BAUGRUPPENFERTIGUNG
BAUGRUPPENFERTIGUNG Embedded-PC CX9020 als Steuereinheit des intelligenten Lagers. Foto: CYGIA Embedded-PC CX2030 (links) als Hauptsteuereinheit der automatisierten Produktionslinie. EtherCAT-Servoachsen pro Maschine dynamisch positioniert werden. Die Interpolationsfunktion NC I wird verwendet, um stabile und gleichmäßige zweiachsige Koppelbewegungen und Steuerungen des Lichtbogenschweißprozesses zu realisieren. Der zweite Embedded-PC CX2030 der Produktionslinie steuert PLC, Motion Control, HMI-Software, TCP/IP-Kommunikation und tauscht über ADS Daten mit dem Liniensteuerungssystem ALC aus. Gleichzeitig erhält er per TCP/IP Anweisungen vom MES-System, um die Tests sowie Ein- und Auspackprozesse durchzuführen. Weiterhin können zehn EtherCAT-Servoachsen flexibel über ein Synchronisationsgerät konfiguriert werden, das schnell und effizient Testumgebungen für verschiedene Produkte wechseln kann. Der dritte CX2030 steuert neben SPS, Motion Control, HMI-Software eine hochauflösende TCP/IP-Kamera zur optischen Inspektion an. EtherCAT-Technologie erhöht Systemleistung CYGIA wählte EtherCAT als Hochgeschwindigkeitskommunikationssystem, um eine schnelle und hochpräzise Übertragung der Sensorsignale zu gewährleisten. Für die Masterkommunikation der automatisierten Fertigungslinie wird die EtherCAT-Sterntopologie verwendet. Jeder Slave kann hier einfach angeschlossen werden, was zu einer komfortablen Verwaltung und Wartung sowie einer einfachen Erweiterbarkeit führt. Bei der Unterstation sorgt eine Linientopologie für eine möglichst einfache Verdrahtung. Der leitende Elektroingenieur Jianming Huang erläutert dazu: „Die HD-EtherCAT-Klemmen EL1809 und EL2809 zeichnen sich durch die besonders kompakte Bauform, die Mehrkanaligkeit, geringe Kosten und ihre Eignung für eine flexible Topologie aus. Foto: CYGIA Zudem unterstützen sie die Offline-Konfiguration und Hot-Connect- Gruppen, was die Konfiguration erheblich erleichtert. Die EtherCAT- Kommunikation liefert umfassende Informationen wie Diagnosecodes, Diagnosetypen, Text-IDs und Zeitstempel. Dies hilft, etwaige durch EMV-Störungen, Kabelschäden oder Gerätedefekte verursachte Master-Slave-Kommunikationsausfälle schnell zu lokalisieren und zu beheben. Dadurch erhöht sich deutlich die Wartungseffizienz.“ Zukünftiges Entwicklungspotenzial Ziel der Smart-Factory-Lösung im Unternehmen ist es, Montageund Fertigungseinheiten von diskreten elektronischen Komponenten in ein einheitliches Fertigungssystem zu integrieren. Außerdem sollen Produktionsanlagen vernetzt, Produktionsdaten visualisiert, Produktionsprozesse transparent gestaltet und vollautomatische Fertigungsstandorte realisiert werden. Dem weitergehenden Trend von Industrie 4.0 folgend, suchte man daher auch nach einer Software für die Smart Factory, mit der sich eine Vielzahl von Datenressourcen einschließlich Cloud Computing, Big Data und IoT erschließen lassen. Joshua Wang hat mit TwinCAT 3 die passende Lösung gefunden und freut sich auf das geplante neue Fertigungsmodell: „Wir werden schrittweise die TwinCAT-3-Funktionen für Big-Data- Analysis, IoT-Entwicklungen und Machine Vision in zukünftige Upgrades integrieren. Auf diese Weise wird der Aufbau dieses hybriden Steuerungssystems weiter verbessert, sodass sich die Vorteile einer zukünftigen Anwendung von Cloud Data Storage und verteilter Dateninteraktion voll ausschöpfen werden lassen.“ www.beckhoff.de/industrie40; www.cygia.com kurz & bündig Eine Smart-Factory-Plattform stellt im Rahmen eines flexiblen Fertigungskonzepts für Elektronikprodukte einheitliche Schnittstellen und Protokolle bereit. So wird ein vollständiger Automatisierungsprozess vom Auftragseingang über die Auftragsbearbeitung, Materialverteilung, Produktfertigung und -prüfung bis hin zu Verpackung, Lagerung, Logistik und Transport realisiert. 44 EPP Oktober 2020
