Jak zvýšit efektivitu strojů SMT pick and place.

V této kapitole se budeme zabývat jedinečným tématem: jak zlepšit účinnost strojů pro umístění SMT. Stroje pro umístění SMT musí být nejen rychlé, ale také přesné a stabilní. Ve skutečném provozu má však každý stroj pro umisťování SMT různé specifikace pro elektronické součástky a různé rychlosti. Například LED součástky mají ve srovnání se součástkami SMT relativně nižší požadavky na přesnost, takže LED výrobky lze umístit rychleji než SMT výrobky. Je to proto, že umisťování SMT vyžaduje vyšší přesnost než umisťování LED a při umisťování vysoce přesných elektronických součástek umisťovací stroj‘rychlost zpracování se zpomaluje, což přirozeně snižuje efektivitu umisťování. Jedním z problémů trysek strojů pick-and-place je nedostatečný podtlak. Před odebíráním součástí se mechanický ventil na umísťovací hlavě automaticky přepne z foukání vzduchu na vakuové sání, čímž se vytvoří určitá úroveň podtlaku. Pokud snímač podtlaku zjistí po nabrání součásti hodnotu v určitém rozmezí, stroj pracuje normálně, v opačném případě je sání nedostatečné. Na jedné straně může docházet k únikům tlaku v okruhu přívodu vzduchu, jako je stárnutí nebo prasknutí pryžových vzduchových trubek, stárnutí nebo opotřebení těsnění nebo opotřebení trysky po delším používání. Na druhé straně mohou lepidla nebo prach ve vnějším prostředí, zejména velké množství úlomků vzniklých po řezání součástí balených do papírové pásky, způsobit ucpání trysky pick-and-place stroje. Chyby v nastavení programu stroje pick-and-place mohou rovněž snížit účinnost umísťování stroje. Řešením je, aby výrobce pick-and-place stroje poskytoval zákazníkovi přesné a stručné informace o provozu výrobku. Dalším faktorem je kvalita samotných elektronických součástek.

Když tryska odebírá a umisťuje elektronické součástky, pokud nejsou kolíky zcela zasunuty, jsou ohnuté nebo zlomené, lze to kontrolovat pouze zajištěním kvality zakoupených součástek. To má vliv nejen na efektivitu umísťování a kvalitu výrobku, ale také způsobuje různý stupeň poškození trysky, když opakovaně zvedá a umísťuje takové součásti, což nakonec snižuje životnost trysky. Montážní linka SMT obvykle zahrnuje vysokorychlostní umísťovací stroj a vysoce přesný umísťovací stroj. První z nich zpracovává především součástky pro povrchovou montáž, zatímco druhý se zaměřuje na integrované obvody a součástky nepravidelných tvarů. Pokud oba stroje dosahují stejných a minimálních časů umístění, dosahuje celá montážní linka SMT maximální výrobní kapacity. Takže, nechte‘se ponoříme do doporučeného pořadí montáže čipových součástek pro dosažení optimální efektivity ve strojích SMT pick and place.

Za prvé, vyrovnávání zátěže. Obecnou posloupností a zásadou je rozumně rozdělit počet komponent, které mají být namontovány na každém stroji SMT, tak, aby doba montáže každého stroje byla co nejrovnoměrnější. Při počátečním přidělování počtu součástí, které se mají montovat na každý stroj, často dochází k velkému rozdílu v době montáže. To vyžaduje úpravu výrobního zatížení všech strojů na výrobní lince na základě doby montáže každého stroje a přesunutí některých součástí ze strojů s delší dobou montáže na jiné stroje, aby se dosáhlo vyrovnání zátěže. 

