23 augustus 2025

In de snelle wereld van productie en assemblage zijn efficiëntie en precisie van het grootste belang. Een van de hoofdrolspelers in het bereiken van deze eigenschappen is de pick-and-place machine. Deze geautomatiseerde systemen hebben de manier veranderd waarop componenten worden geassembleerd in verschillende industrieën, waaronder elektronica, auto's en consumentengoederen. Dit artikel gaat dieper in op het werkingsprincipe van pick-and-place machines en onderzoekt hun functionaliteiten, componenten en de technologie die ze aandrijft.

Wat is een pick-and-place-machine?

Een pick-and-place-machine is een geautomatiseerd robotapparaat dat ontworpen is om componenten van de ene locatie op te pakken en ze op een andere locatie te plaatsen, meestal op een printplaat (PCB) in de elektronicaproductie. De bewerking maakt meestal deel uit van een groter assemblageproces, waarbij snelheid en nauwkeurigheid cruciaal zijn. Deze machines kunnen een grote verscheidenheid aan componenten aan, van kleine chips tot grote connectoren, waardoor ze veelzijdige hulpmiddelen zijn in het productielandschap.

Belangrijkste onderdelen van een pick-and-place-machine

  • Robotarm: De robotarm is het hart van de pick-and-place machine en heeft vaak meerdere vrijheidsgraden om complexe bewegingen uit te voeren. Hij is uitgerust met eindeffectoren die kunnen worden aangepast op basis van de componenten die worden verwerkt.
  • Zichtsysteem: Om een nauwkeurige plaatsing van componenten te garanderen, zijn veel pick-and-place machines uitgerust met geavanceerde vision-systemen die verschillende componenten kunnen onderscheiden, hun oriëntatie kunnen detecteren en de nauwkeurigheid van de plaatsing kunnen controleren.
  • Besturingssysteem: Hierdoor kan de gebruiker de bewegingen en acties van de machine programmeren, wat flexibiliteit in de productie mogelijk maakt. Geavanceerde pick-and-place machines maken gebruik van software die integreert met productiebeheersystemen.
  • Voedingsmechanisme: De onderdelen moeten nauwkeurig naar de machine worden gevoerd. Verschillende toevoermechanismen, zoals bandrollen, trays of bulkwagens, helpen bij het organiseren en aanbieden van onderdelen aan de robotarm voor het picken.

Werkingsprincipe van pick-and-place-machines

De werking van een pick-and-place-machine kan worden onderverdeeld in verschillende stappen:

1. Onderdelen laden

Het proces begint met het laden van onderdelen in het toevoermechanisme van de machine. Afhankelijk van het machineontwerp kunnen onderdelen in bakken worden geplaatst of via rollen worden aangevoerd. Nauwkeurige toevoer is essentieel om pickfouten te minimaliseren en de efficiëntie te verhogen.

2. Vision-inspectie

Zodra de onderdelen geladen zijn, scant het vision-systeem het gebied. Het identificeert het juiste onderdeel en de oriëntatie ervan. Deze realtime beeldvorming speelt een cruciale rol om ervoor te zorgen dat telkens het juiste onderdeel wordt verzameld, waardoor afval en stilstand bij de assemblage worden beperkt.

3. kiezen

Na de visuele inspectie beweegt de robotarm naar het geïdentificeerde onderdeel en activeert de eindeffector om het op te pakken. De eindeffectoren kunnen vacuümgrijpers of mechanische klauwen gebruiken, afhankelijk van de vorm en grootte van het onderdeel. De precisie van de oppakfase is cruciaal om beschadiging van onderdelen te voorkomen.

4. Verplaatsing naar bestemming

De robotarm manoeuvreert vervolgens naar de aangewezen locatie op de printplaat of assemblagelijn waar het onderdeel zal worden geplaatst. Deze beweging wordt met hoge precisie uitgevoerd, zodat de componenten correct worden uitgelijnd om fouten tijdens het assemblageproces te voorkomen.

5. Plaatsing

Bij het bereiken van de bestemming laat de robotarm het onderdeel los. Tijdens dit proces kan het visionsysteem controleren op de juiste uitlijning voordat het onderdeel op het oppervlak wordt geplaatst. Een juiste plaatsing zorgt voor optimale connectiviteit en betrouwbaarheid van geassembleerde producten.

6. Verificatie

Veel pick-and-place-machines hebben een verificatiestap, waarbij de machine controleert of de onderdelen correct zijn geplaatst. Bij deze stap kan het visionsysteem een tweede keer worden gebruikt, wat het kwaliteitscontroleproces verder verbetert en de kans op defecten verkleint.

Voordelen van pick-and-place-machines

Het integreren van pick-and-place machines in productieprocessen biedt verschillende belangrijke voordelen:

  • Verhoogde efficiëntie: Automatisering door middel van pick-and-place-machines verhoogt de productiesnelheid drastisch, waardoor fabrikanten aan de hoge vraag en schaalvereisten kunnen voldoen.
  • Verbeterde precisie: De mechanische precisie van deze machines vermindert de kans op menselijke fouten en zorgt ervoor dat onderdelen elke keer weer nauwkeurig worden geplaatst.
  • Flexibiliteit: Met programmeerbare besturingen en aanpasbare instellingen kunnen pick-and-place machines zich aanpassen aan verschillende producten en onderdelen, zodat fabrikanten gemakkelijk tussen verschillende taken kunnen schakelen.
  • Kosteneffectiviteit: De initiële investering kan hoog zijn, maar de besparingen op lange termijn door lagere arbeidskosten, hogere productiesnelheden en minimaal herwerk en defecten dragen bij aan de kosteneffectiviteit.
  • Veiligheid van werknemers: Het automatiseren van repetitieve en gevaarlijke taken beschermt werknemers tegen letsel en zorgt ervoor dat ze zich kunnen concentreren op complexere activiteiten die waarde toevoegen.

De toekomst van Pick and Place-technologie

De toekomst van pick-and-place-technologie is rooskleurig, met voortdurende verbeteringen die de weg vrijmaken voor nog meer efficiëntie en precisie. Er wordt verwacht dat innovaties in kunstmatige intelligentie en machinaal leren vision-systemen zullen verbeteren, wat zal resulteren in slimmere machines die zich in realtime kunnen aanpassen aan wisselende omstandigheden op de assemblagelijn. Bovendien wordt de integratie van samenwerkende robots (cobots) verwacht, waardoor menselijke operators en machines naadlozer kunnen samenwerken.

Conclusie

In het dynamische en steeds veranderende productielandschap zijn pick-and-place machines hoekstenen van efficiëntie en nauwkeurigheid. Door hun werkingsprincipes en componenten te begrijpen, kunnen bedrijven de rol die deze machines spelen in de moderne productie beter waarderen. Naarmate de technologie voortschrijdt, zal het gebruik van deze geautomatiseerde oplossingen ongetwijfeld de toekomst van de productie blijven bepalen.