15 augustus 2025

In de snelle wereld van productie en assemblage zijn efficiëntie en snelheid van het grootste belang. Een van de belangrijkste onderdelen om deze doelen te bereiken is de pick-and-place machine. Of het nu in de elektronica-, verpakkings- of andere industrieën is, deze machines automatiseren het proces van het plaatsen van componenten op assemblagelijnen, wat zorgt voor precisie en lagere arbeidskosten. Maar hoe werkt een pick-and-place machine precies? Laten we eens in de details duiken.

De basisprincipes van Pick and Place-technologie

Een pick-and-place-machine is een soort robotachtige automatiseringstechnologie die ontworpen is om onderdelen van de ene locatie op te halen en ze op een andere locatie te plaatsen. Hierbij kan het gaan om het verzamelen van onderdelen uit laden, rollen of feeders en het plaatsen ervan op printplaten (PCB's) of in verpakkingen. Verschillende industrieën maken gebruik van pick-and-place-machines om hun activiteiten te stroomlijnen en de productie-efficiëntie te verbeteren.

Onderdelen van een pick-and-place-machine

Inzicht in hoe een pick-and-place machine werkt begint met de kerncomponenten:

  • Robotarm: De arm is het hoofdmechanisme van de machine en bestaat vaak uit meerdere gewrichten die een precieze beweging mogelijk maken. Hij is verantwoordelijk voor het oppakken en neerzetten van voorwerpen met behendigheid.
  • Zichtsysteem: Dit systeem maakt gebruik van camera's en sensoren om componenten en hun oriëntatie te identificeren, zodat ze nauwkeurig op de assemblagelijn of printplaat worden geplaatst.
  • Eindeffector: De eindeffector, die een vacuümgrijper of een mechanische klauw kan zijn, is bevestigd aan de robotarm en is verantwoordelijk voor het oppakken van de onderdelen.
  • Controleur: De controller is het brein van de machine, waarop de software draait die gegevens van het visionsysteem verwerkt en de bewegingen van de robotarm bestuurt.
  • Voedersysteem: Dit omvat onderdelen zoals trilkommen of haspels die de onderdelen naar de machine brengen om ze te verzamelen.

Hoe het werkt: Proces stap voor stap

De functionaliteit van een pick-and-place machine kan worden onderverdeeld in een aantal belangrijke stappen:

1. Identificatie van onderdelen

Het proces begint met het vision systeem dat de onderdelen op de transportband of feeder identificeert. Dit systeem legt beelden vast en evalueert de positie en oriëntatie van elk onderdeel, zodat de robot precies weet waar hij ze moet oppakken.

2. Volgen en plannen

Zodra de componenten geïdentificeerd zijn, berekent de software van de machine het optimale pad voor de robotarm om elk item op te pakken. Deze planningsfase maximaliseert de efficiëntie door de reistijd te minimaliseren en botsingen met andere items op de transportband te vermijden.

3. Het onderdeel ophalen

De robotarm beweegt vervolgens naar de locatie van het onderdeel. De eindeffector wordt geactiveerd - een vacuümgrijper kan bijvoorbeeld zuigkracht creëren om het onderdeel veilig op te pakken. Deze stap is cruciaal; de machine moet precies de juiste hoeveelheid kracht uitoefenen om kwetsbare onderdelen niet te beschadigen.

4. Verhuizen naar plaatsing

Nadat het onderdeel met succes is opgepakt, volgt de robotarm zijn weg terug naar het aangewezen plaatsingsgebied, dat een printplaat of een andere locatie op de assemblagelijn kan zijn.

5. Het onderdeel plaatsen

Bij aankomst positioneert de machine het onderdeel nauwkeurig op basis van de gegevens van het visionsysteem, zodat het op de juiste manier wordt uitgelijnd met de beoogde aansluitpunten of het verpakkingsformaat. Vervolgens laat de eindeffector het onderdeel los en is de plaatsing voltooid.

