siplace s-25 hm spezifikation

Spez f kat o
S
SIPLACE S-25 HM
SPEZIFIKATION
High Speed SMD Bestücksystem
High Speed SMD Bestücksystem
SIPLACE S-25 HM
Technische Änderungen und
Weiterentwicklungen vorbehalten.
Maschinenbeschreibung
3
Ausgabe 2
1001-S-25-500-d
Linienkonzept
4
Bestückköpfe
Kopfmodularität
Bestückgenauigkeit
Bauelementespektrum
12-Segment-Collect & Place Kopf für High Speed Bestückung
6-Segment-Collect & Place Kopf für schnellste IC-Bestückung
Pipettenwechsler
5
Bestellnummer
E80002-P104-A409
Leiterplattentransport
Einfachtransport
Doppeltransport
Keramiksubstratzentrierung (Option)
Leiterplatten-Barcode zur produktgesteuerten Fertigung (Option)
10
Bauelemente-Bereitstellung
Wechseltisch
Gurtförderer
Bulk-Case-Förderer
Stangenmagazin-Förderer
Dummy-Förderer
Matrix Tray Changer (Option)
Bauelemente-Barcode zur Rüst- und Nachfüllkontrolle (Option)
Externer Rüstplatz SIPLACE (Option)
14
Visionsensorik
Leiterplatten-Visionmodul
Leiterplatten-Lageerkennung
Schlechtplattenerkennung
Lageerkennung der Förderer
Algorithmen zur Ermittlung der X-/Y-Position und des
Drehwinkels der Bauelemente
Standard-Bauelemente-Visionmodul für 12- und
6-Segment-Collect & Place Kopf
21
Maschinenkriterien
Bestückgenauigkeit
Bestücksicherheit und Bestückleistung
Mapping (Option)
26
SIPLACE Software-Architektur
Linienrechner / Stationsrechner
29
1
High Speed SMD Bestücksystem
SIPLACE S-25 HM
Technische Daten
Signalschnittstellen
Anschlüsse
Maße und Aufstellbedingungen
Transport und Inbetriebnahme
30
Konfigurationsbeispiel
35
SIPLACE S-25 HM
2
Maschinenbeschreibung
§ Dank der flexiblen Collect &
Place Köpfe – deren ideale Pipettenrüstung automatisch vorgegeben wird – lassen sich der
Verfahrweg minimieren und die
Bestückreihenfolge optimal einstellen.
Technische Daten
Bestückkopftypen
12-Segment-Collect & Place Kopf
und/oder
6-Segment-Collect & Place Kopf
Anzahl der Portale
Benchmark-Bestückleistung
2
a
12/12 25,000 cph
6/12 18,000 cph
6/6 17,000 cph
2
Bauelementespektrum
0,6 x 0,3 mm (0201) bis 32 x 32 mm
Max. Bestückgenauigkeit
a
(bei 4 sigma)
90 µm (12-Segment-C & P Kopf)
80 µm (6-Segment-C & P Kopf)
2
Leiterplattenformat (L x B)
Einfachtransport
Doppeltransport
2
2
2
2
50 x 50 mm bis 508 x 460 mm /
2" x 2" bis 20" x 18"
(optional bis 610 mm Länge)
50 x 50 mm bis 460 x 216 mm /
2" x 2" bis 18" x 8,5"
Bereitstellungskapazität
118 Spuren, 8 mm breit
Bauelemente-Bereitstellung
Wechseltisch auf Rädern mit
Gurtrollenhalter und Abfallbehälter,
SIPLACE MTC
Zuführmodultypen
Gurte, Bulk Cases, Stangenmagazine,
anwendungsspezifische OEM Förderer
Betriebssystem
Microsoft Windows / RMOS
Energiebedarf
2 kW
Druckluftanschluß
5,5 - 10 bar, 400 Nl/min, ø ½"
a) Entsprechend der Definition in „Scope of Service and Delivery SIPLACE“.
Beschreibung
Das High-Speed SMD Bestücksystem SIPLACE S-25 HM verbindet
eine hohe Bestückleistung mit
Flexibilität und Genauigkeit. Im
Gegensatz zu klassischen ChipShootern kommt hier ein Collect
& Place Verfahren zum Einsatz.
SIPLACE S-25 HM Bestückautomaten sind mit zwei X-/Y-Hauptportalen ausgerüstet, an denen je
ein sternförmiger Collect & Place
Kopf mit entweder 12 oder 6
Pipetten sitzt. Die Bestückköpfe
nehmen im Wechsel Bauelemente
(BE) von der ruhenden BE-Bereitstellung auf und bestücken die
gleichfalls unbewegte Leiterplatte
(LP). Das bringt entscheidende
Vorteile mit sich:
§ Das Nachfüllen der BE und Anspleißen der Gurte erfolgt ohne
Stillstandszeiten während des
Bestückablaufs.
§ Die erschütterungsfreie BE-Zuführung ermöglicht eine sichere
Aufnahme auch kleinster BE
(z.B. 0201).
§ Durch die unbewegte LP ist
ein Verrutschen der BE ausgeschlossen.
Speed gekoppelt mit Wirtschaftlichkeit und Rüstsicherheit bildet
das Erfolgsrezept von SIPLACE
S-25 HM. Die ersten BE werden
bereits während des Einfahrens
der LP abgeholt. Während der eine
Collect & Place Kopf bestückt,
nimmt der andere auf.
Optionale Ergänzungsprodukte wie
BE-Barcodeleser, automatischer
Pipettenwechsler oder außerhalb
der Maschine rüstbare und minutenschnell austauschbare BEWechseltische runden das Programm ab.
§ Zusätzliche Wechseltische erhöhen die Maschinennutzung
durch die Reduktion von Set-upZeiten.
§ Doppeltransport erhöht die
Maschinenauslastung indem
unproduktive LP-Transportzeiten
eliminiert werden.
§ Automatische Pipettenwechsler
für Pipettenaustausch und -aufbewahrung.
§ LP-Barcode-Leser für produktgesteuerte Fertigungswechsel.
§ Bauelemente-Barcode-Scanner
zur Rüst- und Nachfüllkontrolle.
§ Um beste Bestückqualität zu erreichen wird das 0201-EnhanceKit empfohlen.
§ Keramiksubstratzentrierung.
§ Matrix Tray Changer für HighSpeed-Bestückung von IC.
3
Linienkonzept
Beschreibung
Technische Daten
System
SMD-Bestücklinien SIPLACE
Module
SIPLACE HS-50 / SIPLACE S-25 HM /
SIPLACE F5 HM
Peripheriegeräte
Ein-/Ausgabestationen, Siebdrucker,
Lötöfen, Inspektionsplätze usw.,
bei Siemens erhältlich
Leiterplattentransport
Automatische Breitenverstellung
Bei veränderten Leistungsanforderungen lassen sich die einzelnen
Automaten dank ihrer relativ geringen Größe schnell und unkompliziert neu kombinieren.
Leiterplattenformat (L x B)
2
2
2
2
Einfachtransport
50 x 50 mm bis 368 x 460 mm /
2" x 2" bis 20" x 18"
Doppeltransport
50 x 50 mm bis 368 x 216 mm /
2" x 2" bis 18" x 8,5"
2
Keramiksubstratformat
(L x B)
50 x 50 mm bis 101,6 x 177,8 mm
2" x 2" bis 4" x 7"
Bestückleistung
je nach Anreihung von Modulen
Platzbedarf
4 m² / SIPLACE S & F Module
6,8 m² / SIPLACE HS Modul
Flexibilität und Anpassungsfähigkeit zeichnen das modulare
SIPLACE-Konzept aus. Es ermöglicht eine individuelle Zusammenstellung der Fertigungslinie aus
gleich- und verschiedenartigen
Modulen.
2
Die SIPLACE-BestückautomatenFamilie bietet für jeden Zweck das
richtige Produkt: Vom Super-HighSpeed-SMD-Bestücksystem
SIPLACE HS-50 über das HighSpeed-SMD-Bestücksystem
SIPLACE S-25 HM bis zum flexiblen
Bestücksystem SIPLACE F5 HM.
SIPLACE Optimierer-Software berechnet Einzel-Rüstung für einzelne Produkte, Einzel-Rüstung für
verschiedene Produkte sowie Familien-Rüstung für verschiedene
Produkte. Die Programmdaten
können – auch bei unterschiedlicher Maschinenkonfiguration –
zwischen verschiedenen Linien
ausgetauscht werden.
