CC BY
53Компоненты и технологии, № 4'2003
Texi
гии
CLM9000 PLUS -новое поколение SMT-автоматов
семейства ESSEMTEC
Переналадка автомата для перехода на новое изделие значительно усложняет и удорожает этап сборки электронных модулей при условиях среднесерийного многономенклатурного производства. Одно из решений этой проблемы — оптимальный подбор автомата для монтажа БМй-компонентов с учетом всех специфических требований конкретного участка поверхностного монтажа.
Александр Власов
Специалистами швейцарской фирмы ESSEMTEC на базе автомата CLM9000 (напомним, что в 2001 и 2002 году в «КиТ» уже публиковались статьи об автоматах CLM9000 и CSM7000) был разработан аппарат нового поколения CLM9000 PLUS. Это устройство предполагает более гибкую эксплуатацию, меньшие затраты времени на переналадки и большие возможности по сравнению со своим предшественником. Автомат CLM9000 PLUS специально разработан для среднесерийных производств, где выпуск более одного вида изделия в день является нормой. Для таких условий работы минимальное время переналадок машины более важный параметр, чем скорость установки компонентов. CLM9000 PLUS может быть перенастроен к выпуску нового изделия так быстро, что время простоя машины практически не превышает времени на замену новой ПП (рис. 1).
Автомат выпускается в 4 модификациях: CLM9000 PLUS — стандартное исполнение машины, CLM9000-V PLUS — с нижней системой технического зрения для установки Fine Pitch и BGA-компонентов, CLM9000^ PLUS — конвейерное исполнение в соответствии с интерфейсом стандарта SMEMA, CLM9000-GV PLUS — конвейерное исполнение в комбинации с нижней системой технического зрения.
В модернизированном варианте автомата внедрена новая система технического зрения SMD4 производства мирового лидера фирмы COGNEX, у которой значительно выше скорость инспекции для Fine Pitch и BGA-компонентов. Новые алгоритмы работы более надежны и позиция установки компонента может быть измерена быстрее и точнее, чем в предыдущей модели (рис. 2).
Современная технология видеоконтроля PATMAX использует реальную геометрию инспектируемого образца и может идентифицировать контрольные марки ПП, даже когда изображение объекта приведено в другом масштабе или повернуто, то есть отлично от заданного (рис. 3).
В CLM9000 PLUS оригинально решена концепция питателей. Помимо возможности одновременной загрузки большого количества стандартных питателей (до 190 шт. 8-миллиметровых лент), таких, как ленточные для разных видов лент (от 8 до 32 мм),
Компоненты и технологии, № 4'2003
Технологии
пенальные с большим спектром линий захвата и поддоны разного типа под паллеты с микросхемами, автомат может оснащаться питателями для отрезков лент и питателями для высоких компонентов (для этого случая используются специальные одиночные питатели с интеллектуальным адаптером в комбинации с вакуумной насадкой малой длины), а также кассеты питателей с автоматической подачей поддонов с ИМС в зону захвата. Наряду с этим в данной модели устройства предусмотрена возможность подключения одиночных ленточных питателей от автомата CSM7000 через специальный блок адаптера.
Но, пожалуй, основным преимуществом питателей CLM9000 PLUS является их интеллектуальность. Каждая кассета питателя имеет свой уникальный электронный идентификационный код, что обеспечивает:
• замену питателей без перепрограммирования позиции установки и поворота компонента;
• автоматическое определение системой питателей на машине;
• автоматический контроль загрузки компонентов перед запуском;
• связь с системой управления компонентами для управления складом.
Система установленная на CLM9000 PLUS позволяет производить быструю загрузку питателей в процессе производства, причем за счет конструкции направляющих операция зарядки питателей занимает несколько секунд
и обеспечивает абсолютное повторное позиционирование кассет на базе машины (рис. 4).
