемся к тому, с чего начиналась данная статья: в чем же основные преимущества автомата PlaceAll над автоматами того же класса?

10 аргументов в пользу PlaceALL600

1. Производительность. Производительность PlaceALL600 — 4000 компонентов в час максимальная, 3200 компонентов в час — реальная. Преимущество PlaceALL600 предоставляет возможность оснащения второй установочной головкой, что повышает реальную производительность до 6000 компонентов в час.

2. Количество устанавливаемых питателей. В PlaceALL600 можно установить до 208 типономиналов компонентов в 8-миллиметровой ленте. В большинстве случаев это позволяет, единожды установив питатели в автомат, избежать его переналадки при переходе на другой тип плат. Это несравнимо удобнее по сравнению с тем, если бы перед запуском каждой новой программы

сборки очередного изделия происходила подготовка автомата, то есть съем питателей с «ненужными» компонентами и установка «нужных» питателей. Достаточно большая вместимость и использование специальных блоков питателей позволяют забыть о подобной процедуре. Кстати, модификация PlaceA11600L, имеющая более широкую базу, разрешает размещать до 284 типономиналов компонентов в 8-миллиметровой ленте. Здесь есть над чем задуматься.

3. Точность установки компонентов. Автоматы PlaceALL600 обеспечивают установку компонентов с точностью до 30 мкм (при 3σ). Надежная, мощная станина (вес автомата около 450 кг) является одним из гарантов поддержания указанной точности. Большой вес и монолитность станины плюс низкий центр тяжести делают автомат практически нечувствительным к вибрациям пола, которые чрезвычайно часто можно ощущать в производственных помещениях и которые в свою очередь могут повлиять на работу более легкого и менее устойчивого
автомата. Вторым гарантом соблюдения точности установки компонентов является использование линейных энкодеров с обратной связью в системе перемещения установочной головки автомата по трем осям и угловому вращению. В автоматах PlaceALL для перемещения установочной головки используются приводы с ременной передачей. Наверное, ни для кого не секрет, что при всей своей простоте и надежности такие приводы имеют серьезный недостаток — время от времени происходит растяжение ремня, что серьезно влияет на определение координат
перемещения установочной головки и, как следствие, на точность установки компонентов. Это периодически приводит к некоторому проценту брака и необходимости проведения процедуры натягивания ремня в любом автомате, но только не в PlaceALL600, который оснащен системой энкодеров разрешением от 0,001 мм, с обратной связью. Вдоль всех осей перемещения установочной головки расположены износостойкие масштабные линейки с шагом штрихов 20 мкм, по которым происходит считывание координат. Применяемые энкодеры вырабатывают
четкий свободный от помех выходной сигнал даже в случаях загрязнения или повреждения масштабной линейки. Данная система обеспечивает высокую точность позиционирования установочной головки, в том числе при растяжении ремня привода и в любых условиях воздействия окружающей среды.

4. Диапазон устанавливаемых компонентов. Как результат действия реализованной системы — обеспечение высокой точности установки компонентов. Автомат PlaceALL600 устанавливает компоненты размером от chip 0201 до микросхем BGA размером корпуса до 50×50 мм (70×70мм опционально) и шагом выводов 0,3 мм (с оптической системой центрирования) (рис. 2), что является великолепными характеристиками для автомата данного класса.

5. Модернизация и наращивание функциональных возможностей. Автомат PlaceALL600 может быть оборудован следующими опциями:

—  автоматический дозатор с производительностью 5000 доз в час; здесь необходимо отметить, что на автомат можно установить два дозатора одновременно — один для паяльной пасты, другой для клея (рис. 2);

—  вторая установочная головка для повышения производительности;

—  конвейер и SMEMA-интерфейс для использования автомата в составе сборочной линии.

Данные опции могут быть установлены в процессе эксплуатации автомата у заказчика, в то время как у остальных автоматов этого класса оснащение такими опциями должно быть оговорено при заказе и возможно только на заводе-изготовителе.