SIPLACE RN 26S
Reflow Ofen
SIPLACE S-25 HM
SIPLACE HS-50
SIPLACE HS-50
SIPLACE SP-500
Schablonendrucker
LeiterplattenLadestation
Beispiel einer SIPLACE Bestücklinie
4
MagazinLadestation
Bestückköpfe:
Kopfmodularität
Beschreibung
6-SegmentCollect & Place
Kopf
12-SegmentCollect & Place
Kopf
Kopfmodularität bietet die Möglichkeit der kundenspezifischen
Konfiguration der Collect & Place
Köpfe. 6-Segment- und 12Segment-Collect & Place Kopf
können entsprechend den aktuellen Produktions-Erfordernissen
ausgetauscht werden.
Das X-/Y-Portal besitzt zwei Bestückköpfe: den 6-Segment- oder
den 12-Segment-Collect
& Place Kopf für High Speed Bestückung.
Folgende Konfigurationen können
gewählt werden:
§ Zwei 12-Segment-Collect &
Place Köpfe.
Bestückköpfe für SIPLACE S-25 HM
§ Zwei 6-Segment-Collect &
Place Köpfe.
§ Ein 6-Segment-Collect & Place
Kopf und ein 12-SegmentCollect & Place Kopf.
Zum Austausch eines Bestückkopfes direkt vor Ort wird empfohlen,
das entsprechende Rekonfigurationskit (mit Bestückkopf) und den
zugehörigen Pipettenwechsler zu
bestellen.
➀ 6-Segment- oder
12-SegmentCollect & Place Kopf
➁ X-/Y-Portal System
➂ Feststehende
Bauelementebereitstellung
➃ Feststehende LP
Bestückprinzip SIPLACE S-25 HM
Beim Wechsel des Collect & Place
Kopfes ist es erforderlich, die Stationssoftware neu zu konfigurieren
und die Maschine neu zu kalibrieren. Außerdem muß – falls vorhanden – der automatische Pipettenwechsler durch einen zum
neuen Bestückkopf passenden ersetzt werden. Ein geschulter
Techniker benötigt für diese Neukonfiguration etwa 8 Stunden.
Durch Austausch des Bestückkopfes und Neukonfiguration der
SIPLACE Maschine je nach Anforderung kann man die Vorteile und
Stärken von beiden Collect & Place
Köpfen nutzen, ohne in verschiedene Bestückautomaten investieren zu müssen.
5
Bestückköpfe:
Bestückgenauigkeit
Bauelementespektrum
Bestückgenauigkeit
a
Bestückkopf
12-SegmentCollect & Place Kopf
6-SegmentCollect & Place Kopf
Bestückgenauigkeit
3
Sigma
X/Y Genauigkeit
67,5 µm
60 µm
Rot.-Genauigkeit
0,525°
0,225°
4
Sigma
X/Y Genauigkeit
90,0 µm
80,0 µm
Rot.-Genauigkeit
0,700°
0,400°
6
Sigma
X/Y Genauigkeit
135,0 µm
120,0 µm
Rot.-Genauigkeit
1,050°
0,450°
a) Entsprechend der Definition in „Scope of Service and Delivery SIPLACE“.
Bauelementespektrum
12-SegmentCollect & Place Kopf
2 b
BE-Größe
1,6 x 0,8 mm
bis
2
32 x 32 mm
6 mm
8,5 mm
2 gr
5 gr
2,4 - 5,0 N
2,4 - 5,0 N
Siehe Tabelle auf Seite 3
Siehe Tabelle auf Seite 3
500 / 350 µm
500 / 560 µm
200 µm
320 µm
Max. BE-Gewicht
Bestückleistung
Min. Pitch Lead / Bump
Min. Ball / Bump ø
b) 0201 (es wird empfohlen, das spezielle 0201-Kit zu bestellen).
6
2
0,6 x 0,3 mm
bis
2
18,7 x 18,7 mm
Max. BE-Höhe
Aufsetzkraft
6-SegmentCollect & Place Kopf
Bestückköpfe:
12-Segment-Collect & Place Kopf für High Speed Bestückung
Technische Daten
Bauelementespektrum
Siehe Tabelle auf Seite 6
Hub Z-Achse
max. 16 mm
Programmierbare Aufsetzkraft 2,4 bis 5,0 N
Bestückleistung
12.500 cph
(siehe auch Tabelle auf Seite 3)
Bestückgenauigkeit
Siehe Tabelle auf Seite 6
BE-Vision
Drehen auf
programmierten
Bestückwinkel
SegmentEntnahmestelle
12-Segment-Collect & Place Kopf für High Speed Bestückung
Der 12-Segment-Bestückkopf arbeitet nach dem Collect & Place
Prinzip. Im Gegensatz zu klassischen Chip-Shootern rotieren die
12 Pipetten der SIPLACE Collect
& Place Köpfe um eine horizontale
Achse. Das ist nicht nur platzsparend: Durch den kleinen Durchmesser treten im Vergleich zu
§ Die optische Lageerkennung der
Förderer ermittelt die exakte
Position der BE-Bereitstellung.
§ Eine Kamera am Bestückkopf
(BE-Visionmodul) bestimmt die
genaue Lage jedes BE an der
Pipette.
§ Aufnahme-Abweichungen werden vor dem Bestücken korrigiert. Bei der weiteren BEAufnahme wird der Durchschnitt der Abweichungen bei
den letzten 10 Bestückvorgängen berücksichtigt. So kann der
Bestückkopf die AufnahmeGenauigkeit weiter erhöhen.
§ Des weiteren wird auch die Gehäuseform überprüft: Stimmen
die tatsächlichen geometrischen
Abmaße des BE nicht mit den
programmierten überein, wird
es nicht bestückt.
§ Bauelemente, die durch das
Visionsystem als fehlerhaft erkannt wurden, werden in einen
Auffangbehälter entsorgt. Die
Bestückung wird danach in einem Reparaturzyklus automatisch ergänzt.
Bauelemente-Aufnahme/
Bestückung
Beschreibung
Verschiedene Kontroll- und Selflearning-Funktionen erhöhen die
Zuverlässigkeit des Systems noch
weiter:
klassischen Chip-Shootern wesentlich geringere Fliehkräfte auf.
Schnelle, zuverlässige Bestückung
und die gleiche Taktzeit für alle BE
sind das Ergebnis.
§ LP-Unebenheiten werden durch
den Sensor-Stop-Betrieb beim
Absenken der Pipette ausgeglichen. Der Durchschnitt der Abweichungen bei den letzten 10
Bestückvorgängen wird für die
Anpassung der weiteren Hub–
und Bestückgeschwindigkeit
ebenfalls berücksichtigt.
Das Aufnehmen und Bestücken
der BE erfolgt sanft und sicher mit
Hilfe von Vakuum bzw. Blasluft.
Mehrere Vakuumprüfungen zeigen, ob das BE korrekt abgeholt
und abgesetzt wurde.
7
Bestückköpfe:
6-Segment-Collect & Place Kopf für schnellste IC-Bestückung
Beschreibung
Technische Daten
Bauelementespektrum
Siehe Tabelle auf Seite 6
Hub Z-Achse
max. 16 mm
Programmierbare Aufsetzkraft
2,4 bis 5,0 N
Bestückleistung
8.500 cph
(siehe auch Tabelle auf Seite 3)
Bestückgenauigkeit
Siehe Tabelle auf Seite 6
Optische
Zentrierung
BauelementeAbwurf
BauelementeDrehstation
SegmentEntnahme
6-Segment-Collect & Place Kopf für schnelle Bestückung von großen ICs
8
Der 6-Segment-Bestückkopf
arbeitet nach dem Collect & Place
Prinzip.
Die Zykluszeit des 6-SegmentCollect & Place Kopfes – und damit die real erreichbare Leistung –
ist abhängig von Dimension und
Anzahl der BE-Leads bzw. -Bumps
Mechanisch und elektrisch ist der
6-Segment-Collect & Place Kopf
ganz ähnlich aufgebaut wie der
12-Segment-Collect & Place Kopf.
