Urządzenia do przemysłowej produkcji elektroniki

RENEX Group, przez ponad 30 lat obecności na rynku, nieustannie towarzyszy przedsiębiorstwom w procesie przemian technologicznych. Kiedyś, były to bolesne przekształcenia PRL-owskich molochów produkcyjnych w firmy mogące konkurować na wolnym, europejskim rynku. Później przez ewolucję w rozmiarach i strukturze komponentów elektronicznych i przez rewolucję związaną z przejściem na lutowanie bezołowiowe (trzymając się najbliższego nam rynku elektroniki) doszliśmy do obecnych wyzwań: potencjału pracy, Przemysłu 4.0 – Internetu Rzeczy i inteligencji maszynowej. Dotychczas, głównie za względów wymagających dużych nakładów finansowych oraz skomplikowanego know-how, automatyzacja produkcji była domeną dużych międzynarodowych korporacji. RENEX Group, jako firma, która od lat ma zaszczyt współpracować z klientami o bardzo zróżnicowanym profilu i skali produkcji jako idée fixe – postawiła sobie za zadanie upowszechnienie szeroko rozumianej robotyzacji również wśród podmiotów z mniejszym wolumenem produkcji. Realizując tę misję, w tym opracowaniu przyjrzymy się wybranym urządzeniom stosowanym w branży produkcji elektroniki, które są obecnie wdrażane i z powodzeniem funkcjonują w dziesiątkach polskich przedsiębiorstw.

PICK & PLACE

Kluczowym elementem każdej linii produkcji elektroniki jest automat pick & place. Najszybszym i zapewne nie przez przypadek bardzo popularnym w ostatnim czasie urządzeniem tego typu jest YAMAHA YSM 10. Automat pracując na płytkach o wielkości 510×460 mm (do 610 mm w opcji ) jest zdolny do ułożenia 30 (wg IPC9850) tysięcy komponentów w ciągu godziny, zachowując przy tym precyzję pozycjonowania każdego komponentu na poziomie ±0,025 mm. Doskonale pokazuje to obecne osiągnięcia i możliwości technologiczne robotyzacji tego procesu.

PIEC ROZPŁYWOWY

Zwieńczeniem każdej linii montażu SMT jest piec rozpływowy. Urządzenia tego typu są przeznaczone do tworzenia spoin lutowniczych. Odbywa się to w procesie rozgrzania i schłodzenia spoiwa lutowniczego w precyzyjnie dobranej krzywej temperaturowej, która balansuje pomiędzy punktem przejścia lutowia w stan płynny a wrażliwością cieplną komponentów. Jednym ze szczytowych osiągnięć w tej dziedzinie jest flagowy produkt największego producenta pieców rozpływowych na świecie – HELLER Industries – model 1707 MK-5. Jest to urządzenie wyposażone w 7 stref grzejnych z górnymi i dolnymi grzałkami o stabilizacji temperatury ±1°C oraz jedną strefę chłodzenia umożliwiającą wytracanie temperatury na poziomie >3°C/s. Precyzja tego rzędu realizuje nawet najbardziej rygorystyczne wymagania profili bezołowiowych. Proces może odbywać się w środowisku azotowym, a urządzenie wyposażone jest w system jednolitego zarządzania gazem (Uniform Gas Management System) eliminujący straty przepływu azotu i wpływa na ograniczenie jego zużycia aż do 40%.

ERP

Przemysłowa produkcja elektroniki wymaga magazynowania i operowania szerokim spektrum komponentów elektronicznych liczonych w tysiącach i dziesiątkach tysięcy sztuk. Błędy w tym procesie prowadzą do przestojów, a w przypadku wielu komponentów, jak np. wrażliwych na wilgoć (MSDs), do strat materiałowych. IEMME LZERO 3 umożliwia śledzenie ilości, lokalizacji i przepływu komponentów i podzespołów w zakładzie produkcyjnym, w tym poza szafą – np. w schemacie magazyn/regał/półka. Pozwala to na zarządzanie nie tylko komponentami elektronicznymi, ale również dużymi elementami – np. obudowami. Oprogramowanie pozwala ponadto na uzyskanie pełnego archiwum danych dotyczących komponentów użytych w konkretnym pakiecie (urządzeniu), co pozwala np. na łatwe ustalenie, od którego producenta pochodził wadliwy komponent.

THT

Mimo że komponenty przewlekane w dużej mierze zostały zastąpione przez SMD, technologia ta wciąż jest i wydaje się długo jeszcze będzie nieodzownym elementem produkcji pakietów elektronicznych. W ramach automatyzacji tego procesu i przystosowania jego realizacji do wymogów współczesnych linii produkcyjnych pakietów elektronicznych zespół inżynierów RENEX Group opracował robota lutowniczego REECO. Urządzenie jest odpowiedzią na zapotrzebowanie rynku, które dotychczas nie miało alternatywy w lutowaniu elementów przewlekanych dla fal selektywnych. Robot ten, oprócz wielokrotnie niższej ceny od tradycyjnych urządzeń selektywnych, został wyposażony w transport krawędziowy w standardzie SMEMA, pozwalający na łączenie go z tradycyjną linią SMT, jako uzupełnienie strefy montażu powierzchniowego. Robot może pracować również w trybie offline i/lub w połączeniu z innymi rozwiązaniami z rodziny robotów REECO (np. stacji dozowania preparatów/cieczy, skręcania, etykietowania) może stanowić odrębną linię produkcyjną.