6. Возможности программного обеспечения. В PlaceALL есть возможность реализации уникального программного обеспечения. Стандартно в комплект ПО входит CAD-конвертер, позволяющий транслировать данные для создания новой рабочей программы из системы проектирования. Время, необходимое
для создания абсолютно новой рабочей программы с использованием CAD-конвертера (рис. 3), не превышает 20 минут! Если же невозможно использовать CAD-файлы, на этот случай предусмотрено решение, максимально упрощающее создание рабочих программ, — виртуальная модель компонента, проецирующаяся на контактные площадки в режиме обучения. Это сокращает время создания программы, снижает утомляемость оператора и сводит к минимуму риск ошибки при создании программы. Дополнительные возможности программного обеспечения также
уникальны. Автомат можно подключить к локальной сети предприятия, отслеживать сборочный процесс на внешнем персональном компьютере, использовать один компьютер для управления линией из двух или трех автоматов. Программа «Управление складом» позволяет предусмотреть наличие компонентов, необходимых для сборки всей партии указанных изделий. Наконец, в памяти автомата может храниться вся информация о собранных платах за все время или за определенный период времени, в том числе об установленных компонентах,
времени, затраченном на сборку, сообщениях и предупреждениях, возникавших в процессе сборки, обо всех действиях оператора, о сменах питателей и так далее. Такая информация легко доступна,
если понадобится впоследствии. Часть этих возможностей реализуется при помощи интеллектуальных питателей SmartFeeder, которые являются питателями со встроенным микропроцессором и в процессе работы осуществляют обмен данными с автоматом.

7. Требования к печатному узлу. Каждый автомат предъявляет определенные требования к конструкции печатной платы и печатного узла, но и здесь PlaceALL выгодно отличаются от остальных автоматов. Максимальный размер собираемого на PlaceALL600 ПУ составляет 560×360 мм, на PlaceALL600L 920(!) хЗ60 мм, а минимальный размер всего 10×10 (!) мм. Реперные знаки на плате могут быть произвольной формы (крест, круг, кольцо, ромб и т. д.), причем свободной зоны вокруг реперного знака должно быть всего 1-2 мм. Помимо этого
PlaceALL не предъявляет требований к толщине и форме платы, а также к минимальному расстоянию от края платы до ближайшего компонента.

8. Автомат PlaceALL600 собирается в Германии на заводе Fritsch. Фирма Fritsch GmbH имеет более чем 25-летний опыт по изготовлению оборудования для мелкосерийного производства, в том числе автоматов для установки компонентов. Штат компании состоит из квалифицированных инженеров с многолетним стажем работы в своей области, готовых всегда оказать помощь или произвести модернизацию устройства согласно индивидуальному требованию заказчика. Девиз компании гласит: «Fritsch — профессионализм в SMT».
Множество производителей, использующих оборудование компании в США, Азии, Европе и России, готовы под этим подписаться.

9. Сервис и техобслуживание. ЗАО «Предприятие ОСТЕК» обеспечивает сервисное обслуживание и техническую поддержку автоматов Place АН (рис. 4). На данный момент отдел сервисного обслуживания предприятия составляет 25 человек и продолжает расширяться. Наши сервисные инженеры прошли обучение в Германии на заводе Fritsch и готовы квалифицированно осуществлять работы по пусконаладке автомата, а также по обучению персонала заказчика. Благодаря налаженным связям с компанией Fritsch в случае необходимости
любые опции или запчасти могут быть доставлены заказчику в кратчайшие сроки.

10. Инновационность. Автоматы серии PlaceALL являются оборудованием последнего поколения для мелкосерийного многономенклатурного производства. Они изготавливаются по современной технологии, и в них реализованы новейшие технические решения от мировых производителей.

Десять «за·» подтверждают уникальность автомата PlaceALL как единственного в своем классе. PlaceALL произведены с учетом всех требований, предъявляемых к автомату сегодня, и благодаря своим возможностям, универсальности и гибкостибудут развиваться, придавая вам уверенность в завтрашнем дне.