Bestückköpfe:
Pipettenwechsler
Beschreibung
Technische Daten
12-Segment-Collect & Place Kopf
Pipettenart
Alle Standardpipetten der Pipettenreihen
7xx/9xx (Spezialpipetten müssen einzeln
geprüft werden)
Kapazität
8 Magazine à 12 Pipetten eines Pipettentyps
Pipetten-Wechselzeiten
Ca. 2 s pro Pipette
6-Segment-Collect & Place Kopf
Pipettenart
Alle Standardpipetten der Pipettenreihen
7xx und 8xx (Spezialpipetten müssen einzeln
geprüft werden)
Kapazität
5 Magazine à 6 Pipetten einer Pipettenreihe
Pipetten-Wechselzeiten
Ca. 2 s pro Pipette
Links des LP-Transportes kann ohne Stellplatzverlust ein Pipettenwechsler für den 12-Segmentoder den 6-Segment-Collect &
Place Kopf installiert werden.
Dieser rüstet den Bestückkopf
schnell und sicher auf die gültige
Pipettenkonfiguration um.
Beschädigte oder fehlerhafte
Pipetten lassen sich mittels
Menüfunktion (Stationsrechner)
austauschen.
Pipettenwechsler für12-Segment-Collect & Place Kopf
(7 Magazine mit jeweils 12 Pipetten, Option)
und/oder
Pipettenwechsler für 6-Segment-Collect & Place Kopf
(5 Magazine mit jeweils 6 Pipetten, Option)
BE-Förderer für
Collect & Place
Köpfe
LP
BE-Förderer für
Collect & Place
Köpfe
Anordnung der Pipettenwechsler im Automaten
9
Leiterplattentransport:
Einfachtransport
Beschreibung
Technische Daten
Leiterplattenformat
Siehe Tabelle auf Seite 3
Leiterplattendicke
0,5 bis 4,5 mm
Max. Leiterplattengewicht
3 kg
Max. Leiterplattenwölbung
nach oben:
nach unten:
Freiraum auf
Leiterplatten-Unterseite
Standard: 25 mm
Option: max. 40 mm
Leiterplatten-Transporthöhe
830 ± 15 mm (Standard)
900 ± 15 mm (Option)
930 ± 15 mm (Option)
950 ± 15 mm (Option) SMEMA
4,5 mm - LP-Dicke
0,5 mm + LP-Dicke
Feste Transportkante
Rechts (Standard); links (Option)
Typ der Schnittstelle
Siemens (Standard)
SMEMA (Option)
BE-freier Führungsrand
3 mm
Leiterplatten-Wechselzeit
2,5 s
LP-Transportrichtung
Leiterplattentransport
10
An SIPLACE S-25 HM Bestückautomaten garantiert das In-lineTransportsystem eine schnelle
Anpassung an neue LP-Breiten.
Die Umstellung erfolgt entweder
mittels Menüfunktion an der Station oder über die automatische
Breitenverstellung per Linienrechner. Auch Keramiksubstrate werden gefördert und ggf. mittels
optionaler Keramiksubstratzentrierung fixiert.
Standardmäßig werden die
SIPLACE Bestücksysteme mit einem Einfachtransportsystem angeboten.
Leiterplattentransport:
Doppeltransport
Beschreibung
Technische Daten
Leiterplattenformat
Siehe Tabelle auf Seite 3
Feste Transportkante
Rechts (Standard); links (Option)
Asynchroner Doppeltransport
Transport Modus
Asynchron
Ansicht
Bestückinhalt je Transportspur
gleich oder unterschiedlich
LP-Breite je Transport
gleich
Inkpunkterkennung
möglich
Autom. Breitenverstellung
möglich
Der LP-Doppeltransport kann dank
reduzierter Nebenzeiten je nach
Programm eine erhebliche Steigerung des Durchsatzes bewirken.
Er ermöglicht den gleichzeitigen
(synchronen) oder abwechselnden
(asynchronen) Transport zweier LP
durch den Bestückautomaten.
Bei der asynchronen Transportart
wird während des Bestückens einer LP eine zweite gleichen Typs
zeitneutral in den Bestückautomaten eingefahren. Der durch den
LP-Transport verursachte Nebenzeitanteil wird somit komplett eliminiert. Der zu erwartende Bestückleistungsgewinn liegt je nach
BE-Inhalt der Leiterplatte zwischen
10 und 30 %.
LPTransportrichtung
Asynchroner Doppeltransport
11
Leiterplattentransport:
Keramiksubstratzentrierung (Option)
Technische Daten
Beschreibung
2
Substratformat
50 x 50 mm bis 101,6 x 177,8 mm
2" x 2" bis 4" x 7"
Substratdicke
0,5 bis 1,5 mm
Substratausführung
ungeritzt (problemlos)
geritzt (nach Test)
Auflage im Transport
2,5 mm
Freiraum unter dem Substrat
12 mm
Druckluftanschluß
5,5 bar
2
Es gibt zwei Arten von Keramiksubstratzentrierung
Optische Zentrierung
Sie erfolgt – wie bei dem LPVisionmodul – mit Hilfe von Referenzmarken. Je nach Kontrastverhältnis aktiviert die Maschine die
Standardbeleuchtung oder die als
Option enthaltene Schräglichtbeleuchtung:
§ Auf Keramik und CM Blaulicht
§ Auf Flexleiterplatten inkl.
Visionmodul ohne IF-Filter
Infrarotlicht.
Y-Klemmung
Bewegliche
Transportseite
Y-Klemmung
Bewegliche
Transportseite
Stopper
Stopper
X-Zentrierung
Feste
Keramiksubstrat
Transportseite
Feste
Transportseite Keramiksubstrat
Optische Zentrierung über
Leiterplattenkamera
Mechanische Zentrierung
12
Mechanische Zentrierung
Diese ist in bestimmten Fällen erforderlich, z.B. wenn bis zum Substratrand bestückt werden soll, die
Substratkanten besonders geschont werden müssen oder bei
geritzten Substraten. Bei diesem
sanften, prellungsfreien Verfahren
wird das Substrat in Y-Richtung
zwischen einer Anschlagleiste und
einem Kipphebel fixiert und in XRichtung pneumatisch zentriert.
Leiterplattentransport:
Leiterplatten-Barcode zur produktgesteuerten Fertigung
(Option)
Beschreibung
Technische Daten
Barcodefreier Rand auf LP
3 mm links und rechts parallel zur
LP-Transportrichtung für das Lesen
des Barcodes von oben gelten
zusätzliche Einschränkungen (Bild unten)
Label-Maße
Strichbreite (B): 0,19 < B ≤ 0,3 mm
(entspricht hoher und mittlerer Dichte)
a
Strichlänge: ≥ 4 mm
Länge des Lesefensters: ≤ 90 mm
Labelausrichtung auf der LP
b
Parallel oder senkrecht zur LPTransportrichtung, bevorzugt nächst fester Transportseite
Empfohlene Labelfarben
(Kontrastverhältnis > 70%
nach DIN 66236)
Kodierung: schwarz, dunkelgrün,
dunkelblau
Hintergrund: weiß, beige, gelb, orange
Codearten
Code 39, Code 128 / EAN 128,
Codabar, 2/5 IATA 2/5 industrial,
2/5 interleaved, UPC, EAN,
Pharma Code, EAN Addendum
(weitere auf Anfrage)
Vollständiger Barcode
Max. 25 Stellen
Definition eines Barcodefilters möglich
Sicherheit des Laserscanners
Laserdiode 670 nm (rot) / 1 mW
Laserschutzklasse 2, Schutzart IP65
Stations- und Liniensoftware
Ab Version 502.xxx
Einlese-/Auswertedauer
Zeitneutral (T ≤ 1 s), da parallel zur
Bestückung der Vorgänger-LP
3
8
Wurde ein Barcodefilter definiert,
so werden dabei ausschließlich die
dadurch als relevant gekennzeichneten Informationen innerhalb des
Barcodes verglichen.
§ Identische BE-Rüstung an
den einzelnen Maschinen
der Linie
460
460
Der Laserscanner liest den Barcodelabel auf Ober- bzw. Unterseite jeder einfahrenden LP während
des Transportes im Eingabeband
ein. Aufgrund der Barcodeinformation wählt der Linienrechner
aus der zuvor erstellten BarcodeZuordnungsliste (BZ-Liste) automatisch das richtige Bestückprogramm und schickt es zur Station.
