Pick-to-light-system optimerar PCB-montering

SENSOREN

Detaljer: Släppt: 01.04.2016; Senast uppdaterad: 06.01.2024; Träffar: 6389

Mer ergonomi, snabbare processer och lägre kostnader – det är resultatet av processoptimering Turck på Halver-platsen för manuell montering av elektroniska kretskort. Istället för att använda ett Royonic-bord som tidigare, monterar de anställda nu kretskorten på två bord Pick-to-light arbetsstationer. Den nya lösningen planerades och implementerades sensorer från Turcks dotterbolag Mechatec i nära samarbete med produktionsplanerare från Halver.

innehåll

SMT eller THT PCB montering?
- Royonic-tabeller i THT-konfigurationen
Tryck på manöverknappen i 240 timmar
- Praktisk erfarenhet av arbetsförberedande
- Ergonomisk design på arbetsplatsen

SMT eller THT PCB montering?

Vid montering av kretskort förlitar tillverkare sig på detta i de flesta applikationer SMDteknologi (Surface-mounting Technology), eftersom denna process fungerar helt automatiskt. Så fort trådbundna elektroniska komponenter ska installeras finns alternativ som detta tillgängliga THTprocess (Through Hole Technology) krävs. Komponenterna förs in genom kontakthål i kretskortet, vilket kräver manuellt monteringsarbete än idag. För att göra detta placerar medarbetarna de enskilda elektroniska komponenterna på kretskorten, som sedan löds med hjälp av en lödvåg och därigenom fast anslutna till kretskortets ledarspår.

Royonic-tabeller i THT-konfigurationen

Beroende på storleken på ett kretskort och antalet komponenter som ska monteras kan detta Monteringsprocessen mycket komplex bli. För process- och kvalitetssäkring används ofta så kallade Royonic-bord i THT-montage av kretskort. Detta gjordes även i THT-montaget hos Werner Turck GmbH i Halver. Royonic-bordet använder en ljuspekare för att visa den anställde platsen på kretskortet där respektive komponent behöver monteras. Som regel finns det 8 till 15 liknande kretskort i en transportram. Varje gång en komponent sätts in trycker medarbetaren på en bekräftelseknapp på bordet.

Tryck på manöverknappen i 240 timmar

Inom ramen för det levda CIP-process På Turck kontrolleras också produktionsprocesser regelbundet. Vid THT-montage med Royonic-bord kom arbetsförberedelsen fram till att denna typ av montering kräver kostnads- och processoptimering.

Processexperterna i Halver beräknade att anställda ensamma 240 timmar om året spendera att trycka på bekräftelseknappen. Det som inte heller var effektivt var att de anställda manuellt fick lyfta ramarna med kretskorten på ett transportband till lödvågen. Sammantaget finns det mycket potential att öka effektiviteten i THT-montering.

Styrskåp | Nyheter, tips, transporter

För Alexander Kohlhaas, en expert på tillverkningsteknik i Halver, var tydlig med att Royonic-borden inte är optimala för kretskort med upp till 15 komponenter. Ursprungliga idéer ledde till valet av en pick-to-light-lösning med systemkomponenter från vårt eget företag. Dessutom bör ramtransporten automatiseras. Detta avlastar de anställda från att behöva bära ramarna och optimerar produktionen. Processen går smidigare och logistikprocesserna som att fylla på komponenter ska inte längre avbryta monteringsprocessen utan ska utföras av logistikanställda.

Ergonomisk design på arbetsplatsen

Kohlhaas utvecklat i samarbete med Natalie Krumme, då en mekatronikingenjörspraktikant, kom på idén till en THT-arbetsstation baserad på ett pick-to-light-system. Efter att produktionsplanerarna hade definierat applikationens funktionalitet och ergonomi, kom ett dotterbolag ombord:

Turck Mechatec erbjuder kompletta elsystemlösningar enligt kundens specifikationer från planering till nyckelfärdig överlämning. Mechatec-specialisterna utvecklade en systemlösning baserad på kravprofilen och implementerade den på ett ergonomiskt och kostnadsoptimerat sätt.