ROBOTY PRZEMYSŁOWE

Produkcja urządzeń elektronicznych nie kończy się na produkcji pakietów elektronicznych realizowanej przez linię złożoną z automatów produkcyjnych. Końcowy produkt wymaga również montażu innych elementów, takich jak części ruchome czy obudowy, jak również odpowiedniego zabezpieczenia, etykietowania i zapakowania. Są to procesy, które różne dla wielu produktów wymagają rozwiązań modułowych i customizowanych, które mogą zostać zestawione i zaprogramowane w sposób realizujący konkretne zadanie. Ze względu na wysoki poziom precyzji wymagany w tej branży, idealnymi rozwiązaniami okazują się tutaj roboty typu SCARA i LCM.

SCARA

Roboty tego typu stosowane są w szerokim zakresie gałęzi przemysłu. Nie tylko w branży produkcji elektroniki, ale wszędzie tam, gdzie wymagane są szybkie i bardzo precyzyjne ruchy w czterech osiach. Konwencjonalnie stosowane w zadaniach typu pick & place, obecnie, dzięki rozszerzającemu się zakresowi narzędzi, jakie mogą być osadzane na głowicy, znajdują coraz nowsze zastosowania, takie jak wiercenie, dozowanie, skręcanie czy lutowanie.

YAMAHA Robots oferuje największy zakres robotów SCARA obejmujący aż 43 modele o długości ramion od 120 mm do 1200 mm. Zależnie od modelu i długości ramienia mają nośność nawet do 50 kg. Osadzanie narzędzi przebiega przy zastosowaniu adapterów szybkiego montażu firmy YAMAHA pozwalających na zamontowanie i szybką zmianę narzędzi wybranych przez użytkownika.

ofercie YAMAHA dostępne są również szczególne typy robotów YAMAHA SCARA, jak SCARA Orbit, który dzięki unikalnej konstrukcji uzyskuje dostęp do dowolnego punktu w polu wykonywanej przez siebie pracy. Są przy tym niezwykle wydajne w ujęciu wymaganej przestrzeni produkcyjnej, zajmując niewiele więcej miejsca niż pole robocze, jakie obsługują. Dostępne są w opcjach o długości ramienia od 300 mm do 1000 mm i maksymalnych obciążeniach od 3 kg do 20 kg. Inne szczególne typy robotów YAMAHA SCARA obejmują modele przeznaczone do montażu na ścianie bądź w pozycji obróconej oraz wersje przystosowane do pracy w warunkach podwyższonej czystości (cleanroom) lub do pracy w warunkach dużej wilgotności albo dużego zanieczyszczenia powietrza (kurz/pył).

LCM

Roboty LCM to modułowe przenośniki liniowe, które łączone w zespoły tworzą zaawansowane linie transportowe. Zespół tworzy rodzaj szyny, po której przesuwa się wybrana przez użytkownika liczba suwaków (sliders). Suwaki stanowią jednocześnie pola robocze o nośności do 15 kg, przesuwające się pomiędzy kolejnymi etapami produkcji, co pozwala na zaoszczędzenie przestrzeni produkcyjnej.

Roboty bazują na silnikach liniowych, co pozwala na znaczące ograniczenie tarcia i drgań, dzięki czemu osiągają bardzo duże prędkości (do 3000 mm/s), przyspieszenia (2 G), oraz bardzo dużą precyzję ustawienia (0,015 mm).

Suwaki mogą przesuwać się w obydwóch kierunkach (zwrotach) zupełnie niezależnie od siebie. Pozwala to na powrót pola pracy do wcześniejszego etapu produkcji. Dzięki temu czynności, które powtarzają się kilkukrotnie na różnych etapach, mogą być wykonywane przez jedno stanowisko (urządzenie).

Cały system jest oparty na pasujących do siebie modułach, a jego elementy są w pełni wymienne. Suwaki mogą być bez żadnego problemu przekładane z jednej linii produkcyjnej (szyny) na drugą, wymieniane i dokładane.

PODSUMOWANIE

Właściwy dobór urządzeń stanowi klucz do sukcesu każdej działalności produkcyjnej. Misją RENEX Group jest dostarczanie kompleksowego wyposażenia dla branży elektronicznej i wspieranie jej rozwoju w Polsce i Europie Środkowo-Wschodniej. Sprawiło to, że w stosunkowo krótkim czasie RENEX Group może się pochwalić dużą liczbą wdrożonych projektów, które z powodzeniem wpisują się w naszą filozofię adaptacji rozwiązań związanych z automatyzacją, również wśród mniejszych firm. Sukces ten wynika w dużej mierze z pracy całego zespołu firmy, mierzącego się codziennie z problemami i oczekiwaniami przedsiębiorców i dostosowanej, ciągle modyfikowanej oferty, której wyżej omówione urządzenia stanowią jedynie wycinek. Urządzenia i rozwiązania dostępne są w Centrum Technologicznym RENEX.

RENEX
www.renex.pl