Dieser Vorgang erfolgt zeitneutral
während des Bestückens einer bereits im Automaten befindlichen
LP. Fahren nacheinander mehrere
LP mit demselben Barcode ein,
wird das Programm nur beim ersten Mal übermittelt. Für alle Produkte, die mit Hilfe des LPBarcodelesers gefertigt werden
sollen, gilt als Voraussetzung:
a) Dieser Wert ist nur einzuhalten, wenn der Barcodelabel auf der LP den Scanner senkrecht zur
Transportrichtung der Maschine durchfährt.
b) Je nachdem, wo sich die Barcodelabel auf den LP befinden, läßt sich die Position des
Barcodescanners im Eingabetransportband einfach einstellen.
18,5
Der LP-Barcodeleser SIPLACE unterstützt die flexible Fertigung von
SMD-Produkten und steigert die
Bestücksicherheit. Er erkennt alle
allgemein verwendeten Codearten
industrieller Anwendungen.
3
LPTransportrichtung
460
460
§ Gleiche Breite aller LP
118
gesperrt
Werden nur bestimmte Informationen aus dem Bar Code benötigt,
so kann der Bar Code Filter verwendet werden.
gesperrt
Einschränkungen beim Barcodelesen oben bei LP-Formaten
2
460 x 460 mm
13
Bauelemente-Bereitstellung:
Wechseltisch
Beschreibung
Technische Daten
Einsatz (austauschbar)
In allen SIPLACE-Bestückmodulen
Stellplätze
59 x 8 mm Spuren pro Tisch,
118 x 8 mm Spuren pro Maschine
Zuführmodule
SIPLACE-Förderer für Gurte,
Stangenmagazine, Bulk Cases
Zubehör
Gurtcontainer, Abfallbehälter,
Gurtschneidegerät
Bauelementetisch
Druckluftleiste (Option)
Zentrierte Aufnahme
Anschlußfeld für Förderer
Gurtcontainer
Fahrbarer
Wechseltisch
Abwurfbehälter
Aufbau des Wechseltisches
Beide Seiten der Maschine sind
mit einem Wechseltisch ausge
stattet. Optional kann ein MTC
mit einem schmalen BE-Tisch
eingesetzt werden.
Weil die BE-Zuführungen während
des Bestückprozesses in Ruhe
sind, ist ein BE-Nachfüllen (z.B. in
Sticks) und das Anspleißen von
Gurten ohne Maschinenstillstand
möglich.
Zum Umrüsten können einzelne
Förderer oder die gesamten
Wechseltische ohne Werkzeuge
ausgetauscht werden.
Die Verwendung von BE-Barcodes
mit Hilfe eines optionalen BEBarcodelesers garantiert die richtige Zuordnung der BE zur Spur.
Um die Vorteile der BE-Wechseltische voll zu nutzen, kann die
komplette Rüstung inklusive
Überprüfung auch außerhalb der
Maschine am optionalen Rüstplatz
SIPLACE erfolgen. Die Wechseltische sind mit Rollen und einer
pneumatischen Hubrichtung ausgestattet. Das Austauschen der
Tische nimmt etwa zwei Minuten
pro Modul in Anspruch.
SIPLACE-Stationen
Fahrbarer
Wechseltisch
Austausch eines Bauelemente-Wechseltisches
14
Gurtspleißzange
Bauelemente-Bereitstellung:
Gurtförderer
Beschreibung
Technische Daten
Verpackung
Bauform
Stellplätze
Papier- und
Blistergurte
2 x 8 mm S
3 x 8 mm S
b
3 x 8 mm S
12/16 mm S
1
1
1
1
2 o. 4 mm
2 o. 4 mm
2 mm
c
4 - 12 mm
Blistergurte
24/32 mm S
1,5
4 - 32 mm
Gurtrollen
Ø 178
Förderzyklus
S-Förderer bis 20 mm Transport < 150 ms
a
Transporthub
c
- 475 mm (7" - 19")
a) Marke zur Lageerkennung der Förderer;
b) nur für 0201 und 0402;
c) in 4 mm-Schritten einstellbar.
3 x 8 mm S
2 x 8 mm S
12 / 16 mm S
24 / 32 mm S
max.
BE-Höhe
2,5 mm
2,5 mm
0,7 mm
14 mm
14 mm
Die Gurtspulen der Zuführmodule
werden im Gurtcontainer des BEWechseltisches aufgenommen.
Eine Schneidevorrichtung zerkleinert automatisch den austretenden Leergurt.
An SIPLACE eingesetzte Zuführmodule zeichnen sich durch eine
kurze Taktzeit und hochgenaue
Abholposition aus. Auch Produktvielfalt und kleine Losgrößen sind
leicht zu bewältigen, da sich die
Module schnell umrüsten lassen:
Die Schrittweite des Gurttaktes ist
ebenso variabel wie der Einsatz
von Gurtmaterialien. Dank der universell einsetzbaren Gurtzuführmodule, die sich gleichermaßen
für Papier- und Blistergurte eignen,
reicht ein kleines Spektrum an
Modultypen aus – ein entscheidender Vorteil für Investment und
Logistik. Durch ein Signal vom BETisch aktiviert, regeln die Module
selbständig den gesamten Förderablauf inkl. des automatischen Folienabzugs.
Die S-Förderer weisen kürzere
Taktzeiten auf und können Gurte
mit 2 mm Taschenabstand verarbeiten (8 mm S). 8 mm S und
12/16 mm S sind zusätzlich mit
einer Bauelementabdeckung versehen.
Gurtförderer S
15
Bauelemente-Bereitstellung:
Bulk-Case-Förderer
Stangenmagazin-Förderer
Beschreibung
Technische Daten
Bulk Case-Förderer
Verpackungsform
a
Zuführschienen für
Bulk Case
Chip 0402 BE-Höhe: 0,35 mm
Chip 0402 BE-Höhe: 0,50 mm
Chip 0603 BE-Höhe: 0,45 mm
Chip 0603 BE-Höhe: 0,80 mm
Chip 0805 BE-Höhe: 0,45 mm
Chip 0805 BE-Höhe: 0,60 mm
Chip 0805 BE-Höhe: 0,85 mm
Chip 0805 BE-Höhe: 1,25 mm
Mini-Melf
Stellplatz
1 Stellplatz für 2 verschiedene
BE-Typen
Stangenmagazin-Förderer Typ III
Mit Regelelektronik
Spurenanzahl und -breite
3 x 9,5 mm
2 x 15 mm
1 x > 15 mm
1 x 30 mm
Stellplatz
1 Stellpatz
Der Verarbeitung von Schüttgut
dient der SIPLACE Bulk-CaseFörderer mit 2 Spuren. Er fördert
rechteckige und zylindrische passive BE. Zum Nachfüllen werden
– einfach und ohne Maschinenstillstand – die Kassetten (Bulk Cases)
ausgetauscht.
Das Modul besteht im wesentlichen aus dem Basiselement sowie
zwei, je nach BE-Typ und -Höhe
passenden Zuführschienen und
Kassette. Die BE werden in den
Schienen mittels Druckluft vereinzelt und gefördert.
Gerade beim Einsatz von Bulk
Cases bewährt sich das Prinzip der
feststehenden BE-Tische: Bei anderen Bestückmaschinenkonzepten auftretende Vibrationen können z.B. durch Abrieb die BEQualität stark beeinträchtigen.
a) Marke zur Lageerkennung.
Auch bei Stangenmagazinen bringt
die ruhende BE-Bereitstellung entscheidende Vorteile: Der universelle Vibrationslängsförderer kann
während des Bestückens nachgefüllt werden.
Stangenmagazinförderer Typ III
Bulk-Case-Förderer
Bulk-Case- und Stangenmagazin-Förderer
16
Bauelemente-Bereitstellung:
Dummy-Förderer
Folgende Dummy-Förderer können eingesetzt werden:
Beschreibung
➀
➁
➂
Um einen gefahrlosen Betrieb der
SIPLACE-Bestückautomaten zu garantieren, müssen alle Stellplätze
des Wechseltisches mit Förderern
belegt sein. Stehen nicht genügend Förderer zur Verfügung, so
sind statt dessen Dummy-Förderer
als Platzhalter einzusetzen.
