Systemlösungen für die Elektronikproduktion

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1 Systemlösungen für die Elektronikproduktion 1 Flexible Exotenbestückung in der Elektronikfertigung 2

2 Schlüsselfaktoren zum Erfolg einer Automatisierung in der Exotenbestückung sind intelligente, flexible und robuste Bauteilfixierungen, Greif- und Handlingtechnologien die eine breite Bauteil- und Verpackungsvielfalt verarbeiten können. 3 Topics 1. Applikations-Engineering Applikationsspezifische Informationen Produktionsspezifische Informationen 2. Technologien in der Exotenbestückung Positionsbestimmung der Bauteile Greiftechnologien Bestücktechnologien Clinchen 3. Lösungen von Rohwedder Pematech IQt Sonderbestücker OFM Sonderbestücker Feeder Semiautomatische Lösungen 4

3 Applikations - Engineering Durch eine genaue und gründliche Ermittlung der Kundenbedürfnisse im Vorfeld lassen sich die Leistungsmerkmale und somit auch die Kosten des zukünftigen Exotenbestückungs -Systems beeinflussen und somit auch optimieren. Applikationsspezifische Informationen Produktionsspezifische Informationen 5 Applikations - Engineering Applikationsspezifische Informationen Bauteile-Mix (Low, Med, High) Stückzahlen (Low, Med, High) Ähnliche oder sehr unterschiedliche Gehäuseformen Varianz in der Gehäuse bzw. Anschlussgeometrie Anforderungen bzgl. Clinchen, Schneiden, Snap-In 6

4 Applikations - Engineering Produktionsspezifische Informationen Schichten / Tag/ Woche Geforderter Durchsatz Verpackung (Stange, Axial, Radial, etc.) Umrüstkonzept Bedienkonzept 7 Grundprinzip beim Exotenbestücken 1. Wo sind die Pins? 2. Wo sind die Bohrungen? 3. Wie bringt man die Pins in die Bohrungen? 8

5 Positionsbestimmung der Bauteile Greiftechnologien Bestücktechnologien 9 doppelreihiger Stecker Vision aus Y-Richtung Vision aus X-Richtung Überlagerung X und Y Positionsbestimmung Greifen am Gehäuse Optische Vermessung der Pins aus X und Y Richtung (Lead Profiling) Vorteile: - Berührungslos - Flexibel Nachteile: - Kostspieliges Kamerasystem notwendig - Taktzeit: zwei Bildaufnahmen aus X und Y Richtung notwendig - Abschattung von Pins (siehe Grafik) möglich 10

6 Greifen an den Pins Bestücken Öffnen + Pushen Positionsbestimmung Direktes Greifen an den Pins Vorteile: - Bauteilkörperform/Lage nicht relevant Nachteile: - Freiraum um das Bauteil notwendig zum Öffnen - Produktspezifischer Greifer notwendig - Pusher notwendig 11 Optische Vermessung aus Z-Richtung Positionsbestimmung Optische Vermessung der Pins aus Z-Richtung (Tip Imaging) Vorteile: - Nur eine Aufnahme notwendig Nachteile: - Unterschiedliche Formen der Stirnseiten können zu Fehlmessungen führen - Taktzeitverlust durch des Verfahren zur Kamera und zurück 12

7 Pinfixierung im Feeder Greifen am Bauteilkörper Positionsbestimmung Greifen am Gehäuse ohne Optische Vermessung Vorteile: - Kein Kamerasystem erforderlich Voraussetzungen: - Fixierung der Pins im Feeder - Anpassungsfähiger Greifer in 3 Dimensionen 13 Greiftechnologien Vakuum Pneumatik - Binäre Zustände: offen/geschlossen 2D und 3D Technologie (Adaptive Compliant Technology, ACT) - Greifer passt sich der Bauteillage und Form an Servo - Programmierbar 14

8 ungeeignet für Vakuumgreifer Adapter für Vakuum schräge Bauteile Greiftechnologien Vakuum - Glatte Flächen notwendig - Unflexibel, nicht für alle Bauteile geeignet - Für SMD Bauteile geeignet - Ungeeignet für schräge Bauteile: Bauteil wird in einer geraden Lage gegriffen, die Pins werden in eine schräge Lage gezwungen und so bestückt.????? Vakuum kann nicht ansaugen, da Luft angesaugt wird!!! 15 Pneumatik 2D und 3D / Servo Handling Pneumatik - Binäre Zustände: offen/geschlossen - Freiraum notwendig: Geringe Bestückungsdichte 2D und 3D Technologie (Adaptive Compliant Technology, ACT) - Passt sich der Bauteillage und Größe an - Hohe Bestückungsdichte - Passive Technologie ohne Programmierung Servo - Programmierbar, aber Programmierung für jedes Bauteil notwendig 16

