Der Siplace BulkFeeder hat das Potenzial, die Bauteilzuführung an SMT-Linien zu revolutionieren. Schon bei der ersten Vorstellung des Siplace BulkFeeder war offensichtlich: Diese Technologie hat das Potenzial, die Bauteilzuführung an SMT-Linien zu revolutionieren und ein integraler Bestandteil der smarten Fertigung zu werden. Gurtfrei lassen sich bis zu 1,5 Millionen loser Bauteile mit einer einzigen Magazinfüllung zuführen – das Ende fehleranfälliger Splice- Prozesse und eine enorme Arbeitsentlastung für das Linienpersonal. Soweit die Theorie, jetzt liegen die ersten Ergebnisse aus den Praxistests vor. Foto: ASM Assembly Systems Erfolgreich: Gurtfreie Bauteilzuführung im Praxistest Arbeitsentlastung an der Linie Der Siplace BulkFeeder nutzt die Fortschritte bei Bestückköpfen, Visionsystemen, Miniaturisierung und Rechnergeschwindigkeiten. Das Wechselmagazin – die Cartridge – des Feeders beherbergt lose Bauteile. Das maximale Fassungsvermögen liegt bei 1,5 Millionen 01005 Bauteilen. Alternativ lassen sich die Cartridges auch mit 0201 und 0402 Bauteilen füllen. Um den Feeder an der Linie auf andere Bauteilgrößen umzurüsten, wird einfach die Cartridge gewechselt – weitere Einstellungen sind nicht erforderlich. Die Funktionsweise: Aus der Cartridge werden die Bauteile über einen synchronisierten Vibrations- und Shutter-Mechanismus auf eine Glasplatte gefördert. Unter dieser Glasplatte – der sogenannten Pick-up Platte – ist eine hochpräzise Digitalkamera integriert, die nach jeder Vibration von unten durch die Glasplatte Aufnahmen der dort liegenden Bauteile macht. Diese Bilder werden vom Feeder an den Siplace Bestückautomaten und sein Visionsystem übertragen, das Position und Lage der Bauteile exakt analysiert. Bauteile, die korrekt (nicht umgedreht) und mit genügend Abstand von anderen Bauteilen liegen, werden identifiziert und dann von den schnellen Siplace Collect&Place Bestückköpfen berührungslos von der Glasplatte aufgenommen. Zwischen den Abholzyklen schließt sich eine Abdeckung über der Glasplatte. Über Vibration werden neue Bauteile auf die Pick-up- Platte befördert und die dort liegenden Bauteile neu „angeordnet“, bis wieder genügend abholbereite Bauteile identifiziert werden können. Viele offene Fragen vor dem Praxistest Bei der Erstvorstellung auf der letztjährigen Productronica gab es unter den Besuchern einen Mix aus Begeisterung und Skepsis. Würde diese Technologie den Praxistest bestehen? Kann der neue Feeder bei Abholraten und Bestückleistung mit klassischen Gurtförderern mithalten? Und: Würden die Bauteilhersteller grünes Licht für neue Verpackungen und Abholprozesse geben? Fragen, die sich nur im Praxistest beantworten lassen. Tests bei Bauteilhersteller und Elektronikfertigern Die gurtfreie Zuführung von Standardbauteilen wirkt nicht nur auf die Rüst- und Bestückprozesse in der SMT-Fertigung, sondern verändert als ein Modul für die Smart Factory zugleich die gesamte Prozesskette vom Verpacken der Bauteile beim Bauteilhersteller über die Logistikprozesse zwischen Bauteilhersteller und Lieferant bis hin zur Intralogistik beim Fertiger. „Wir haben daher Praxistests nicht nur bei EMS-Unternehmen, sondern auch bei einem großen Hersteller von Kondensatoren und anderen passiven Bauelementen 74 EPP November 2016