SIPLACE-Dummy für 1 Stellplatz
SIPLACE-Dummy für 6 - 10 Stellplätze
SIPLACE-Dummy für 11 - 20 Stellplätze
2
3
1
Gefahrenhinweis
Verschiedene Dummy-Förderer
17
Bauelemente-Bereitstellung:
Matrix Tray Changer (Option)
Technische Daten
Beschreibung
Maße (L x B x H)
Ist in einer HochvolumenProduktion der Einsatz von Trays
gefordert, so empfiehlt sich der
Einsatz eines SIPLACE Matrix
Tray Changer. Der Matrix Tray
Changer ist ein high-speed BEBereitstellungssystem mit hoher
Kapazität für SIPLACE S-25 HM.
Matrix Tray Changer (MTC)
1,350 mm x 775 mm x 1,499 mm
Cassette
354,1 mm x 154,8 mm x 131 mm
Waffle Pack Tray Carrier (WPTC)
371 mm x 146 mm x 410,1 mm
Hub vertikal (zwischen
WPTC 1 und WPTC 40)
502,5 mm
Weg horizontal (zwischen
Referenz und BE-Position)
etwa 640 mm
Abstand zwischen Ebenen
11 mm
Abstand zwischen Kassetten
134,5 mm
Speicherkapazität
80 WPTCs
Wechselzeit (über 5 Ebenen)
<2s
Gewicht MTC
Basiskonfiguration
500 kg inkl. Kassetten und WPTCs
teilweise beladen
etwa 532 kg inkl. BE
voll beladen
600 kg inkl. Gurte und Förderer
Bewegtes Gewicht (beladen)
43,5 kg pro Turm
Gewicht Kassette
etwa 7,5 kg
Max. Flächenbelastung voll beladen
pro Fuß
pro Laufrolle
2,78 kg/cm
2
4,01 kg/cm
2
Min. BE-Größe (L x B)
5 mm x 5 mm
Max. BE-Höhe
13,5 mm
Max. Geräuschentwicklung
80 dBA
a
a) Beim Einsatz von BE, die höher als 7,62 mm sind kann nur jedes zweite Tray genutzt werden.
Elektrische Anschlüsse (unabhägig vom Geräteanschluß)
Frequenz
50 Hz / 60 Hz
Phasen
1; 3
Anschlußspannung
230/400 V oder 110/208 V (USA)
Nennleistung
2,7 A oder 4,2 A (USA)
Absicherung
3 x 16 A
Nennleistung bei max. Belastung
2A
18
SIPLACE S-25 HM kann mit bis zu
zwei Matrix Tray Changern – je einer pro Seite – ausgerüstet werden. Benötigt eine Produktion mit
hohem Volumen größere oder
Tray-gebundene BE, so ist der
SIPLACE MTC die beste Lösung.
Technologie
§ Zwei unabhängige Türme, mit je
einer Kapazität von 40 JEDECTrays
§ Jeder Trayträger mit separatem
Antriebssystem
§ Set-up des MTC in Übereinstimmung mit existierenden
SIPLACE Optimierungsroutinen
§ Der Träger wird auf die Ebene
des benötigten Trays bewegt,
dann wird das Tray genau in die
Position für die Aufnahme durch
den Bestückkopf gebracht
§ Bedienerinformation über den
SIPLACE Stationsrechner
§ Leichte Handhabung durch abnehmbare Waffle Pack Carrier
§ Große Speicherkapazität und
multiple BE-Set-ups möglich
§ Ist ein Waffle Pack Tray geleert,
kann auf ein anderes Tray zugegriffen werden
§ Schneller Austausch von Waffle
Pack Tray Magazinen mit bis zu
10 Waffle Pack Trays
§ Externes Set-up ist möglich
Bauelemente-Bereitstellung:
Bauelemente-Barcode zur Rüst- und Nachfüllkontrolle (Option)
Beschreibung
Technische Daten
Anschluß
Stationsrechner
Dateneingabe
Barcodescanner oder Tastatur
Anzahl der Zeichen
max. 40
Nicht zulässig
Barcode beginnt mit Ziffer 1 oder 2
und ist weniger als 5 Zeichen lang
Anzahl der Barcodes
max. 6 pro Bauelement
Filter zum Ausblenden
von Daten
Voreingestellte Codearten
max. 1 pro Barcode
Code 39 (Standard oder ASCII),
Code 2 aus 5 interleaved und normal,
Code 128, UPC/EAN/JAN codes
(weitere auf Anfrage)
BauelementeKontrolle
Rüstdatei
Spuren
nummer
BauelementeBarcode
Der BE-Barcodeleser ermöglicht
eine schnelle und zuverlässige
Rüst- und Nachfüllkontrolle. Dazu
werden die Barcodes der Spuren
(auf dem Spurenlineal an der BEBereitstellung) und der ihnen zugeordneten aufgerüsteten BE
(Barcodelabels an Gurten, Bulk
Cases etc.) mit einem Handscanner eingelesen. Der erfolgreiche
Lesevorgang wird durch ein akustisches und optisches Signal quittiert. Bei beschädigtem Label läßt
sich der Barcode auch über die Tastatur eingeben.
In der Rüstinformation ist die Zuordnung der BE zu ihrer jeweiligen
Spur beschrieben. Stimmen die
vom Barcodeleser erhaltenen Informationen nicht damit überein,
wird eine Fehlermeldung ausgegeben.
Ist die Rüstkontrolle eingeschaltet,
muß sie in jedem Fall erfolgreich
durchgeführt werden. Ist sie ausgeschaltet, steht es dem Bediener
frei, ob er nach dem Rüsten bzw.
Nachfüllen kontrollieren möchte.
Handscanner
Mit dem Handscanner werden die Spuren
und die aufgerüsteten Bauelemente eingelesen
19
Bauelemente-Bereitstellung:
Externer Rüstplatz SIPLACE (Option)
Beschreibung
Technische Daten
Betriebssystem
Windows NT 4.0
Rüstkontrolle
per Barcodescanner
Zeitaufwand für BETischwechsel
2 min / Tischseite
Linienrechner
Linie
Externer Rüstplatz-PC
LAN
LAN
Scanner
Serielle Schnittstelle
Gurtrolle
mit
Barcode
Mobile
BauelementeWechseltische
Beispiel für Rüstplatz SIPLACE
20
Mobiler
BauelementeWechseltisch
Am externen SIPLACE-Rüstplatz
können bei einem Loswechsel die
BE-Wechseltische schnell und ohne Maschinenstillstand gerüstet
und überprüft werden. Die Kosten
für variantenreiche Fertigung reduzieren sich erheblich. Beim Barcodecheck außerhalb der Maschine werden weitere 10 Minuten
Fertigungszeit je Rüstwechsel eingespart. Über eine Anbindung an
ein Local Area Network (LAN) zum
Linienrechner besteht Zugriff auf
alle aktuellen Rüstdaten von bis zu
4 Linien.
Bei SIPLACE S-25 HM gehört ein
BE-Wechseltisch zur Standardausrüstung. Zur optimalen Nutzung
des Rüstplatzes sind zusätzliche
BE-Wechseltische erforderlich.
Visionsensorik:
Leiterplatten-Visionmodul
Technische Daten
Leiterplatten-Paßmarken
Lokale Paßmarken
Bibliothekspeicher
Schlechtnutzenerkennung
bis zu 3
(Einzelschaltungen und Mehrfachnutzen)
bis zu 2 pro BE
(können verschiedenen Typs sein)
bis zu 255 Markentypen pro
Einzelschaltung
Bildverarbeitung
Kantendetektions-Methode (geometric
alignment) auf Basis der Grauwerte
Beleuchtungsart
Auflicht
Markenerkennungszeit
0,4 s
Gesichtsfeld
5,7 x 5,7 mm
a
a) Software 502.xx erforderlich.
Sichtfeld der Kamera
Bildpunkte (Pixel)
Marke, z.B. Quadrat
Auswertefenster
Für eine hohe Bestückgenauigkeit
sorgen bei SIPLACE mehrere Visionmodule mit einem zentralen
Visionsystem zur Auswertung der
aufgenommenen Bildinformation.
Am X-Achsenportal des Automaten ist das Visionmodul montiert.
Mit ihm werden die Lageabweichungen der Leiterplattenstruktur
im Transportsystem ermittelt.
Mittels dieser Daten ist das VisionSystem in der Lage, selbständig an
dem vorgegebenen Ort auf der LP
oder auf dem Substrat die Marke
zu suchen und zu erkennen. Dazu
legt es automatisch an den Stellen,
wo zu erwarten ist, daß die Ränder
der Marke sich befinden werden,
mehrere kleine Auswertefenster.
