Коллективный робот берет на себя сборку микросхем

Интеллектуальная интеграция - GLAUB компактно и просто внедряет робота ABB YuMi в производственные линии, тем самым стимулируя автоматизацию в новых областях производства электроники.

В автоматизированном сборочном производстве сквозная сборка компонентов (производство микросхем) является одним из последних трудоемких «бастионов ручного труда». Компоненты микросхем (технологии сквозных отверстий) - это проводные компоненты, которые в большинстве случаев вставляются вручную с помощью «проводов» через отверстия в печатной плате и, таким образом, размещаются для пайки. Именно здесь двуручный робот YuMi от ABB может проявить свои таланты. Благодаря параллельной сборке двух печатных плат, каждая из которых в настоящее время содержит до двух различных компонентов, решение также подходит для производственных линий с коротким циклом.

Автоматизация ручных рабочих процессов - одна из основных компетенций GLAUB Automation & Engineering от Salzgitter. Благодаря разработке и внедрению собственных приложений и программных решений, а также подключению к уровню управления операциями и процессами (MES / PLC) в области производственных информационных технологий, GLAUB предлагает полное ноу-хау в качестве системного интегратора. В рамках многоступенчатого процесса компания подробно проанализировала задачу производства микросхем и определила технические препятствия для автоматизированного процесса.

Однако, как доставка, так и предоставление материала являются серьезной проблемой для автоматизированного процесса. Препятствием для дальнейшей обработки является, например, поставка конденсаторов оптом. Глубоко вытянутые пузыри из фольги, в которых сами пузыри имеют нестабильность и неточность положения, также усложняют процесс. Позиционный допуск компонентов в блистерной упаковке, который дополнительно усложняется из-за возможного скручивания конденсаторов вокруг их оси вращения, еще больше усложняет работу техников и программистов в GLAUB.

Релейная защита также является важной темой в анализе процесса: допуски компонентов, особенно в интервале «проводов», производственные допуски печатных плат и позиционные допуски печатных плат в держателях заготовок или монтажных положениях. И последнее, но не менее важное: программисты также должны были учитывать допуск системы, который возникает из-за неточности измерений используемых систем камер и производительности робота.

Требуются точность и гибкость

В дополнение к этим многочисленным различным допускам, которые YuMi должен компенсировать и регулировать в диапазоне нескольких десятых миллиметра, были и другие проблемы. В первую очередь это касалось различий в продукции: с одной стороны, производители электроники должны выпускать различные продукты или стенды для продуктов, например, на основе основных макетов печатных плат. С другой стороны, размеры партий сокращаются из-за изменения производственных процессов на стороне конечного потребителя из-за увеличения количества заказов, но меньшего размера. Чтобы освоить более широкий ассортимент продукции при уменьшении производственных партий, YuMi также должна быть в состоянии освоить различные схемы сборки печатных плат и уметь безопасно захватывать и размещать различные компоненты микросхем.

Однако та особенность, благодаря которой человек почти интуитивно «ломает и поворачивает», создает для робота значительные проблемы в общей ситуации, включая указанные ограничения времени цикла. Углубленный анализ и различные тесты в самых разных условиях проложили путь к сквозной автоматизации, совместимой с процессами.

Коллаборативный робот YuMi размещает компоненты на печатных платах каждой из своих двух «рук» в течение нескольких секунд и, таким образом, управляет производственными линиями с коротким циклом. Автоматизация сборки печатных плат микросхем избавляет сотрудников от утомительной, монотонной работы и делает монтажные рабочие места более эффективными. Компактный дизайн YuMi упрощает интеграцию в существующую систему и линейные сегменты и обеспечивает несложную интеграцию - независимо от того, является ли YuMi «коллегой-роботом» или работает в системе в качестве аддитивного компонента.

«Внимательный и общительный коллега»

Оснащенный дополнительными камерами, YuMi становится «разумным коллегой» в прямом смысле этого слова, ведь он не только размещает компоненты с максимальной точностью, но и берет на себя точные задачи по обеспечению качества. Только полностью оборудованные печатные платы допускаются к следующему этапу обработки и, в зависимости от требований системы и производственной периферии, также сообщаются системе управления как обработанные. У робота есть соответствующие интерфейсы, готовые для подключения к его рабочей среде. В качестве опции для будущих приложений возможно прямое подключение управления роботом к другим системам, таким как система CAD-CAM для планирования производства или подготовки к работе.

Сравнительно низкие инвестиции начального уровня

Решения роботов открывают потенциал для самых разных областей производства электроники. Однако сборка печатных плат с компонентами микросхем с использованием полностью автоматизированных систем очень сложна и, как правило, требует больших усилий по настройке при каждой смене продукта. Инвестиционные затраты на такое решение могут быстро достигать диапазона шести- семизначных цифр. С другой стороны, решение, созданное ABB и GLAUB, может быть реализовано с относительно небольшими начальными вложениями. Небольшая занимаемая площадь и быстрое дооснащение решения также говорят в пользу использования YuMi. Кроме того, робот очень гибкий: например, его можно легко интегрировать в гибкую производственную среду в качестве мобильного устройства.