Med hans Välj för att tändaTurck har redan utrustat många kunders manuella monterings- och plockstationer med lösningar. Mechatec kunde därför dra nytta av automationsspecialistens omfattande erfarenhet vid planeringen av sitt system och kombinera de optimala individuella komponenterna med mjukvara utvecklad specifikt för THT-applikationen i Halver.

Programvaran styr inte bara processen, utan kan också registrera produktiviteten hos THT-enheten och visualisera den på en separat bildskärm. Genom att samla in data kan ytterligare utgångspunkter för optimering identifieras i en senare analys.

På hårdvarusidan finns två nya monteringsplatser HMI / PLC-system används, en BL67 I/O-station samt olika sensorer och belysta knappar inklusive anslutningskablar. I dag står de anställda framför två ergonomiskt utformade pick-to-light-hyllsystem som kan utrustas med upp till 48 fack för komponenter som ska installeras.

Effektiv monteringsprocess med HMI

En monteringsprocess börjar med att de tomma kretskorten sätts in i ramstödet. De enskilda visas på de stora HMI/PLC-skärmarna Arbetsmoment presenterade visuellt och nästa komponent som ska monteras visas med plats och monteringsposition på tavlan. Displayen på monitorn fungerar också som arbetsinstruktioner. Detta eliminerar behovet av utbildningstider och gör driftsättningsmöjligheterna för produktionsanställda mer flexibla. Parallellt med displayen på monitorn signalerar ett aktiverat ljus från vilket hyllutrymme medarbetaren måste ta bort den komponent som för närvarande installeras.

Efter att medarbetaren har monterat komponenten på kretskortet, aktiverar hon denna process genom att röra vid kapacitiv pick-to-light sensor och visualiseringen på monitorn visar nästa monteringsposition. På hyllplatserna lyser pick-to-light-sensorn med komponenten som ska tas bort härnäst.

När kretskorten är färdiga trycker medarbetaren på ramen på transportbandet. Ramarna med de sammansatta kretskorten transporteras automatiskt via transportbanden till lödvågen och sedan tillbaka till arbetsstationerna. Där tar de anställda bort de färdigmonterade och lödda kretskorten och fyller ramen igen med tomma kretskort inför nästa omgång.

den hyllor är utformade på ett sådant sätt att de kan fyllas med nya komponenter bakifrån utan att avbryta monteringsprocessen. Den producerande medarbetaren frigörs därmed från logistikuppgifter och kan koncentrera sig på sin egentliga monteringsuppgift. De två hyllorna är också ett steg framåt ur ergonomisk synvinkel. Istället för att lyfta komponentramen, som väger runt 8 kg, från löpande bandet för montering, bär nu ett löpande band ramarna med kretskorten till de anställda. Allt du behöver göra är att trycka på ramen kort tills den fångas av transportbandet och transporteras till lödvågen.

Praktisk erfarenhet av arbetsförberedande

Allt nödvändigt förberedande arbete för montering av nya produkter kan utföras Arbetsförberedelse nu utförs externt. Med hjälp av en CSV-fil beskrivs hela processen och tillvägagångssättet definieras.Dessutom kan produktionsplanerarna avgöra om arbetsplatsen används av en anställd eller två anställda för att förkorta produkternas genomloppstid.

Så fort den nya produkten har startat är allt du behöver göra att spara CSV-filen inklusive bilder IPC och BL67-stationen kan laddas. I framtiden kan lösningen även kopplas till det nya varuhanteringssystemet utan större ansträngning.

De första erfarenheterna visar att monteringsprocessen optimerades med Pick-to-Light vid full kapacitet medför en betydande ökning av produktionen på arbetsplatserna. Idag utnyttjas lödvågen kontinuerligt och jämnt. Avbrott i processen, som tidigare uppstått vid påfyllning av komponenter, har i stort sett eliminerats.

Detta gjorde det också möjligt att minska felfrekvensen, eftersom avbrott i monteringsprocessen alltid är felkällor. Summan av kardemumman är att investeringen i det optimerade systemet snabbt kommer att betala sig själv.