BAUGRUPPENFERTIGUNG gemacht. Hier sollte getestet werden, ob die Bauteilintegrität erhalten bleibt und welche Verpackungen sich für die logistischen Prozesse am besten eignen“, erläutert Norbert Heilmann, Technology Scout bei ASM. Vibrieren, vibrieren, vibrieren So wurde beim Bauteilhersteller mit speziellen Testreihen an einem Siplace Bestückautomaten untersucht, ob sich die Vibration im Bulk oder die Abholung von einer Glasplatte auf die Integrität der Bauteile auswirken. Millionen von Bauteilen wurden immer wieder „vibriert“, und immer wieder aus der Cartridge auf die Glasplatte befördert und zurückgefüllt. In einer anderen Testreihe wurden Bauteile von der Glasplatte abgeholt und dann in einen Behälter abgeworfen. Beide Testreihen wurden mit Bauteilen der Größen 01005, 0201 und 0402 durchgeführt. Bauteile aus beiden Testreihen wurden dann vom Bauteilhersteller verschiedenen Untersuchungen unterzogen: optische Tests auf Kratzer etc., Tests der elektrischen/funktionalen Zuverlässigkeit, Untersuchungen von Lötfähigkeit und Verzinnung sowie Feuchtigkeitsstresstests. Das Ergebnis: Die Bauteilintegrität beim Siplace Bulk- Feeder ist bei Transport und Abholung nicht gefährdet. Zertifizierung und Optimierung der Blisterverpackungen Nach dem erfolgreichen Abschluss der langwierigen Feuchtigkeits- Testergebnis: Der Siplace BulkFeeder ist nicht nur für die große Serienfertigung interessant. stresstests will der Bauteilhersteller die neue Zuführtechnologie für seine Bauteile zertifizieren. Die losen Bauteile sollen für die von ASM entwickelte BulkFeeder FillingStation von den Bauteilherstellern in neuartigen Blistertaschen mit einem Fassungsvermögen von 100.000 Bauteilen (01005) je Tasche bereitgestellt werden. Gemeinsam hat man diese Blisterverpackungen jetzt optimiert. Foto: ASM Assembly Systems Foto: ASM Assembly Systems Foto: ASM Assembly Systems Position und Lage der Bauteile im Siplace BulkFeeder werden mittels Visionsystem exakt analysiert. Bauteile, die korrekt liegen, werden berührungslos aufgenommen. Getestet wurde der Siplace BulkFeeder mittels winziger Bauteile der Größen 01005, 0201 und 0402. Die Blistertaschen sind jetzt runder, flacher und damit deutlich stabiler. Ausgeliefert werden Streifen mit sieben Blistertaschen, bei denen die mittleren fünf Taschen befüllt sind. Diese Liefergröße ist nicht nur ein guter ökonomischer Kompromiss – immerhin beinhaltet schon ein einziger dieser Streifengebinde bis zu 500.000 01005 Bauteile –, sondern vereinfacht auch die Logistik beim Bauteilehersteller. Für den Versand der neuen Blisterstreifen können die gleichen Kartons wie bei 7‘‘ Gurt-Rollen genutzt werden. Diese Blisterverpackung kann übrigens jeder Bauteilehersteller nutzen und sie wird somit einen neuen Standard bilden. Bauteilehersteller nutzt BulkFeeder künftig für eigene Prozesse Ein etwas kurioses Ergebnis des Praxistests: Der Bauteilehersteller wird die Bestückautomaten mit BulkFeeder künftig auch in der eigenen Produktion einsetzen. ASM Technology Scout Norbert Heilmann erklärt: „Der Hersteller bietet Kondensatoren auch in kunden- bzw. produktspezifischen Größenvarianten an. Bisher mussten viele Tests und Freigaben auf die Entwicklung des Blistergurts warten. Dank gurtfreier Zuführung können die Komponenten jetzt schon auf Bestückfähigkeit, elektrische Funktionalität und Zuverlässigkeit getestet werden, während die Gurtentwicklung noch parallel läuft. Künftig wird vielleicht auch auf die komplee und teure Gurtentwicklung verzichtet, wenn der Kunde selbst gurtfrei zuführt und sich die Kosten sparen will.“ Praxistest auf der produktiven SMT-Linie Der Praxistest bei zwei Elektronikfertigern lief auf produktiven Linien, auf denen 0201 beziehungsweise 0402 Bauteile aus dem Bulk- Feeder zugeführt wurden. Um während der Testzeit Linienstopps zu vermeiden, wurden die Bauteile zusätzlich auch an einem klassischen Gurtfeeder gerüstet. Bei einem Ausfall oder Problemen mit der gurtfreien Zuführung hätte der Bestückautomat automatisch auf die alternative Zuführung gewechselt und unterbrechungsfrei weiter bestückt. Besonderes Augenmerk legte das testende Unternehmen auf Abholraten, Bestückleistung und den Einfluss auf Bedieneingriffe während der laufenden Fertigung. Die Ergebnisse waren eindeutig: Die Abholraten bei der gurtfreien Zuführung waren mindestens so gut, EPP November 2016 75
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