Panasonic AM100 — машина, способная справиться с любыми задачами

№ 8’2015
PDF версия
Рынок производства электроники в России в последние годы претерпел значительные изменения. В частности, многие предприятия заинтересованы во внедрении новейших технологий, в сжатые сроки обеспечивающих выпуск изделий высочайшего качества. При этом в настоящее время особенно актуален вопрос о скорейшем возврате инвестиций, вложенных в развитие производства.

Компания Panasonic является одним из признанных мировых лидеров в сфере инноваций. С 1963 года разрабатывая оборудование для сборки электронных изделий, Panasonic установил по всему миру более 80 000 машин, заработав репутацию поставщика сверхнадежного передового оборудования.

Отвечая на запросы предприятий среднего сегмента рынка, компания Panasonic выпустила новый установщик компонентов поверхностного монтажа AM100, обладающий уникальным набором технических характеристик. Одна машина AM100 способна устанавливать весь диапазон компонентов, начиная от типоразмера 01005″ (0,4×0,2 мм) до крупных компонентов размерами 120×90 мм, высотой до 28 мм, а также коннекторы длиной до 150 мм. Максимальная производительность при этом составляет более 35 000 комп./ч. Спецификацию дополняет возможность установки до 160 различных лент с компонентами и широчайший набор опций, о которых пойдет речь далее (рис. 1).

Новый установщик компонентов поверхностного монтажа AM100

Рис. 1. Новый установщик компонентов поверхностного монтажа AM100

 

Гибкость и производительность

Название серии AM (Almighty Modular) означает «машина, способная справиться с любыми задачами».

Команде разработчиков была поставлена задача изготовить машину, которая подходила бы для производства любых электронных изделий с высокой производительностью, вне зависимости от количества устройств в партии, и способная вместить все типономиналы компонентов.

В результате была разработана однопортальная система с головкой, несущей 14 вакуумных захватов. Машина может выполнять скоростную установку чип-компонентов, а затем, автоматически сменив захваты, расставлять на плату крупные компоненты, такие как микросхемы BGA, QFP и коннекторы. При этом максимальная скорость установки сохраняется и при работе с компонентами размерами до 14×14 мм, что действительно обеспечивает реальную, а не только паспортную высокую скорость сборки (рис. 2).

Диапазон компонентов, устанавливаемых Panasonic AM100

Рис. 2. Диапазон компонентов, устанавливаемых Panasonic AM100

 

Интеллектуальные питатели для лент

Компоненты могут устанавливаться на четыре стола, расположенных по два с передней и задней сторон AM100. Компоновку машины AM100 можно выбрать исходя из поставленной задачи.

Для подачи компонентов предусмотрены интеллектуальные питатели из лент шириной 8–104 мм. Причем для лент шириной 12–56 мм используются всего три типа питателей. Например, для лент шириной 12 и 16 мм предназначен один и тот же тип питателя, позволяющий в течение одной минуты произвести перенастройку с ширины ленты 12 мм на ширину 16 мм или наоборот. Аналогичная система используется для питателей шириной 24/32 мм и 44/56 мм. При таком подходе производитель может существенно сократить общее количество хранимого парка питателей без ущерба его универсальности (рис. 3).

Пример компоновки установщика AM100

Рис. 3. Пример компоновки установщика AM100:
1 — ручная подача поддонов;
2 — магазин на 20 поддонов;
3 — установочный модуль с 14 захватами;
4 — магазины захватов;
5— камеры распознавания компонентов;
6 — камеры измерения высоты компонентов

 

Работа с поддонами

Подача компонентов из поддонов реализуется одним из трех способов.

Во‑первых, для небольших серий изделий есть возможность осуществлять подачу поддонов, установив специальный стол в одну из зон для питателей. В частности, на устройстве размером 230×335 мм можно разместить от 1 до 10 различных номиналов компонентов, в зависимости от размера используемых лотков. Одно или два устройства ручной подачи из поддонов могут располагаться с задней стороны машины.

Во‑вторых, для крупных серий разработано автоматическое устройство подачи компонентов из лотков, вмещающее до 20 лотков одновременно и обеспечивающее длительную непрерывную подачу компонентов без участия оператора. С тыльной стороны машины могут быть установлены одно или два устройства автоподачи.

И наконец, в‑третьих, существует возможность установки лотков с компонентами, даже если все четыре зоны заняты питателями. Лотки можно устанавливать внутрь машины, рядом со сборочным конвейером. В этом случае максимальное количество загружаемых компонентов составит до 160 номиналов из лент и 4 из лотков (рис. 4).

Установка лотков с компонентами внутрь автомата AM100

Рис. 4. Установка лотков с компонентами внутрь автомата AM100

 

Переналадка линии — дело нескольких минут

На многих предприятиях отрасли в течение смены на линии собирается несколько видов изделий, что требует проведения частых переналадок. Нередки ситуации, когда время работы линии сборки изделий сравнимо с временем, затрачиваемым на переналадку. В таких условиях особенно важно предусмотреть все возможности для экономии времени при переходе с одного изделия на другое.