Za druhé, optimalizace zařízení SMT. Optimalizace CNC programů pro každé zařízení zahrnuje zajištění co nejefektivnějšího provozu pick-and-place strojů během výroby, čímž se dosáhne extrémně rychlého umístění a zkrátí se doba umístění zařízení. Principy optimalizace závisí na struktuře zařízení. Některé principy mohou být při optimalizaci programu v rozporu a vyžadují kompromis, aby bylo vybráno optimální řešení. K optimalizaci rozložení zátěže a optimalizaci zařízení lze použít optimalizační software, který zahrnuje programy pro optimalizaci zařízení a software pro vyvažování výrobních linek. Programy pro optimalizaci zařízení se zaměřují především na optimalizaci programů rozmístění a konfigurací napáječů. Po získání kusovníku komponent a dat CAD lze vygenerovat programy rozmístění a tabulky konfigurace napáječů. Optimalizační program optimalizuje dráhy pohybu umisťovacích hlav a konfigurace podavačů tak, aby se minimalizovala vzdálenost pohybu umisťovacích hlav, a tím se ušetřil čas umisťování. Software pro vyvažování výrobní linky je účinným nástrojem pro optimalizaci celé výrobní linky. Optimalizační software využívá specifické optimalizační algoritmy a současný optimalizační software dosáhl určité úrovně inteligence, což mu umožňuje dokončit optimalizační proces rychleji a efektivněji. 

Za třetí, odstraňte úzká místa. Montážní linka SMT se skládá z několika automatizovaných strojů. Pokud jeden stroj pracuje pomaleji než ostatní, stává se úzkým místem, které omezuje celkovou rychlost výrobní linky SMT. Úzká místa se často vyskytují na umísťovacích strojích a jediným způsobem, jak je odstranit, je přidat další umísťovací stroje. Ve většině případů se zákazníci rozhodují pro vysokorychlostní multifunkční umísťovací stroj, protože kombinuje vlastnosti vysokorychlostních i vysoce přesných strojů.

Dokáže zpracovat celou řadu komponent, které pokrývají jak vysoce přesné, tak vysokorychlostní umísťovací stroje, čímž řeší úzká místa způsobená oběma typy strojů. Tomuto směru odpovídá i současný trend ve vývoji umisťovacích strojů, který vychází vstříc požadavkům trhu. Přidání umisťovacího stroje k výrobní lince může vyřešit úzká místa a zrychlit tempo výroby. Tento přístup poskytuje větší výrobní kapacitu a více podávacích pozic, čímž lépe vyrovnává výrobní linku, aniž by výrazně zvyšoval složitost řízení výrobní linky. Výsledkem je mnohem větší zvýšení výrobní kapacity než pouhé přidání jednoho vkládacího stroje.

Za čtvrté, zavést přísná a účinná řídicí opatření. Zařízení SMT je přesné strojní zařízení, které integruje mechanické a elektrické systémy. Zavedení přísných a účinných řídicích opatření během provozu je důležitou metodou pro zvýšení efektivity výroby montážní linky SMT. Například můžeme předem načíst součásti, které mají být doplněny do náhradních podavačů. Během montáže několika posledních kusů předchozí šarže na výrobní lince se můžeme také připravit na montáž další šarže výrobků. Montážní linky SMT jsou rozsáhlé výrobní linky, kde se výstup počítá na sekundy. Plynulost výroby a kvalita výrobků závisí nejen na vybavení a okolních faktorech, ale do značné míry také na lidském faktoru. Pokud jsou operátoři velmi dobře obeznámeni se zařízením, mohou rychleji řešit problémy během výroby, a tím šetřit výrobní čas a zvyšovat efektivitu. Proto musí být prioritou také školení zaměstnanců. Pravidelné kontroly a údržba zařízení SMT jsou rovněž nezbytné pro zajištění jeho optimálního výkonu. Proto je nezbytné důsledně provádět pravidelné vědecké kontroly a údržbu zařízení, aby bylo v dobrém stavu. 

Závěrem lze říci, že zvýšení efektivity strojů SMT pick and place ve výrobní lince má zásadní význam, protože přímo ovlivňuje produktivitu, nákladovou efektivitu a kvalitu výrobků. Vyšší efektivita znamená rychlejší umísťování součástek, zkrácení doby cyklu a zvýšení propustnosti, což výrobcům umožňuje uspokojit rostoucí poptávku a zkrátit dodací lhůty. Rovněž minimalizuje chyby, snižuje plýtvání materiálem a snižuje provozní náklady optimalizací využití stroje a spotřeby energie. Zvýšená efektivita navíc zvyšuje konzistenci montáže, což zajišťuje vyšší spolehlivost a výkon elektronických výrobků. V konkurenčním odvětví je maximalizace účinnosti strojů SMT klíčem k udržení ziskovosti a udržení náskoku na trhu.