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Auch wenn die Initiative Industrie 4.0 in aller Munde ist und jede Maschine eine eigene Identität im Netz erhalten soll: Die Produktionsmaschinen werden ungeachtet dessen auch in Zukunft eine um Jahre längere Verwendungsdauer haben als Consumer-Elektronik. Essemtec will auch künftig den Anwendern viel Komfort, aber auch Präzision und Flexibilität bieten, weshalb der Hersteller von Produktionsequipment auf der diesjährigen Messe SMT Hybrid Packaging 2013 in Nürnberg viele weitere Optionen und Möglichkeiten für die Elektronik vorstellt, die sich auf bestehenden Plattformen nachrüsten lassen. Daneben wird es aber auch eine Weltneuheit geben: Den Bestückungsautomaten Flexus.

Flexus mit doppelter Bestückfläche

Auf FLX folgt nun Flexus: Jahrelang war der Bestückautomat FLX eine beliebte Bestückungsmaschine für die flexible SMD-Fertigung. Viele spezielle Kundenanwendungen wurden mithilfe der FLX gelöst und eine große Palette von Optionen und Zubehör wurde dafür entwickelt. Mit Flexus setzt das Schweizer Unternehmen nun nach: Der Bestückautomat übernimmt die Konzepte der FLX, erweitert aber das Potenzial durch einen neuartigen H-Antrieb. Dieser minimiert den Wartungsaufwand und vergrößert die Arbeitsfläche. Die Grundfläche der Flexus ist nur 25 cm größer als die der FLX, trotzdem bietet sie eine doppelt so große Bestückfläche und eine um 30 Prozent höhere Feederkapazität. Dadurch lassen sich bis zu 240 Bauteile gleichzeitig aufrüsten – und zwar mit den intelligenten Feederkassetten oder mit Einzelfeedern.

Die bei FLX-Anwendern beliebte Software Easyplacer findet sich auch auf dem Nachfolgemodell wieder, eine Schulung des Bedieners fällt damit weg. Auch die MIS-Software für die Rüstplanung, das Lagermanagement und Traceability sind unverändert und lassen sich genauso einsetzen, wie die bestehenden Feeder und Bestückungsprogramme. Das Nachfolgemodell Flexus bestückt bis 6000 BE/h präzise mithilfe von automatischer Fiducialerkennung sowie Laser- und Vision-Zentrierungen. Der Bauteilbereich reicht von der Baugröße 01005 bis hin zu 50 mm x 50 mm großen QFPs, BGAs und Sonderbauteilen. Dabei darf die Bauteilhöhe von 0 bis hin zu 20 mm reichen.

Data-Matrix lesen mit Fiducialkamera

Bei manchen Bestückungsmaschinen verursacht der manuelle Leiterplattenwechsel Probleme mit der Rückverfolgbarkeit, denn die Bauteil- und Bestückungsdaten lassen sich nicht mit Sicherheit einer Leiterplatte zuordnen. Die smarte Lösung kommt als hochauflösende Fiducial-Kamera der Cobra- und Paraquda-Bestückungsautomaten daher. Sie kann neuerdings auch Bar- und Datamatrix-Codes auf Leiterplatten lesen. Dies stellt sicher, dass bei einem Wechsel zwischen dem Leiterplattenlayout die erfassten Bestückungsdaten der richtigen Leiterplatte zugeordnet sind.

Die Datentransparenz ist sogar bis auf die einzelne Leiterplatte eines Nutzens gewährleistet, denn jedes Teil wird einzeln identifiziert. Für die Erfassung und Auswertung der Daten sorgt e-Mis, eine Planungs-, Simulations- und Traceability-Software. Mit dem Tool kann die Bestückungsmaschine selbst das Label platzieren. Möglich wird dies mit einem Labelfeeder, der vorgedruckte Labels bereitstellt. Der Bestückungsautomat kann diese Labels dann wie normale Bauteile bestücken.