Дополнительно кассеты питателей (новой конструкции) оснащены светодиодной индикацией, что в совокупности с базовым программным обеспечением позволяет в интерактивном режиме отслеживать состояние питателей на машине. На мониторе компьютера графическое ПО, наряду с данными о производстве и информацией о компонентах, в виртуальном виде цветом идентифицирует состояние питателей:
• «не используется»;
• «используется»;
• «дозаправить!»;
• «проверить!».
Цветовая светодиодная индикация на питателе соответствует цветовому коду виртуального отображения питателя в ПО. Это позволяет оператору быстро определить питатель, что значительно снижает среднее время обслуживания. При этом питатель меняется на машине непосредственно в процессе работы, без влияния на текущее изделие (рис. 5).
Рис. 5. Отображение состояния автомата с помощью графического ПО
За счет концепции полностью графического ПО обучение операторов управлением машиной происходит быстро и удобно, а сама задача программирования нового изделия производится достаточно легко.
Одной из особенностей CLM9000 PLUS является возможность одновременной сборки двух различных ПП за один запуск программы производства (рис. 6).
Ключом к успеху процесса сборки является не только скорость установки компонентов, но и мощная информационная поддержка. В рамках этой задачи предлагается эффективное инструментальное средство — модульный продукт ESSEMTEC-MIS (Management Information System — информационная система управления) :
• Программный модуль MIS-BAR — загрузка информации в автомат с помощью считывания штрих-кода с питателя и носителя компонентов;
• Программный модуль MIS-COMP — система управления, основанная на считывании штрих-кода компонента;
• Программный модуль MIS-PROD — система оптимального планирования производства;
• Программный модуль MIS-TRACE — система отслеживания наличия компонентов. ESSEMTEC-MIS — это база данных и инструмент для ее обработки, ориентирован-
ные на оптимальное планирование производства. Система MIS обеспечивает подключение от одной машины установки до полной линии SMT-производства в единое информационное поле.
За счет использования целого ряда автономных программных модулей, работающих в режиме Off-Line, система позволяет, параллельно работающему автомату, производить работы по созданию нового изделия. В этот пакет программ входят модули:
• ПО для трансляции файла из любого CAD-формата в формат CLM9000 PLUS;
• ПО для модификации библиотеки компонентов;
• ПО для модификации загрузки питателей;
• ПО для модификации видеобиблиотеки (для моделей ŒM с нижней системой технического зрения для установки Fine Pitch и BGA-компонентов);
• MIS-BAR для загрузки компонентов на питатели (рис. 7).
Таким образом, можно подготовить программные данные и загруженные питатели для запуска нового изделия и практически свести затраты времени на переналадку автомата к минимуму. Вся операция переналадки
Рис. 4. Касета ленточных питателей с LED-индикацией
7---—
■■■■
Рис. 7. Схема работы автомата в режиме Off-Line
Online Programming
Є
Компоненты и технологии, № 4'2003
автомата под новое изделие будет состоять из передачи модифицированных файлов библиотеки компонентов и загрузки питателей на CLM9000 PLUS, загрузки файла «новое изделие». Оператору достаточно установить на автомат заранее подготовленные питатели, открыть файл ПП и запустить программу установки.
Единственное требование — единая информационная база данных, где производятся и сохраняются все изменения, а также наличие специалиста, отвечающего за целостность информации.
Техі
гии
На основании вышеизложенного можно сказать, что проблемы этапа автоматической сборки электронных модулей могут быть минимизированы или полностью компенсированы за счет:
• снижения времени переналадок оборудования;
• учета, управления и планирования расхода материалов (компонентов) на производстве;
• использования современных технологий и процессов;
• снижения времени ожидания;
• повышения квалификации штата обслуживания;
• оптимизации размещения производства. Применительно к CLM9000 PLUS следует
отметить, что гибкость в использовании данного устройства достигается простотой установок и переналадок, возможностью параллельно решать задачи производства текущей продукции и создания или модернизации новой (технологии Off Line), использованием современных технологий (интеллектуальные питатели, программная обработка штрих-кода компонентов и питателей).
&