Innerhalb dieser Auswertefenster
wird von dem Vision-System nach
Kontrastübergängen hell/dunkel
gesucht. Sind diese Stellen gefunden, kann daraus aufgrund der bekannten Form die Lage der Marke
und danach die genaue Position
der Marke definiert werden.
Mit Hilfe der Auswerteoperationen
läßt sich der evtl. vorhandene Versatz zur SOLL-Positon in X-, Y- und
Theta-Achse bestimmen.
Ein Abspeichern der Marke mittels
Teach-Verfahren ist hier nicht mehr
notwendig.
Kantendetektionsmethode
Beschreibung
Mit der KantendetektionsMethode wird die Markenform
aus dem vorgegebenen Menü
ausgewählt (z.B. Kreuz, Kreis,
Quadrat). Die Maße der Marke
(Größe) werden durch den Programmierer am Stationsrechner
eingegeben. Somit ist nun die
Form der Marke und seine Größe
definiert bzw. bekannt.
Dieses Modul wird auch zum
Vermessen der Maschine bzw. der
Förderer einer Tischseite benötigt.
Jedes Visionmodul besteht aus einer CCD-Kamera mit integrierter
Beleuchtung und Optik.
Die Lageabweichungen werden
mit Hilfe von mindestens zwei, in
der Regel drei Passmarken auf der
LP bestimmt. Bei Eintreffen der LP
fährt das Positioniersystem mit
seinem LP-Visionmodul die programmierte Markenposition an.
Zusätzliche Funktionen des LPVisionmodules sind die Lageerkennung der Förderer, des Keramiksubstrats (optional) und die
Aufnahme der Maschinendaten
inklusive Mapping.
Außerdem wird die Schlechtplattenerkennung (GUT/AUSSCHUSSAbfrage) über Inkpunkt mit Hilfe
des LP-Visionmoduls gefahren.
21
Visionsensorik:
Leiterplatten-Lageerkennung
Beschreibung
Paßmarken-Kriterien
2 Marken ermitteln
X- / Y-Position, Verdrehwinkel,
mittlerer LP-Verzug
3 Marken ermitteln
zusätzlich: Scherung, Verzug separat in
X- und Y-Richtung
Markenformen
Synthetische Marken aus Menü wählbar:
Kreis, Kreuz, Quadrat, Raute, Kreisring,
Quadratring, Rechteckring
Markenoberfläche:
Kupfer
Zinn
Markenmaße:
Kreis
Kreuz
Rechteck/Quadrat
Raute
Markenumgebung
Ohne Oxydation und Lötstoplack
Wölbung ≤ 1/10 der Strukturbreite,
jeweils guter Kontrast zur Umgebung
Durchmesser:
Länge und Breite:
Strichstärke:
Kantenlänge:
Kantenlänge:
0,3 - 3 mm
0,3 - 3 mm
0,1 - 1,5 mm
0,3 - 3 mm
0,3 - 3 mm
Je nach Oberflächenbeschaffenheit der LP erweisen sich verschiedene Paßmarkenformen als
optimal.
Bei blanken Kupferoberflächen mit
geringer Oxidation empfiehlt sich
besonders das Einfachkreuz, da
durch den hohen Informationsgehalt die größte Erkennsicherheit
erzielt wird. Rechteck, Quadrat
und Kreis sind weniger „informativ“, jedoch platzsparend,
robust und auch bei fortgeschrittener Oxidation verwendbar.
Bei verzinnten Strukturen empfehlen sich Kreis oder Quadrat, da
hier das Verhältnis der Markenabmessungen zur Vorbelotungsstärke besonders günstig ist.
Freiraum um die Paßmarke nicht notwendig,
wenn sich innerhalb des Suchfeldes keine
ähnliche Markenstruktur befindet
Markeneditor
Synthetische Marken teachen
22
Visionsensorik:
Schlechtplattenerkennung
Lageerkennung der Förderer
Inkpunkt-Kriterien
Beschreibung
Evaluierungsmethode
Bei der Nutzentechnik wird jeder
Einzelschaltung ein Inkpunkt zugeordnet. Ist dieser bei der Abfrage
über das LP-Visionmodul vorhanden, so wird die entsprechende
Einzelschaltung bestückt.
für Markenformen
Helligkeitsmethode
für Strukturen
Kontrastmethode
Größe der Markenformen
bzw. Strukturen
bei Helligkeitsmethode
quadratische oder kreisförmige Formen
Kantenlänge / Durchmesser 0,3 bis 5 mm
bei Kontrastmethode
rechteckige Struktur
Kantenlänge 0,3 bis 5 mm
Abdeckmaterial
mattdunkel (lichtabsorbierend)
nicht zu empfehlen: weiß oder glänzend
Erkennungszeit
bei jeder der Methoden 0,3 s
Es ist natürlich auch möglich, bei
fehlendem Inkpunkt die Bestükkung der Einzelschaltung vorzunehmen. Mit dieser Funktion können Kosten durch unnötige
Bestückung defekter Einzelschaltungen verhindert werden.
Globaler Inkpunkt
Da jede GUT/AUSSCHUSSAbfrage Zeit in Anspruch nimmt,
ist dieser Zeitbedarf um so
schwerwiegender je mehr Einzelschaltungen eine Leiterplatte enthält. Der globale Inkpunkt hilft,
diese Nebenzeiten deutlich reduzieren zu können.
Das Visionmodul sucht an der
festgelegten Stelle der Leiterplatte
nach der definierten Marke. Wird
sie erkannt, so werden die Einzelschaltungen nicht mehr abgefragt.
Das System erlaubt dem Bediener
auch die Wahlmöglichkeit der umgekehrten Interpretation.
Lageerkennung der Förderer
Mit Hilfe der Lageerkennung läßt
sich die Abholposition der BE exakt feststellen. Sie tritt nach jedem
Wechsel von Förderern oder BETischen in Aktion. Unter Einsatz
des LP-Visionmoduls wird anhand
von Marken auf den Zuführmodulen die Lageabweichung
zur gespeicherten Idealposition
ermittelt. Daraus ergibt sich eine
sehr hohe Abholsicherheit bereits
ab dem ersten BE. Besonders
wichtig ist dies bei kleinen BE.
23
Visionsensorik:
Algorithmen zur Ermittlung der X-/Y-Position und des
Drehwinkels der Bauelemente
Algorithmus
BE
Ermittlung anhand
Size Driven
Chip
des BE-Umrisses (Profil/Gradienten)
Row Driven
IC
einiger BE-Beinchen
(Korrelationsmethode)
Corner Driven IC
aller Beinchen
(Korrelationsmethode)
Lead Driven
Komplexe IC
jedes BE-Anschlusses (High-AccuracyLead-Extraction-Methode)
Grid/Ball/
Bump
BGA, µBGA,
Flip-Chip
aller definierter Balls und Bumps
(Gradienten/Ball- oder Bumpzentrierung)
Beschreibung
Einen entscheidenden Beitrag zu
Bestückgenauigkeit und -sicherheit
leistet das im Bestückkopf integrierte BE-Visionmodul. Es erkennt
zuverlässig alle Gehäuseformen
(= geometrische Abmessungen
des BE), die aus mehreren Ebenen
in verschiedenen Winkeln angestrahlt werden. Um jedes BE optimal auszuleuchten, läßt sich die
Beleuchtungsstärke der einzelnen
Ebenen individuell in 256 Stufen
einstellen.
24
Neben der Dimension des SMDBausteins ermittelt das Visionsystem die Beinchenanzahl und
-teilung (laterale IC-Beinchenverbiegung) sowie den Drehwinkelund X-/Y-Versatz. Nicht geeignete
BE werden abgeworfen und automatisch nachbestückt. Dreh- und
X-/Y-Versätze werden an der Drehstation des Collect & Place Kopfes
bzw. über die Portalachsen korrigiert. Aus den Positionen mehrerer
BE aus einer Spur errechnet sich
ein relevanter X-/Y-Abholversatz,
der bei der weiteren BE-Aufnahme
nach dem Selflearning-Prinzip berücksichtigt wird.
Vor dem Bestücken werden in den
Gehäuseformeditor die erforderlichen geometrischen Maße eines
BE-Typs eingegeben, wodurch ein
synthetisches Modell des SMDBausteins entsteht. Diese Aufgabe
erleichtert das umfangreiche Online-Informations- und Hilfesystem.
Später analysiert das zentrale
SIPLACE-Visionsystem – an das
auch alle anderen Visionmodule
angeschlossen sind – das Grauwertbild des BE-Visionmoduls. Dazu werden je Gehäuseform (GF)
geeignete Algorithmen verwendet.
Durch Kombination der Algorithmen funktioniert das Visionsystem
auch unter schwierigsten Bedingungen zuverlässig – etwa bei
unterschiedlichem Reflexionsverhalten der Beinchen oder Störeinflüssen von außen.
Die Algorithmen kommen bei allen
Bauelemente-Vision-Modulen zum
Einsatz.
Visionsensorik:
Standard-Bauelemente-Visionmodul für 12- und 6-SegmentCollect & Place Kopf
Standard-Bauelemente-Visionmodul für 12-Segment-C & P Kopf
2
Max. BE-Größe
18,7 x 18,7 mm
BE-Spektrum
Siehe Tabelle auf Seite 6
Gesichtsfeld
24 x 24 mm
Beleuchtungsart
Auflicht
(3 frei programmierbare Ebenen)
2
Standard-Bauelemente-Visionmodul für 6-Segment-C & P Kopf
2
Max. BE-Größe
32 x 32 mm
BE-Spektrum
Siehe Tabelle auf Seite 6
Gesichtsfeld
39 x 39 mm
Beleuchtungsart
Auflicht
(2 frei programmierbare Ebenen)
Beschreibung
Das Standard-BE-Visionmodul ist
direkt im Collect & Place Kopf integriert. Während des Weitertaktens des Bauelements in die nächste Station des Collect & Place
Kopf wird das aufgenommene Bild
vom zentralen Visionsystem ausgewertet. Aufgrund der ermittelten Positionsabweichungen wird
das Bauelement dann in dieser
Station um den entsprechenden
Winkel korrigiert.
2
25
Maschinenkriterien:
Bestückgenauigkeit
Technische Daten Portal
Antrieb
Wechselstrom-Servomotoren
Wegmeßsystem (X/Y)
Lineare Maßstäbe
Auflösung X-/Y-Achse
2,5 µm
Geschwindigkeit X-Achse
max. 2,5 m/s
Geschwindigkeit Y-Achse
max. 2,5 m/s
Bestückgenauigkeit siehe Tabelle auf Seite 6
Beschreibung
W
Wendepunkt
2700 dpm
60 dpm
-4σ
-3σ
-2σ
σ
x
σ
2σ
3σ
Standardabweichung - dpm
4σ
Verschiedene Faktoren tragen zur
Bestückgenauigkeit des Automaten SIPLACE S-25 HM bei, z.B. die
während des Bestückvorgangs ruhende LP. Da keine Beschleunigungen auf die bestückten BE
wirken, bleibt ihre Position stabil.
Das Ein- und Ausfahren der LP erfolgt mit abgestimmter Geschwindigkeit, die kurz vor Erreichen der
Sollposition automatisch verringert
wird.
Ein weiterer Garant für langfristig
hohe Bestückgenauigkeit ist die
Positionserfassung der Portal- und
Bestückkopfachsen durch optische
Abfrage von Inkrementalgebern.
Stern und Segmente des Collect
& Place Kopfes werden mittels
hochauflösender Glasinkrementalscheiben positioniert, die X- und YAchsen mit Hilfe der Metallmaßstäbe an jeder Portalachse.
Um die Bestückgenauigkeit an
SIPLACE-Automaten zu ermitteln,
werden hochexakte Glas-BE mit
aufgebrachten Strukturen auf eine
maßgenaue Glasplatte bestückt.
Die Ergebnisse werden statistisch
ausgewertet und als Gauß’sche
Normalverteilung dargestellt. Beim
6-Segment-Collect & Place Kopf an
der SIPLACE S-25 HM beträgt die
Bestückgenauigkeit ± 80 µm bei
einer Aussagewahrscheinlichkeit
von 4 Sigma; d.h. von einer Million
bestückten BE können 60 außerhalb der angegebenen Toleranz (=
60 dpm) liegen. Teilt man den Genauigkeitswert ± 80 µm durch den
Sigmawert 4, so erhält man die
Standardabweichung S von
1 Sigma = ± 20 µm.
Es wird zu jeder Maschinenabnahme eine Maschinenfähigkeitsuntersuchung durchgeführt.
26
Maschinenkriterien:
Bestücksicherheit und Bestückleistung
Bestückfehler
Fehler, die nach dem Plazieren auf
die LP auftreten, z.B.:
§ BE fehlt auf der LP
§ Zu viele BE auf der LP
§ BE nicht korrekt auf LP plaziert
§ BE auf der Kante plaziert
➀ 6-Segment- oder
12-SegmentCollect & Place Kopf
➁ X-/Y-Portal System
➂ Feststehende
Bauelementebereitstellung
➃ Feststehende LP
Bestückprinzip SIPLACE S-25 HM
Beschreibung
Neben der korrekten Positionierung ist die Bestücksicherheit sehr
wichtig
Sie wird an SIPLACE S-25 HM u.a.
durch eine Vielzahl von Kontrollfunktionen gewährleistet, z.B. die
Vakuumabfragen und BE-Visionprüfung.
Nicht geeignete BE werden abgeworfen, in eine Reparaturliste eingetragen und automatisch nachbestückt. Eine Lageabweichung
der LP zum Transportsystem (LPVision) sowie ein X-,Y- oder Drehversatz des BE (BE-Vision) führen
zur sofortigen Korrektur und damit
zur Bestückgenauigkeit.
Dank der unbewegten LP behalten
die BE ihre exakte Bestückposition. Die feststehende BE-Bereitstellung sichert die präzise BEAufnahme. Optionale Ergänzungsprodukte sorgen für weitere Sicherheit: Der BE-Barcode erkennt
zuverlässig falsch gerüstete BE.
Mit Hilfe des LP-Barcodes wird automatisch das richtige Bestückprogramm je LP an die Station geschickt.
27
Maschinenkriterien:
Mapping (Option)
Beschreibung
Technische Daten
Abmessungen der
Mappingtestplatte
520 x 460 mm (für Einfachtransport)
520 x 215 mm (für Doppeltransport)
Anzahl der Meßpunkte
13 x 11 (Standardauflösung)
26 x 21 (hohe Auflösung)
Umgebungstemperatur
beim Kalibrieren
Bestandteile der Option
+ 20° ± 3°C
Testplatte (Spezialglas)
Berechnungsdaten (Diskette)
Koffer zur sicheren Aufbewahrung
Korrigierte
Bestückposition
Soll-Raster der Mappingplatte und Ist-Raster mit
portalbedingten Abweichungen
28
Geringfügige Verzüge der Portalachsen lassen sich trotz des hochstabilen Maschinenrahmens nicht
immer vermeiden. Mit Hilfe des
Mappingverfahrens bleibt die hohe
Bestückgenauigkeit der Maschine
über deren gesamte Lebensdauer
erhalten.
Bei diesem schnell und einfach
durchführbaren Kalibrierverfahren
erkennt die LP-Kamera die Marken
auf einer in ihren Arbeitsbereich
eingelegten Glasplatte. Durch Vergleich des Soll-Rasters auf der
Glasplatte mit dem vom LPVisionmodul erkannten Ist-Raster
werden etwaige Verzüge ermittelt.
Sie werden bei allen weiteren X-/YPositionierungen berücksichtigt
und somit kompensiert.
SIPLACE Software-Architektur:
Linienrechner / Stationsrechner
Beschreibung
Funktionen
Linienrechner
Programmieren
Optimieren
Steuerung der Linienautomaten
Überwachung der Linienautomaten
Datenmanagement
Stationsrechner
Maschinensteuerung
Maschinenüberwachung
Maschinenbedienung
Softwareversion
Ab 502.xx
Linienrechner
Dem UNIX-Linienrechner sind folgende stationsübergreifende Aufgaben zugeordnet: Erstellung, Änderung und Verwaltung von Bestückprogrammen, Auftragsdaten
sowie von BE- und GehäuseformBibliotheken; automatische, optimierte Erzeugung und Verwaltung
von Maschinenrüstungen (Rüstoptimierung, Rüsteditoren, optionale
Rüstreihenfolge-Optimierung); Ermittlung optimierter Verfahrwege
für Portale und Pipettenbelegungen der Collect & Place Köpfe;
Steuerung und Datenversorgung
der SIPLACE-Automaten einer Linie; Aufnahme, Speicherung und
Anzeige von Maschinen- und Betriebsdaten; Datensicherung auf
eingebautem Magnetbandlaufwerk.
Der Windows-Stationsrechner erfüllt in Verbindung mit dem echtzeitfähigen Maschinen-Controller
folgende Aufgaben: Digitale Steuerung der Maschinenportalsysteme;
Steuerung der LP-Ein- und Ausgabe sowie des LP-Transports;
Überwachungsfunktionen und
Störfallbehandlung sowie Ausgabe
von Fehlermeldungen (inklusive
Hilfesystem); Sicherstellung der
optimalen Qualität des Bestückprozesses; optionale Aufrüstkontrolle mittels BE-Barcode und optionaler Bestückprogrammwechsel
mittels LP-Barcode usw.
Detailliertere Informationen in der
„SIPLACE Software Spezifikation“.
Stationsrechner
29
Technische Daten:
Signalschnittstellen
Signalschnittstelle (20poliger Flachstecker)
Zur vorherigen Station x3
Zur nachfolgenden Station x4
Pin 13
GND 24 V
Pin 10
Reserviert
Pin 14
Angekommen
Pin 9
Reserviert
Pin 15
Erlaubnis
Pin 8
Reserviert
Pin 19
Anforderung
Pin 4
+ 30 V DC ungeregelt
Pin 20
GND 24 V für Anforder./
Abgegeben (galv. Trennung)
Pin 5
GND 24 V
Pin 18
Abgegeben
Pin 6
+ 24 V DC
Pin 12
Störsignalschleife
Pin 11
Störsignalschleife
Pin 11
Störsignalschleife
Pin 12
Störsignalschleife
Pin 3
+ 24 V DC
Pin 15
Erlaubnis
Pin 2
GND 24 V
Pin 13
GND 24 V für Erlaubnis/
Angek. (galv. Trennung)
Pin 1
+ 30 V DC ungeregelt
Pin 14
Angekommen
Pin 8
Reserviert
Pin 18
Abgegeben
Pin 9
Reserviert
Pin 19
Abgegeben
Pin 10
Reserviert
Pin 20
GND 24 V
1. Nach dem Einschalten der Station
Transportrichtung
LPSensor
Band 1
Station n
transportiert
LP zur
Abgabe vor
30
Band 1 läuft
LPSensor
Band 2 gestoppt
Anforderung
Anforderung
Abgegeben
Abgegeben
Erlaubnis
Erlaubnis
Angekommen
Angekommen
Band 2
Station n+1
ist
aufnahmefähig
Technische Daten:
Signalschnittstellen
2. Das LP-Handling hat begonnen
Transportrichtung
Station n
übergibt LP
an Station n+1
LPSensor
LPSensor
Band 1
Band 1 läuft
Band 2 läuft
Anforderung
Anforderung
Abgegeben
Abgegeben
Erlaubnis
Erlaubnis
Angekommen
Angekommen
Band 2
Station n+1
erwartet LP
von Station n
3. LP befindet sich gerade bei der Übergabe
Transportrichtung
LPSensor
Band 1
Station n
hat LP soeben
abgegeben
Band 1 gestoppt
LPSensor
Band 2 läuft
Anforderung
Anforderung
Abgegeben
Abgegeben
Erlaubnis
Erlaubnis
Angekommen
Angekommen
Band 2
Station n+1
erwartet LP von
Station n, LP ist aber
noch nicht
angekommen
4. LP-Handling ist abgeschlossen
Transportrichtung
LPSensor
Band 1
Band 1 gestoppt
Station n
LPSensor
Band 2
Band 2 läuft
Anforderung
Anforderung
Abgegeben
Abgegeben
Erlaubnis
Erlaubnis
Angekommen
Angekommen
Station n+1
LP ist
angekommen
Die ausführliche Dokumentation
der Leiterplattentransportsignalschnittstelle ist bei Siemens
erhältlich.
31
Technische Daten:
Anschlüsse
Anschlüsse und Energiebedarf
Anschlußspannung
230/400 V∼ / 119/208 V∼ / 3 x 200 V∼
± 5%, 50/60 Hz
Gesamtleistung
2 kW
Absicherung
3 x 16 A
Spannungsabfall
max. 20 ms
Druckluftanschluß
5,5 - 8 bar, 400 Nl/min, ø ½"
Druckluftspezifikation
Teilchen:
max. Teilchengröße nach Dichte,
basierend ISO/DIS 8573-1 Klasse 1
Teilchengröße
Teilchendichte
0,1 µm
0,1 mg/m³
Tau:
Drucktaupunkt
Taupunkt
Klasse 4
+ 3° C
Öl:
höchster Ölgehalt
Teilchendichte
Klasse 1
0,01 mg/m³
Signalschnittstelle
LAN Anschluß
LP-Transportrichtung
230 Innenkante
feste Transportseite
Druckluftanschluß
Netzanschluß:
3 m Kabel mit
CEKON-Stecker 3 x 16 A
32
Füße
Technische Daten:
Maße und Aufstellbedingungen
Werte
Länge
1587 mm
Breite
2641 mm
Höhe vom Transport zur Warnleuchte
1120 mm
Gewicht Grundmodul
1500 kg
Gewicht vollausgerüstet
2000 kg
Raumtemperatur
Zwischen 15° und 35°C
Luftfeuchtigkeit
30 bis 80%, im Mittel nicht höher
als 45%, so daß Kondensation an
der Maschine in jedem Fall ausgeschlossen ist
Max. Geräuschentwicklung
74 dBA
Leiterplattentransporthöhe
830 ± 15 mm (Standard)
900 ± 15 mm (Option)
930 ± 15 mm (Option)
950 ± 15 mm (Option)
SMEMA
1120
Fußhöhe 120 mm
Leiterplattentransporthöhe
360
740
375
1921
2641
725
360
1036
1587
Maße in mm
SIPLACE S-25 HM
33
Technische Daten:
Transport und Inbetriebnahme
Beschreibung
Transportmaße
Länge mit Verpackung
Breite mit Verpackung
Höhe mit Verpackung
2150 mm
1850 mm
1600 mm
Schwerpunkt X,Y,Z-Koordinaten
0 mm, 0 mm
Bodenbelastung (Genaueres über Bodencharakteristik auf Anfrage)
Gewicht voll ausgerüstet
2000 kg
Zulässige Flächenbelastung Untergrund
(Flächenbelastung der Montagefüße)
(basierend auf angenommener Belastungsa
verteilung auf 3 Füße; ungünstigster Fall )
9 kg/cm
Transport
Benutzen Sie einen Gabelstapler,
mit 6 t Hubgewicht, um den
SIPLACE S-25 HM Bestückautomaten zu transportieren. In verpacktem Zustand ist eine Gabellänge von 2 m erforderlich, bei
unverpacktem Gerät 1,5 m.
Setzen Sie den Gabelstapler nur an
den speziell hierfür vorgesehenen
und gekennzeichneten Stellen an!
2
2
a) Worst Case Szenario; 4 Füße pro Maschine installiert, Fläche pro Fuß: 104 cm .
Beachten Sie beim Aufstellen der
SIPLACE S-25 HM die erforderliche Tragfähigkeit des Untergrundes.
Inbetriebnahme
Zur Inbetriebnahme müssen folgende, bei Auslieferung nicht vormontierte Komponenten installiert
werden:
§ Monitor
§ Tastatur
§ Warnlampe
§ BE-Wechseltische.
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Konfigurationsbeispiel
Linke Seite
Rechte Seite
6-Segment-Collect & Place Kopf
Abwurfbehälter
12-Segment-Collect & Place Kopf
Pipettenwechsler
Matrix Tray
Changer
Wechseltisch mit 20
Förderer-Stellplätzen für
Gurte, Sticks, Bulk Cases
Wechseltisch mit 9
Förderer-Stellplätzen für
Gurte, Sticks, Bulk Cases
Pipettenwechsler
Abwurfbehälter
3teiliges Transportband mit
automatischer Breitenverstellung von
2
2
50 x 50 mm bis 508 x 460 mm
( 2" x 2" bis 20" x 18" )
Leiterplattentransportrichtung
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SMD-Bestückautomaten von Siemens
Siemens Dematic AG
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Änderungen
vorbehalten
Ausgabe 2 1001-S-25-500-d
Bestellnummer E80002-P104-A409