Größerer Einsatzbereich, niedrigere Kosten

Auch bei den Feederkonzepten gibt es Neuerungen. So sind nun mit dem PC-TF16-24 und dem PC-TF32-44 weitere hyQ-Feeder für die Bestückungsautomaten Cobra und Paraquda erhältlich, die sich für 16- und 24-mm-Bänder respektive 32- und 44-mm-Bänder eignen. Durch die variable Breite reduzieren sie die Gesamtzahl der benötigten Feeder in der Produktion, wodurch sich wiederum Kosten einsparen lassen. Zudem ist auch ein 16 mm breiter hyQ-Feeder zu haben. Mit einer Vorschubzeit von nur 60 ms für 4 mm ist der Feeder recht schnell.

Diese Feeder sind besonders leicht und schmal gebaut, daher können sehr viele verschiedene Bauteile auf einer Maschine gerüstet sein. Die Feeder lassen sich von allen vier Maschinenseiten montieren, selbst bei einer Inline-Maschine. hyQ-Feeder sind intelligent und werden von der Bestückungsmaschine automatisch erkannt. Sie lassen sich während des Bestückens austauschen und stellen zudem eine reproduzierbare Pick-up-Position sicher. Das Umrüsten wird zum Kinderspiel.

Zudem erleichtern diese Feeder das Aufrüsten einer SMD-Rolle, indem sie das Band und das Abdeckband automatisch einziehen. Die integrierte Bandrückführung verhindert aktiv einen Bandstau und der Cutter schreddert sowohl Band wie Abdeckband zu kleinen Schnipseln. Die Feeder sind für 7 Zoll und 13 Zoll große Rollen ausgelegt, wobei die Taschentiefe bis zu 13 mm betragen kann. Programmieren lassen sich die Feeder mit einem drahtlosen Barcode-Lesegerät. Dies kann wahlweise auf der Bestückungsmaschine oder an einem entfernten Rüstplatz geschehen. Die im Feeder integrierte LED-Anzeige informiert direkt über den aktuellen Feederstatus.

Dispensen im Highspeed-Bestücker

Neuerdings ist es auch möglich, den Bestückungsautomaten Paraquda mit einem Präzisions-Dosiersystem auszustatten. Das Dosiersystem kann bis zu 20.000 Kleber- oder Pastenpunkte pro Stunde setzen. Mit dieser Option erhöht sich die Flexibilität der Produktion erheblich, denn der Dispenser kann zum Beispiel bei kurzfristigen Layoutänderungen fehlende Schablonen ersetzen, schwere Bauteile fest kleben, zusätzliches Lotvolumen für Anschlusspads dosieren oder Chip-on-Chip-Anwendungen ermöglichen. Praktischerweise lässt sich das Dosierventil direkt am Bestückungskopf montieren. Darüber hinaus ist es möglich, den Dosierer mit einem Zeit-Druck- oder einem Schrauben-Ventil auszustatten. Die Vertikalbewegung der Dosiernadel wird mittels Motor und Encoder kontrolliert und bei gewölbten Leiterplatten sorgt ein Präzisions-Lasersensor für einen konstanten Abstand zwischen Dosiernadel und Leiterplatte.

Der Paraquda stehen damit die Möglichkeiten und Optionen eines modernen Dosierautomaten zur Verfügung. Dazu gehören zum Beispiel die automatische Nadelhöhen-Kalibrierstation oder die vollautomatische Nadelreinigung. Wer besonders schnell zwischen verschiedenen Dosierventilen umrüsten möchte, kann zudem ein Schnellwechsel-System nutzen. Der Kunde erhält somit einen kompletten Produktionsprozess auf dem Bestückungsautomaten, ohne in eine weitere Maschine investieren zu müssen.