Оператору обычно необходимо выполнить следующие действия для запуска нового типа изделий: установить в машину новую рабочую программу, загрузить компоненты в питатели, проверить правильность установки номиналов, настроить позиции захвата компонентов из питателей, установить вакуумные захваты и, наконец, осуществить расстановку поддерживающих штифтов для платы.

Установщик Panasonic AM100 отличается от конкурентов минимально возможным временем выполнения перечисленных действий. Рассмотрим подробно, как можно сократить время переналадки на производстве, оснащенном автоматом AM100.

Смена рабочей программы

Смена рабочей программы в машине происходит автоматически путем считывания двумерного штрихкода платы, содержащего код выпускаемого изделия. Подобное считывание может производиться как внешним сканером, расположенным на конвейере, с которого плата загружается в установку, так и камерой, установленной на голове машины. Вся процедура в этом случае занимает около 10 с.

Загрузка компонентов в питатели

Автомат AM100 позволяет использовать сменные тележки с компонентами. В этом случае загрузку в питатели можно производить вне линии, на внешней станции подготовки тележек. Замена тележек в машине происходит нажатием одной клавиши и не требует никаких действий оператора, кроме выкатки и закатки тележек. Время остановки линии для смены четырех тележек занимает около минуты.

Проверка правильности установки компонентов

Питатели AM100 интеллектуальные, поэтому данные о номинале компонента, количестве чипов в катушке и номере партии могут быть записаны в память питателя на станции подготовки тележек. Поэтому исключается риск человеческой ошибки и снижается вероятность установки компонентов неправильных номиналов на плату.

Обучение позиций захвата  компонентов

Обучение центральных позиций захвата  для большинства компонентов выполняется в автоматическом режиме камерой, установленной на голове AM100. Это осуществляется при старте производства и не отнимает дополнительного времени при переналадке.

Смена вакуумных захватов

Вакуумные захваты AM100 имеют нанесенный лазером индивидуальный штрихкод, который позволяет использовать свободную расстановку захватов в магазинах. Кроме этого, в двух магазинах машины могут располагаться до 64 захватов, благодаря чему можно сразу загрузить весь имеющийся комплект вакуумных захватов.

Расстановка поддерживающих штифтов

Компания Panasonic разработала для автомата AM100 специальную опцию, уникальную для оборудования такого класса, — автоматическую расстановку штифтов поддержки платы. Это реализовано при помощи специального вакуумного захвата и магнитных штифтов. При использовании такой опции штифты расставляются на заранее определенные места с учетом особенностей платы, что важно при двухстороннем монтаже плат, поскольку при сборке второй стороны платы поддержку необходимо расставить таким образом, чтобы избежать контакта с компонентами, установленными на нижней стороне платы. Весь процесс смены штифтов в автоматическом режиме занимает примерно 30 с.

Таким образом, суммарное время остановки Panasonic AM100 для переналадки на новое изделие может быть снижено во много раз и составить всего 3–4 мин, что позволит обеспечить практически безостановочную работу линии и максимизировать эффективность использования оборудования (рис. 5).

Проверка компонентов с помощью беспроводного сканера

Рис. 5. Проверка компонентов с помощью беспроводного сканера

 

Опции для производства изделий любой сложности

Автомат AM100 имеет уникальный набор опций, делающих его особенно привлекательным для производителей технически сложных изделий.

В частности, AM100 может работать с платами с максимальной длиной 1200 мм (специальная опция), такие размеры платы востребованы, например, при изготовлении светодиодных линеек (рис. 6).

Установка в машину платы длиной 1200 мм

Рис. 6. Установка в машину платы длиной 1200 мм

Трехмерная камера распознавания компонентов незаменима для определения загнутых выводов микросхем, дефектных шариков BGA-корпусов, а также нестандартных штырьевых разъемов сложной формы, когда обычная камера может пропустить дефектный компонент.

Для компонентов, у которых подъем вакуумом затруднен, в установщике может использоваться регулируемый захват-гриппер. Он поднимает и устанавливает компоненты, обхватывая их специальными лапками с двух сторон. При этом расстояние между лапками регулируется и варьируется от 5 до 14 мм, обеспечивая универсальность захвата для разных размеров сложных компонентов (рис. 7).

Захват-гриппер для сложных компонентов

Рис. 7. Захват-гриппер для сложных компонентов

Для работы с обрезками ленты шириной 8 мм разработаны новейшие специальные питатели, способные принимать ленты минимальной длиной 120 мм. Альтернативой этому решению является закрепление обрезков в специальный лоток, в который можно загрузить до 10 номиналов компонентов.

В числе используемых опций следует отметить камеру измерения высоты компонентов, лазерный датчик измерения кривизны платы, питатели из пеналов, офлайн-станцию создания рабочих программ и камеру обучения распознавания компонентов, комплекты для сборки собственных уникальных захватов и многие другие решения.

Машина Panasonic AM100 — оптимальное решение для выпуска изделий любого уровня сложности, любых серий и с высокой производительностью. Затраты времени на переналадку и обслуживание машины сведены к минимуму, обеспечивая высочайшую эффективность использования установщика и максимально быстрый возврат вложенных инвестиций. Надежность машины подтверждается более чем пятидесятилетним опытом компании Panasonic в изготовлении производственного оборудования.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *