Bestückautomaten für Standard- als auch High-Performance-Anwendungen

Digitale Maschinengeneration

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Auf der SMT in Nürnberg stellte Siemens Automation and Drives (A&D) die Siplace-D-Serie vor, die auf der modularen Siplace-Plattform basiert und das digitale Visionsystem der Premium-Line Siplace-X-Serie sowie die neueste Siplace-Software integriert hat.
Siemens A&D EA, München
Mit der Siplace-D-Serie bietet Siemens Bestückautomaten, die die Premium-Automaten der X-Serie ergänzen und sich beliebig konfigurieren und miteinander kombinieren lassen. Bei höheren Anforderungen bezüglich Bestückleistung können Fertigungslinien einfach erweitert werden, eine Modularität, die hohen Investitionsschutz bietet, da auf veränderte Anforderungen schnell und einfach reagiert werden kann. Selbst bestehende Produktionssysteme lassen sich leicht umkonfigurieren, da die neue Serie kompatibel mit existierenden Bestücklinien des Unternehmens sind. Dabei kommen Elemente wie Collect-&-Place-Bestückköpfe genauso zum Einsatz wie das digitale Visionsystem, mit dem sich hohe Bestücksicherheit und -geschwindigkeit erreichen lässt. Alle in dieser Serie verfügbaren Kameras, das heißt jene an den jeweiligen Bestückköpfen sowie die Leiterplattenkameras arbeiten mit der digitalen Kameratechnik. Das Vision- system an den Bestückköpfen identifiziert Bauelemente eindeutig anhand ihrer Geometrie und Farbe, unabhängig davon, ob es sich um 01005 oder sehr große Bauelemente handelt. Das Kamerasystem wird bereits für die nächste Messung optimiert, damit es fehlerhaft bestückte Bauelemente zuverlässig und schnell erkennt. Das Visionsystem in der Leiterplattenkamera dagegen sichert die zuverlässige Erkennung der Inkpunkte und Leiterplattenmarken.
Externes Vision-Teaching
Optional gibt es für die Anwender der Serie nun eine Siplace-Vision-Teaching-Station außerhalb der Maschine. Die Programmierung von Bauelementen kann an der Station vereinfacht und beschleunigt werden, da ein Wizard offline die Beschreibung neuer Gehäuseformen unterstützt. So können neue Produkte während des laufenden Betriebes vorbereitet werden, ohne dass die Produktion der SMT-Linie unterbrochen werden muss. Die Bauelemente werden an der externen Station offline mit der digitalen Kamera und Maschinensoftware parallel zum laufenden Betrieb beschrieben. Da die Kamera genau den Kameras im Bestückautomaten entspricht und die Beleuchtungsebenen identisch sind, können die extern programmierten Bauelemente beim späteren Betrieb an der Maschine zuverlässig erkannt und gemessen werden. Das extern vorbereitete Bestückprogramm wird im Anschluss schnell und einfach auf die Linie gespielt. Die Vision-Teaching-Station eignet sich besonders für Elektronikfertiger, die häufig neue Produkte in kleinen Serien herstellen. Denn während Anwender bisher beispielsweise OSC (Odd-Shaped Components) zeitaufwändig manuell beschreiben mussten, werden diese jetzt durch die genauen Messungen der digitalen Kamera und mittels der Software-Wizard bei der Programmierung Schritt für Schritt unterstützt. Mussten doch bisher die geometrischen Abmaße der Bauelemente entweder aus einem Datenblatt entnommen oder mit Messschiebern ermittelt und dann abgespeichert werden. Zudem war es erforderlich, anschließend am Bestückautomaten zu prüfen, ob die Beschreibung für eine korrekte und robuste Messung ausreichend ist.
Weitere Features der D-Serie
Die Serie ist mit moderner Antriebstechnik und Software ausgestattet, hier kommt in der Y-Achse der lineare Direktantrieb zum Einsatz, der bislang nur in den Hochgeschwindigkeits-Maschinen verwendet wurde. Die D-Serie ist mit der Siplace-Station-Software ausgestattet, die es beispielsweise erlaubt, den flexiblen Doppeltransport mit einem Klick auf die entsprechende Funktion im Softwaremenü einzustellen, egal ob gleichzeitig zwei Leiterplatten oder nur eine breite Leiterplatte bestückt werden sollen. Damit kann die Fertigung individuell auf jedes Produkt eingestellt und angepasst werden. Des Weiteren wird mit den aktuellsten Versionen der Software-Programme gearbeitet, Siplace Pro, Operator Information System (OIS), Siplace Explorer oder das Traceability-Tool können wie gewohnt verwendet werden.
Die D-Serie ist in vier Varianten erhältlich, so ist die D4-Maschine mit vier Portalen bestückt bei einer Genauigkeit von 60 µm bei 3 Sigma und bis zu 60 000 Bauelemente pro Stunde (BE/h). Mit vier 12-Segment-Collect&Place-Bestückköpfen reicht das Bauelementespektrum von 01005-Bauelementen bis hin zu 18,7 x 18,7 mm². Die D3-Variante mit drei Portalen wird wahlweise mit einem 12-Segment-Collect&Place-Kopf, einem 6-Segment-Collect&Place-Kopf oder einem Twin-Head ausgeliefert. Sie erzielt eine Bestückleistung von bis zu 30 100 BE/h bei einer Geschwindigkeit von bis zu 20 µm bei 3 Sigma.
EPP 418

Digitales Siplace-Visionsystem
Das System nutzt die Vorteile der digitalen Kameratechnik, es prüft zuverlässig Bauelemente, ohne die Taktzeit der Collect&Place-Bestückköpfe zu beeinträchtigen. Das digitale Visionsystem wurde auf die in der D-Serie verfügbaren Bestückköpfe angepasst. In der Kamera selbst sind Sensoren eingesetzt, mit denen eine hohe Auflösung realisiert und gleichzeitig das Bauelementespektrum erweitert werden konnte. Durch die digitale Datenanalyse und -verarbeitung werden Bauelemente und Leiterplatten schneller und zuverlässiger erkannt. Das System identifiziert Bauelemente eindeutig anhand Geometrie und Farbe, fehlerhaft bestückte Bauteile werden schnell erkannt, vor allem Leads, die sich vom Hintergrund nur wenig abheben.
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