Darüber hinaus gibt es auch den Hochleistungs-Dispenser Scorpion, der bis zu 120.000 Punkte pro Stunde dosieren kann und zwar mit einer Genauigkeit von 51 μm (3σ). Diese Leistung und Präzision wird durch den H-Antrieb mit Linearsystem ermöglicht, demselben wie er bei der Bestückungsmaschine Paraquda im Einsatz ist. Der XY-Antrieb des Scorpion ist so leistungsfähig, das bis zu vier verschiedene Dosierventile gleichzeitig installiert sein können. Dies minimiert den Umrüstaufwand für verschiedene Anwendungen oder es erlaubt, verschiedene Medien in einem Arbeitsgang zu dosieren. Nun wird auch die Software des Dispensers dem Standard bei den Bestückungsmaschinen angepasst: Zur SMT-Messe zeigt Essemtec die Dosiermaschine erstmals mit der eDis-Software. Dabei handelt es sich um eine grafische Maschinen-Bedienerschnittstelle, die für Bestückungsautomaten und neuerdings auch Dosierautomaten ausgelegt ist. Sie ist für die einfache Bedienung auf Touchscreens optimiert. Die Maschine wird am Stand von Vermes Microsdispensing in Halle 6 am Stand 306 mit einer Jet-Dosieranwendung gezeigt.

Weitere Neuerungen

Der halbautomatische Sieb-/Schablonendrucker Fino hat jetzt einen größeren Touchscreen für die leichtere Bedienung und zwei größere Videomonitore für das einfachere Ausrichten von Schablone und Substrat. Zudem erhalten die hochauflösenden Kameras einen größeren Zoom-Bereich. Mit dem Touchscreen wird das Einrichten und Programmieren des Druckers noch einfacher. Die hochauflösenden Kameras zeigen mit dem 10-fach-Digitalzoom feinste Strukturen viel genauer an. Damit ist ein sauberer Finepitch-Druck problemlos möglich. Mit der Laserausrichtung und der pneumatischen Schnellfixierung für Schablonenrahmen hebt sich Fino von anderen Table-Top-Druckern ab. Zudem sind alle Bewegungen von Rakel und Drucktisch motorisiert und somit reproduzierbar.

RO-Control und RO-Soft sind Softwarepakete für die Simulation, Steuerung und Dokumentation von Reflowöfen und Lötprozessen. Von den neuartigen Funktionen in der Version 7 profitieren Bediener, Prozessingenieure und Qualitätsverantwortliche. RO-Control 7 regelt die Heiztemperaturen und die Gebläsestärke der einzelnen Zonen des Reflowofens, die Vorschubgeschwindigkeit, die Transportbreite und sogar die Schmierung der Transportketten. Je nach Modell kann das Tool vollautomatisch einen Ofen einstellen und wenn bereit für die Produktion freigeben. Ein Produktwechsel in der Fertigung ist dadurch schnell und sicher durchführbar. Alle Aktionen durch Bediener werden geloggt und einzelne Softwaremodule lassen sich bestimmten Personen freigeben. Zum Beispiel dürfen nur Spezialisten mit entsprechender Berechtigung Lötprogramme erstellen oder modifizieren, Produkte und Lotpasten erfassen oder SMEMA-Schnittstellen konfigurieren. Der aktuelle Lötprofil-Simulator ist für Prozessingenieure interessant. Aufgrund von Zonentemperaturen, Produktdaten und Vorschubgeschwindigkeiten kann die Software das zu erwartende Temperaturprofil berechnen. Die Simulation lässt sich direkt am Bildschirm mit Messwerten und mit Sollwerten von Lotpasten vergleichen.

Bei der neuen Version ePlace 8.0 löst nun Windows 7 (64 Bit) das bisher verwendete Windows XP ab. Die Integration in ein Firmennetzwerk wird dadurch viel einfacher, da sich die Industrie generell von älteren Windows-Versionen verabschiedet. ePlace 8.0 kann neu wahlweise mit einem XML-Datenspeicher oder mit einer SQL-Datenbank arbeiten. Zur Auswahl stehen MS-SQL, MySQL oder PostgreSQL.

Essemtec öffnet Füllhorn

Statt ständig neue Maschinen auf den Markt zu bringen, hat sich Essemtec dazu entschlossen, behutsam seine erfolgreichen Systeme den wachsenden Anforderungen anzupassen. So wurden zahlreiche Optimierungen durchgeführt, die allesamt eines zum Ziel haben: Die Flachbaugruppenfertigung zu beschleunigen ohne Einbußen bei Flexibilität und Qualität.

SMT Hybrid Packaging 2013, Halle 7, Stand 211

Adrian Kühnis

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ist freier Autor und Fachjournalist

(mrc)

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