9 Einfach & Mehrfach Greifer Clinchen Bestücktechnologien Einfachwerkzeuge Mehrfachwerkzeuge Mixed Technology Werkzeuge Anpassungsfähige Werkzeuge 2-D / 3-D 17 Greifer offen Greifer geschlossen Bestücken 2-D anpassungsfähige Greifer - Mehr Flexibilität durch Anpassung an Gehäuseform und Größe - Die Pins behalten Ihre Position im Feeder - Ausrichtung des Zentrums des 2-D Greifers mit dem Mittelpunkt der Pins - Unabhängigkeit von Gehäusetoleranzen 18

10 2-D Greifer mit schrägen Bauteilen schräge Pins beim Bestücken Bestücken 2-D anpassungsfähige Greifer - Ein 2D Greifer kann Schrägstellungen der Bauteile nicht kompensieren - Wenn ein schräges Bauteil mit einem 2-D Greifer gegriffen wird, muss die Position der Pins wieder vermessen werden optische Vermessung - Bestücken des Bauteils mit schräggestellten Pins 19 Anfahren Anpassung Bestücken 3-D anpassungsfähige Greifer - Pinfixierung im Feeder - Positionierung des Greifers über dem Bauteil - Greifer schließen - Jetzt... 20

11 Greifen Bestücken Greifer öffnen Bestücken Video 3-D anpassungsfähige Greifer -... gleicht die 3-D Mechanik alle Schrägstellungen, Drehungen und einen Versatz des Gehäuses zu den Pins aus ohne die Pins zu beeinflussen - Selbst Pins mit 0,4 mm Durchmesser können mit diesem Werkzeug verarbeitet werden - Die 3-D Mechanik wird fixiert, die Kopfposition wird beibehalten - Das Bauteil wird entnommen und in der Bestückposition eingesetzt. - Der Greifer öffnet sich um einen festen Betrag (unabhängig von der Bauteilgröße) 21 Das 3-D Greifer Prinzip 22

12 loses TO220 Gehäuse Clinchen mit 2 Fingern Single Pin Clinchen Clinchen - Bauteilfixierung nach dem Bestücken - Typische Clinch Systeme verwenden 2 Clinchfinger, die die Pins gleichzeitig umbiegen. Dies schränkt die Flexibilität ein, da diese Systeme üblicherweise symmetrisch biegen müssen. Einige Anwendungen müssen asymmetrisch geclincht werden. - Single Pin Clinch System ist das flexibelste System, weil... - Clinchen an jeder Stelle und in jede Richtung - Stärke der Clinchung ist einstellbar - Keine Einschränkung durch geringe Pinabstände - Genauso schnell wie ein 2-Finger Clinchsystem 23 PIE 3-D Bestückkopf IQt Exotenbestücker Single Pin Clinch System Lösungen von Rohwedder Pematech Sonderbestücker CHAD IQt - Der Einstieg in die automatische Leiterplattenbestückung - Bestückt nahezu alle Sonderbauelemente ohne Werkzeugwechsel mit PIE (3-D) Bestückkopf - Kompaktes kartesisches Achsensystem - Single Pin Clinch System - Bis zu 1850 Bestückungen pro Stunde - Kleine Bauform mit 1200 mm Breite - Leiterplatten bis 370 x 400 mm 24

13 OFM 160 OFM 160A OFM 160AS OFM OFM 260 Lösungen von Rohwedder Pematech Sonderbestücker CHAD OFM - Plattform mit Scara Roboter - Single und Twin System verfügbar - Feederbänke an der Vorderseite und/oder Rückseite - 10, max. 20 Feederplätze - Bestückt nahezu alle Sonderbauelemente ohne Werkzeugwechsel mit PIE Bestückkopf - Single Pin Clinch System 25 Stick Feeder Radial Feeder Axial Feeder Stiftleisten Feeder Lösungen von Rohwedder Pematech Feeder - Rohwedder Pematech bietet eine vollständige Linie von flexiblen und zuverlässigen Feedern inklusive Schneide- und Biegevorrichtungen an. - Tube (Stangen) - Tape (Band) - Continuous Header (Stiftleisten) - Tray (Paletten) - Sonstige (GPAX, Vibrationswendelförderer) 26

14 ClinchMaster ClinchMaster: man. Bestückung, autom. Clinchen GuideMaster: manueller Bestückplatz Lösungen von Rohwedder Pematech Semiautomatische Systeme ClinchMaster und GuideMaster - Integriertes Transportband - Patentiertes Single Pin Clinch Mechanismus für eine unbegrenzte Anzahl von Anschlüssen - Benutzerfreundliches Windows NT Betriebssystem - Automatische Breitenverstellung - Online oder offline Programmierung - Leiterplatten bis zu 500 x 500 mm - Laserführung für sichere und genaue Bestückposition 27 Kontakt: Robert-Gerwig Straße 23/ Radolfzell, Deutschland Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0)

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