6. Kwaliteitscontrole

Veel pick-and-place-machines hebben een kwaliteitscontrolemechanisme dat het vision-systeem gebruikt om succesvolle plaatsing en uitlijning te bevestigen. Als een onderdeel niet correct is geplaatst, kan de machine het defecte item corrigeren of weigeren.

Soorten pick-and-place-machines

Verschillende toepassingen vereisen verschillende soorten pick-and-place machines. Hier zijn enkele veelvoorkomende varianten, elk afgestemd op specifieke taken:

1. Printplaat-pick-and-place-machines

Deze machines zijn speciaal ontworpen voor de elektronische productie-industrie en zijn uitgerust om kleine componenten zoals weerstanden en condensatoren te verwerken. Ze hebben vaak hogesnelheidsmogelijkheden om te voldoen aan de veeleisende behoeften van de elektronicaproductie.

2. Samenwerkende pick-and-place-robots

Deze machines zijn ontworpen om naast menselijke werknemers te werken en taken uit te voeren die repetitief of ergonomisch uitdagend zijn. Ze zijn uitgerust met geavanceerde sensoren voor een veilige werking in gedeelde ruimten.

3. Pick-and-place-systemen met hoge snelheid

Deze geavanceerde machines zijn bedoeld voor omgevingen met grote volumes en werken met ongelofelijke snelheden om te voldoen aan de eisen van grote productielijnen, waarbij vaak meerdere robotarmen worden ingezet om meerdere onderdelen tegelijk te verwerken.

De voordelen van het implementeren van pick-and-place-machines

Het automatiseren van het pick-and-place proces heeft meerdere voordelen:

1. Verhoogde efficiëntie

Door minder tijd te besteden aan handmatige taken, verhogen pick-and-place-machines de doorvoer en maken ze snellere productiecycli mogelijk.

2. Lagere arbeidskosten

Hoewel er een initiële investering in de machines is, zijn de besparingen op arbeidskosten op de lange termijn aanzienlijk omdat er minder werknemers nodig zijn voor repetitieve taken.

3. Precisie en betrouwbaarheid

Met geavanceerde vision systemen en geautomatiseerde besturing leveren deze machines een hogere nauwkeurigheid bij het plaatsen van onderdelen in vergelijking met handmatig werk, waardoor fouten aanzienlijk worden verminderd.

4. Verbeterde veiligheid

Door gevaarlijke of repetitieve taken over te nemen, verbeteren pick-and-place machines de veiligheid op de werkplek en verminderen ze de kans op ongevallen.

Toekomstige trends in pick-and-place-technologie

Naarmate industrieën zich ontwikkelen, neemt ook de technologie achter pick-and-place machines toe. Belangrijke trends om in de gaten te houden zijn onder andere:

1. Integratie met AI en machinaal leren

Algoritmes voor machinaal leren worden steeds geavanceerder, waardoor pick-and-place-machines na verloop van tijd beter worden naarmate ze leren van hun activiteiten.

2. Verbeterde connectiviteit

Met de opkomst van Industrie 4.0 worden deze machines steeds meer met elkaar verbonden, waarbij IoT-technologie real-time gegevensverzameling en -analyse mogelijk maakt, wat voorspellend onderhoud en verbeterde operationele efficiëntie mogelijk maakt.

3. Aanpassing en flexibiliteit

Fabrikanten vragen om flexibelere oplossingen; daarom zal de volgende generatie pick-and-place machines waarschijnlijk verbeterde aanpassingsmogelijkheden bieden om diverse productlijnen te kunnen verwerken zonder noemenswaardige stilstandtijd.

Samengevat staat de pick-and-place machine als een testament voor moderne productietechnieken, waarbij de efficiëntie van robotica wordt gecombineerd met de precisie van geautomatiseerde systemen. Naarmate de technologie zich verder ontwikkelt, zullen deze machines een nog grotere rol gaan spelen in verschillende industrieën en de toekomst van productie- en assemblageprocessen vormgeven.