自动异形插件机技术方案

自动异形插件机技术方案

电子工厂客户根据生产需要,提出自动异形插件机自动化生产需求;作为一名业务人员,接到销售要求,需要给客户提供专业的技术方案:

自动异形插件机技术方案对比

项目优点缺点
方案一:整线自动化加手插作业价格适中,灵活机动,标准化轻便元件通过自动异形插件机自动化完成插件任务,部分个别部件通过人工手插作业完成;自动化不全面
方案二:整线自动化作业全部自动化,减少人工错误的风险,品质统一设备成本高,对操作员要求高
方案三:单元作业集中解决部分标准件的批量生产问题无法应对多样化生产
自动异形插件机技术方案对比

需求自动异形插件机案例说明

客户插件生产要求:

  • 1。产品板较多电容电阻类,一片板大概 10 多个料;
  • 2。每片 PCB 停留时间大概 25s
  • 3。来料未知
插件板
插件板

设备在产线生产的配置:

  • 预估每条线采用2台异形件插件机,每台可以插8个料,2台共 16个料;
  • 后端搭配一个员工,做波峰焊前的检测,修整和插一些件

针对产品的设备配置评估:

每条线配2台插件机,每台机可以带2个插件模组供8个插头

工作的方式是在PCB传输的过程中,先去吸料并对外,对位,到等待位置准备插件。耗时大概10s。

PCB进入后,顶板压好,XYZ侦测当前PCB offset。加上PCB在设备间的传输时间,这部分耗时大概10s。

上面2个步骤是同时发生的,所以总耗时大概10s。

然后插件机逐一插件,每个零件纯插时间(连之间运动)大概1s-2s,视不同零件而定。因为Vtech零件偏小,算平均插件1.5s。8个件共12s。

每台插件机,包括高速精密XYZR,传输带,上下侧视觉,顶板机构,2组4夹头旋转插件模组,未税大概25w

供料模组组成

  • 1.电阻电容采用编带料,配剪脚,整形Feeder,根据料不同而不同,大概2w未税每组;
  • 2.电阻电容不建议采用振动盘和直线振动器供料,因为脚会弯,轨道会经常卡料,抛料也会高;
  • 3.Tube来料,需要配Tube Feeder,一次可以放入多条tube,每组大概2.5w未税;
  • 4.Tray料的话,需要配Tray Feeder塔,一次可以放入多盘,可混装放入多种料,一组大概5w未税。理论上可以只采用一组,但取不同料,更换不同Tray送出,会影响吸料产能;
  • 5.直线振动器供料,每组可存几十个料,人工补料,加上定位整形机构,平均0.5w每组;
  • 6.Tube,Tray料可以使用直线振动器人工补料,提升灵活性,降低成本

供料车的成本,形式,设计与选择的方式,是否有额外动作(例如需要翻转),来料的方式, 尺寸等相差很大,需要具体评估。

转换产品的步骤

  • 调用对应的程式
  • 有些不能兼容的夹头需要更换,每组大概5-10分钟;
  • 更换供料车,如果是配搭好的供料车,整车更换;

异形插件机设计方案:

  1. 设计如下图,插件部分属于标准部分,料车属于非标部分。根据各种生产配置,更换配合的料车;
  2. XYZ,带有2组R取料模组,每组带4个气缸驱动取料头,取料头可根据料要求设定, 可配夹头,吸头,特种头等
  3. 每台设备标配上视觉(侦测PCB offset),下视觉(异性件offset和部分检测),侧视觉(侦测Pin是否弯,元件姿态)
  4. 产能评估:插一个料连对位大概 2-3s(视不同零件而定),但是吸料头是在 PCB 传输的 过程中吸取对位8个料的,所以假如不算这个时间,纯插的时间大概每个工件 1-2s;
  5. 工作流程:
    • 取料头在PCB传输过程中取料对位
    • PCB进入工作区域,停止,夹紧,XYZ带动上视觉侦测PCB offset;
    • XYZ带动一组头旋转补偿角度offset,气缸驱动插件,然后移动到下一个插件位置,同时旋转补偿角度offset,气缸驱动插件…直到全部零件完成
  6. 分为真空吸头,气缸夹头,特种头,可以简易更换
异形插件机设计图
异形插件机设计图

插件头模组的设计

  • 机器搭载2组插头模组,每个模组搭载4个插件头,一台机可以插8个料

料车的设计:

  1. 配合不同的零件配置组成响应的料车,整组更换;
  2. 散件主要采用震动盘供料,直线振动器输送到前端,零件分拣器分拣;
  3. Tray料采用升降机驱动的Tray料塔,需要的零件自动升降到工作面弹出,完成后缩回;
  4. 因为要求的PCB电阻电容类品种较多(卷带料),需要做电容电阻类的 Feeder,内容包括排列,剪脚,整形等;

因为配合灵活,性价比,快速更换产品,建议采用简单直线振动器供料方式,有操作员将 直线振动器排满料,操作员负责将多组直线振动器排满。这是针对散件最简单,最灵活的方式。

供料是针对客户各种料做最优设计的,以下图是仅供参考的,只用于描述大概的工作原理 。

供料系统设计图
供料系统设计图

传输带,夹板机构设计,设有顶板机构,配合合适的顶Pin提供PCB支撑,减少防止插件 过程中的应力变形

传输带设计图
传输带设计图

以上内容自动异形插件机技术方案是根据客户要求设计的自动异形插件机技术方案,每一个客户的实际情况都有不同,需要根据实际情况做相应的调整。

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