8 juli 2025

In de snel evoluerende wereld van productie en fabricage is efficiëntie van het grootste belang. Een van de belangrijkste ontwikkelingen die deze processen hebben gestroomlijnd is de pick-and-place machine. Deze machines vormen nu een hoeksteen van geautomatiseerde productie, met name in de elektronica-industrie. Maar hoe werken ze precies? In dit artikel gaan we dieper in op de fijne kneepjes van pick-and-place-technologie en onderzoeken we de onderdelen, functionaliteiten en voordelen ervan.

De basisprincipes van pick-and-place-machines

In wezen is een pick-and-place machine is een geautomatiseerd apparaat dat wordt gebruikt om componenten te assembleren door ze van een aangewezen bron te 'plukken' en ze op een printplaat (PCB) of in een andere assemblage te 'plaatsen'. Deze machines maken gebruik van geavanceerde robotica, vision systemen en geavanceerde software algoritmes om nauwkeurig en efficiënt componenten te verwerken met een ongelooflijke precisie.

Belangrijkste onderdelen van pick-and-place-machines

Om te begrijpen hoe pick-and-place-machines werken, moeten we eerst naar hun fundamentele onderdelen kijken:

  • Robotarmen: Robotarmen vormen het hart van de machine en voeren de pick-and-place-bewerkingen uit. Ze kunnen meerassig zijn, wat superieure flexibiliteit en beweging mogelijk maakt.
  • Vacuümgrijpers: De meeste pick-and-place machines maken gebruik van vacuümgrijpers of zuignappen om onderdelen stevig vast te houden. Dit zorgt ervoor dat kwetsbare onderdelen niet beschadigd raken tijdens het hanteren.
  • Vision-systemen: Dankzij het geïntegreerde camerasysteem kan de machine nauwkeurig componenten op de transportband of feeder identificeren en lokaliseren, waardoor een nauwkeurige plaatsing gegarandeerd is.
  • Controllers: Dit zijn de hersenen van de operatie, die commando's geven aan de robotarmen, de prestaties controleren en zorgen voor synchronisatie tijdens het hele proces.
  • Voeders: Onderdelen worden aan de pick-and-place machine geleverd via toevoersystemen die vaak zijn aangepast voor specifieke soorten onderdelen, zodat het pickproces efficiënt verloopt.

Hoe pick-and-place-machines werken

Inzicht in de workflow is cruciaal om te begrijpen hoe pick-and-place-machines werken:

1. Onderdelen laden

Het proces begint met onderdelen die in de machine worden geladen. Feeders ordenen ze op een manier die het picken vereenvoudigt. Er kunnen verschillende soorten toevoerapparaten worden gebruikt, zoals tape-and-reel of PDL (Pick-and-Place), afhankelijk van het type en de vorm van het onderdeel.

2. Vision-systeem scannen

Zodra de componenten gepositioneerd zijn, scant het vision systeem de lay-out en identificeert elk component op basis van zijn unieke kenmerken zoals kleur, vorm en grootte. Deze stap is cruciaal om ervoor te zorgen dat de machine nauwkeurig het bedoelde onderdeel oppakt.

3. De component kiezen

Nadat het visionsysteem het juiste onderdeel heeft geïdentificeerd, beweegt de robotarm naar de toevoer en gebruikt vacuümzuiging of een andere grijptechnologie om het op te pakken. Het ontwerp van de grijper is hier essentieel, omdat deze zich moet aanpassen aan verschillende vormen en maten zonder de onderdelen te beschadigen.

4. Het onderdeel plaatsen

Na de pick manoeuvreert de arm van de machine nauwkeurig naar de gespecificeerde plaats op de printplaat. Het visionsysteem assisteert opnieuw tijdens dit proces en zorgt ervoor dat de component perfect uitgelijnd wordt met de vooraf bepaalde plekken op de printplaat.

5. Verificatie

Na het plaatsen hebben sommige geavanceerde pick-and-place machines een verificatiestap. Met behulp van het visionsysteem bevestigen ze dat het onderdeel correct geplaatst is voordat ze verdergaan met de volgende bewerking. Deze stap vermindert fouten aanzienlijk en verhoogt de assemblagekwaliteit.

De voordelen van pick-and-place-machines

De voordelen van het integreren van pick-and-place machines in productieprocessen zijn enorm:

  • Verhoogde precisie: Met hun geavanceerde technologie zorgen deze machines ervoor dat onderdelen met een opmerkelijke nauwkeurigheid worden geplaatst, waardoor de foutpercentages aanzienlijk dalen.
  • Hogere snelheid: Automatisering maakt een veel sneller assemblageproces mogelijk, waardoor de productiesnelheid aanzienlijk toeneemt in vergelijking met handmatige assemblage.
  • Kosteneffectief: Ondanks de initiële investering kunnen de besparingen op lange termijn door lagere arbeidskosten en verbeterde efficiëntie aanzienlijk zijn.
  • Flexibiliteit: Moderne pick-and-place machines kunnen zich gemakkelijk aanpassen aan verschillende componenten en printplaatontwerpen, waardoor ze veelzijdig zijn voor verschillende toepassingen.
  • Verbeterde kwaliteit: Dankzij nauwkeurige assemblage en minder menselijke fouten verbetert de algehele kwaliteit van de eindproducten aanzienlijk.

Toepassingen van pick-and-place-machines

Hoewel pick-and-place-machines voornamelijk worden gebruikt in de elektronica-industrie, kan hun technologie worden toegepast in verschillende sectoren, waaronder:

  • Voedingsindustrie: Voor verpakkingsdoeleinden, zodat voedselverpakkingen met hoge snelheid en zonder verontreiniging worden geassembleerd.
  • Farmaceutische producten: Automatisering van de assemblage en verpakking van medicijnverpakkingen, met behoud van een steriele omgeving.
  • Automobiel: Gebruikt bij de assemblage van ingewikkelde elektronische onderdelen in moderne voertuigen.

Toekomstige trends in pick-and-place-technologie

De toekomst van pick-and-place-machines ziet er veelbelovend uit, met een technologie die voortdurend evolueert. Trends om in de gaten te houden zijn onder andere:

  • Kunstmatige intelligentie: AI zal het leervermogen van machines vergroten, waardoor ze processen in realtime kunnen aanpassen en optimaliseren.
  • Industrie 4.0: Integratie met het IoT maakt slimmere, meer verbonden systemen mogelijk die zelfstandig kunnen communiceren en zich kunnen aanpassen.
  • Miniaturisatie: Omdat componenten steeds kleiner worden, zullen pick-and-place machines evolueren om steeds kleinere onderdelen met precisie te verwerken.
  • Verbeterde gebruikersinterfaces: Dankzij gebruiksvriendelijke interfaces die het programmeren en bedienen vereenvoudigen, kunnen bedrijven hun personeel snel en eenvoudig opleiden.

Als we kijken naar de toekomst van pick-and-place-technologie, is het duidelijk dat deze machines niet alleen handige hulpmiddelen zijn; ze zijn een essentieel onderdeel van het moderne productielandschap. Door hun mechanisme te begrijpen, kunnen bedrijven hun mogelijkheden benutten om de productiviteit te verhogen, de kosten te verlagen en uiteindelijk concurrerend te blijven in een uitdagende markt.