Schnelle Resultate

Roland Odermatt & Steffen Nübling, Sick, Waldkirch

Codeleser im industriellen Umfeld der Elektronikfertigung müssen hohe Anforderungen erfüllen. Gedruckte und direkt markierte Codes müssen gleichermaßen sicher gelesen werden, schlechte Codequalitäten dürfen kein „no read“ – Grund sein, hohe Prozessgeschwindigkeiten erfordern schnelle Leseresultate. Zudem verlangen OEMs, wie der Schweizer Lötanlagen-Hersteller und Endanwender, Geräte mit einfacher Bedienung, Diagnosefunktionen und individuellen Schnittstellen. Die omnidirektional erfassenden Codeleser der ICR850–2 tragen diesen Erfordernissen Rechnung. Außerdem steht über das weltweite Servicenetzwerk von Sick jederzeit vor Ort Unterstützung bereit.

Die Kirsten Soldering AG in Cham, Schweiz, wurde vor 30 Jahren gegründet und gehört heute zu den führenden internationalen Anbietern von Lötanlagen. Zur Anwendung kommen sie in der Elektronikindustrie, in der Mess-, Regel- und Steuertechnik, im Straßen-, Schienen- und Luftverkehr, in der Medizin- und Militärtechnik sowie in der Telekommunikation. Über 2.000 Wellen-Lötsysteme sind rund um die Welt im Einsatz. Aufgrund des raschen Fortschritts bei Leiterplatten und Elektroniksystemen wurde mit the modula wave ein horizontal arbeitendes und konsequent modular aufgebautes Maschinensystem für das Löten komplexer Leiterplatten entwickelt. Einfach auszutauschende Lötmodule auf Rollen ermöglichen einen schnellen, bediensicheren Wechsel von unterschiedlichen Loten für unterschiedliche Prozesse. Damit ist das System nicht nur prädestiniert für Fertigungen in unterschiedlichen Prozessen, sondern auch für unterschiedliche Losgrößen – von 1 über High Mix bis hin zu High Volume.

Aufgrund der Präzision und Flexibilität des Lötsystems hat sich die Siemens Schweiz AG in Volketswil für den Einsatz der Lötwellen-Anlagen entschieden. In diesem Werk, das zur Business Unit Fire Safety & Security Products (FS) gehört, werden Komponenten, Geräte und Systeme für den Brandschutz hergestellt, u.a. auch Boards für die Branddetektion in Flugzeugen. In diesem Bereich ist das Thema Rückverfolgbarkeit, d.h. das lückenlose Tracking und Tracing jeder dieser gefertigten Leiterplatten von besonders hoher Bedeutung. Höchste Lesesicherheit bei der Identifikation ist ebenso ein Muss wie die einfache Integration der Geräte sowie ein schnellstmöglicher Support für den Ernstfall. Aus diesen Gründen setzt der Schweizer Lötanlagenhersteller zur Identifikation der Boards im Auslaufmodul der Anlage auf die Codeleser ICR850–2 mit CANbus-Schnittstelle.

Beim ICR850–2 handelt es sich um einen kamerabasierten 2D-Codeleser mit integrierter Zeilenkamera und Laserbeleuchtung zur omnidirektionalen Identifikation und 1D- und 2D-Codes. Die Lesung erfolgt im Durchlauf, wobei die Auflösung von 2.048 Pixeln die Erkennung selbst kleiner Codezellen mit nur 0,2 mm Größe ermöglicht. In der Fokuslage von 110 mm erzeugt das lineare CCD-Bilderfassungselement ein 80 mm breites Lesefeld, das wesentlich größer ist als bei anderen Codelesern. Die integrierte Smart-Hochleistungs-Decodierung sorgt für eine höchstmögliche Leserate und gewährleistet damit die sichere und durchgängige Identifikation. Neueste Prozessortechnik ermöglicht Lesefrequenzen bis zu 15 kHz und kurze Auswertzeiten – dadurch werden auch Objekte mit hohen Geschwindigkeiten bis zu 6 m/s sicher gelesen. Die Inbetriebnahme der Codeleser wird mit Hilfe von übertragenen Kamerabildern und der Bewertung des Leseergebnisses durch komfortable Diagnosefunktionen wesentlich vereinfacht. Der einfach einzubindende 2D-Codeleser bietet verschiedene Schnittstellenoptionen, u.a. RS 232, RS422/485, Ethernet, CAN-Scanner-Network und CANopen. Letzteres war besonders wichtig, wird doch die gesamte Steuerung der Wellenlöt-Anlage über CANopen abgewickelt.

Die Aufgabe in dem Lötsystem bestand darin, alle gefertigten Boards in einem Rahmen im Auslaufmodul sicher zu identifizieren. Gekennzeichnet sind sie mit 2,5 x 2,5 mm² großen, aufgeklebten Data Matrix Codes mit einer Symbolgröße von 12×12. Die Leiterplatten werden innerhalb der Maschine horizontal in einem Rahmen mit mehreren Platinen nebeneinander transportiert. Daraus ergibt sich im Auslaufmodul ein etwa 400 mm breites Lesefeld. Gemeinsam mit Sick hat Kirsten Soldering eine spezielle Anordnung entwickelt, so dass bei einem Leseabstand von 110 mm mit möglichst wenigen Geräten nebeneinander eine vollständige Abdeckung des Lötrahmens erreicht wird. Auch bei der Vorbereitung der Anbindung per CANopen an die Maschinensteuerung und entsprechender Tests erfuhren die Mitarbeiter aus der Elektro- und der Softwareabteilung des Schweizer Herstellers zielgerichtete Unterstützung, so dass die gesamte Codeleser-Lösung innerhalb kurzer Zeit startklar war. Im Betrieb erfolgen über CANopen die Triggerung der Codeleser und die Datenausgabe des Codeinhalts an die Maschinensteuerung. Die Parametrierung wie auch die umfangreichen Diagnose- und Servicemöglichkeiten, die die Codeleser bieten, werden über ein Ethernet-Netzwerk abgewickelt.

Mit den ICR850–2 konnten zum einen alle technischen Anforderungen an die Code-Identifikation in der Wellenlöt-Anlage erfüllt werden. Zum anderen war es dem Unternehmen sehr wichtig, mit einem namhaften Partner zusammenzuarbeiten, der ebenfalls weltweit aufgestellt und dadurch in der Lage ist, schnellen Support bei den Kunden vor Ort zu gewährleisten.