PRODUKT NEWS Dispens- und Coatingsysteme für einen perfekten Schutz Die Dispens- und Coatingsysteme ProtectoXP und ProtectoXC von Rehm Thermal Systems schützen elektronische Baugruppen vor aggressiven Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Korrosion, Chemikalien, Staub oder Vibrationen. Die Beschichtung der Leiterplatte nach dem Löten sichert die Funktionalität der elektronischen Baugruppen, die beispielsweise in lebenswichtigen technischen Endprodukten der Automobilbranche, Luftfahrt oder Medizintechnik verarbeitet werden. So eröffnen sich mit den Protecto- Systemen völlig neue Anwendungsfelder – auch außerhalb des Conformal Coating. Durch den hochflexiblen Anlagenbau können mit Modell XC zwei und mit Modell XP gleich vier Prozesse gefahren werden. So lassen sich eine Vielzahl an Anwendungen innerhalb einer Maschine vereinen. Neben der Versiegelung der gesamten Platine können auch nur Teilbereiche oder einzelne Bauteile auf dem Träger vergossen werden. Vom Globe Top über Dam & Fill bis zum Flip Chip Underfill ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Der Bediener kann dabei mit innovativer Düsentechnologie verschiedenste Materialien auf die Baugruppe auftragen – so ist später jedes Produkt genau den Anforderungen entsprechend optimal geschützt. Dam & Fill / 3D-Applikation: Bei „Dam & Fill“ werden zwei Materialien mit unterschiedlicher Viskosität verwendet. Zunächst wird mit einem hochviskosen Material ein Damm um das zu schützende Bauteil gelegt. Wird hierbei ein UV-härtendes Material ver- Foto: Rehm wendet, kann dieses mithilfe eines geeigneten UV-Spots (nur bei ProtectoXP) direkt ausgehärtet werden. Anschließend kann im selben Arbeitsgang mit einem niederviskosen Material das Bauteil vergossen werden. Dichten: Bei diesem Prozess wird ein 1K- oder 2K-Material (2K nur bei ProtectoXP) so auf ein Bauteil aufgetragen, dass sich eine kontinuierliche und gleichmäßige Dichtraupe ergibt. Hierfür eignen sich besonders volumetrisch arbeitende Applikatoren (nur bei ProtectoXP). Globe Top: Ein Globe Top dient zum Schutz eines selektiven Bereiches auf der Leiterplatte. Hierzu wird ein Material verwendet, welches einerseits fließfähig genug ist, um alle beteiligten Bauteile sicher zu verkapseln, aber auf der anderen Seite nicht so niederviskos ist, dass es auf benachbarte Bauteile verfließt. Flip Chip Underfill: Underfills steigern die mechanische Stabilität zwischen dem Chip und der Leiterplatte und verteilen lokal auftretende Spannungen über eine größere Fläche, was die Lebensdauer deutlich erhöht. Hierzu wird ein niederviskoses Material am Randbereich des Chips entlang appliziert, welches dann aufgrund des Kapillareffekts den Spalt zwischen Chip und Leiterplatte füllt. 2K-Verguss: Ein Verguss wird immer dann angewendet, wenn eine besonders hohe Schutzwirkung nötig ist. Dank der volumetrisch arbeitenden Applikatoren ist bei der ProtectoXP sichergestellt, dass immer exakt die gleiche Materialmenge im richtigen Mischungsverhältnis bereitgestellt wird – unabhängig von Temperatur- und Druckschwankungen. Wärmeableitung: Durch die stetige Miniaturisierung in der Elektronik steht immer weniger Oberfläche für die Wärmeableitung zur Verfügung. Umso wichtiger ist ein optimaler Übergang zwischen Kühlkörper und Bauteil. Flüssige Wärmeleitmedien können sich besser als feste Pads oder Folien an die individuellen Konturen anpassen und gewährleisten eine sichere Wärmeabfuhr, was die Lebensdauer der Bauteile deutlich erhöht. www.rehm-group.com Die Protecto-Serie schützt elektronische Baugruppen vor aggressiven Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Korrosion, Chemikalien, Staub oder Vibrationen. Die Systeme bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, unter anderem Dichten. Foto: Rehm EPP Oktober 2020 45
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