加速设备的转换与设定
By Mats Magnell
本文介绍,新的元件送料器设计与智能功能可以在上料与卸料的过程中节省时间和避免错误。
在装配制造商之中,高混合环境已变得司空见惯,所以更多的重点是放在加速机器的转换与设定过程。由于每块板的元件数量也在增加,这种任务进一步复杂了。总的来说,尽管有最新的重要进步,元件送料器的装卸仍然是制造过程中的一个瓶颈。
目前,在一个典型的高混合环境中,操作员每天平均更换200个元件料盘。对于大多数的送料器系统,上料过程至少需要一分钟来完成,而卸料也几乎是这个时间。这意味着操作员只是在这两个过程中就几乎每天花三至五个小时。而且,送料器上料是很容易出错的,因为它主要是手工操作。虽然复杂的软件、条形码扫描和其他发明减少了手工交互影响的程度,但还是有如何减少上料与卸料所要求的时间的问题。因此现在需要一些较小的送料器,更快速和更容易地安装,同时具有防止错误的更智能的软件和硬件功能。
送料器设计的缺点
SMT机器制造商一直都在通过引入对送料器和送料器系统的设计改进来设法满足更容易更快速的转换要求。至今,有些客户仍使用安装于料车的大尺寸送料器,这些送料器经常难以操作,并且上料费时。另外,不可能将料盘与大多数送料器安装在一起,在重新上料的转换之间必须卸下来。
虽然使用较小的独立送料器节省相当的时间,但是第二个障碍是送料器机构本身。因为传统的系统需要几分钟上料和要求专门的卷带轮,所以装配者容易亲赖那些既小又容易安装的送料器。用一个手大的送料器,上料时间可以减少一半,制造商每天可以节省几个小时(表一)。
| 表一、装载送料器所要求的时间* |
| 装载数量/天 |
90秒装载时间(h) |
60秒装载时间(h) |
30秒装载时间(h) |
| 10 |
5 |
3 |
2 |
| 50 |
25 |
17 |
8 |
| 100 |
50 |
33 |
17 |
| 200 |
100 |
67 |
33 |
| 500 |
250 |
167 |
83 |
| 1000 |
500 |
333 |
167 |
| *基于每月20个工作日 |
尺寸减小的好处
今天的大尺寸送料器一般要求相当的储存空间。较小的送料器节省空间,允许工厂在附近保存额外的送料器和料盘,准备使用。预先上料的送料器提供类似的节省
- 减少设定时间和提高工厂生产率。例如,小到可以单独存放在货架上的送料器可以保持预先上料。因此卸料过程只是当装配者不能使用余下的元件时才需要,或者只使用一些送料器,迫使在其中转换。预装料也使得在转换过程中没有必要重新上料,这也是送料器设计创新的另一个方面,它帮助在设定和转换过程中减少手工交互影响。因此,预装料、或保持手上有预备使用的送料器来防止更多的上料,可以戏剧性地减少错误装料的可能性。

短的料带头。用传统的送料器不可能装载短的料带头,因为大多数卷带轮要求至少几寸的长度来将覆盖带从元件料带分开。如果分包商主要运行小批号(经常收到给定板数的短料带头),那么器操作员通常要手工将元件贴装到板上,一个费时的工艺,而且很容易出错。所有这些不方便和出错的危险都可以用小送料器来避免。
智能。送料器的设定要求手工操作,或许永远是这样。因此,总是会有有关的出错危险。但是,一个减少这个危险的方法使将高度智能的软件和硬件应用到送料器的装载过程。智能送料器不仅可以减少错误,而且可以帮助文件过程和帮助机器更有效地管理复杂的板。它们可以通过保持元件的跟踪,同时软件报告元件的状态来减少错误的危险。
优化
许多智能特征正变成行业的标准。例如,大多数送料器系统软件具有一个优化“引擎”,使得机器可以在更换送料器的时候继续运行。这种软件经常可以优化,告诉哪里放置送料器。可以,用小的送料器更容易和快速取下和再安装,这是与大的料车比较而言。用手大的送料器,这个过程只要只秒钟。操作员只需要把送料器从一个位置夹到另一个位置,或拿上与拿下机器。然后优化引擎检查保证有足够的工作来完成这个工作。复杂的版本也可以同时优化许多工作,使得配合ERP系统,这样操作员可以有一个清单,机器如何来完成这些任务(例如,如果有足够的零件)。
条形码功能。现在大多数送料器具有条形码功能,使得可以跟踪。可是,在小的、手掌大小送料器中,料带可以专注于送料器,因此实际上变得不可能上错零件。
犁型送料器
对于更快更智能送料器需求的一个答案是一种新型的可移动送料器,大约一支笔的大小。这里,操作员只需要将覆盖带剥开两三厘米,将料带插入送料器。它的“犁型”设计使得上料步骤在10秒钟内完成。有一个例子,该技术用于五条贴装线。两条装有手持式送料器,装配原型板,昼夜不停地运转,一天至少十次转换。通常要求大于40分钟设定的送料装置的装载据说现在只要10分钟。因此,假设一个单元必须每天上载200次送料器,操作员花大约一分钟一个,如果时间可以减到每个10秒钟,那么每个月几乎可以节省60小时。如果算上卸下过程,通常相同时间,那么每月几乎可节省100小时。(表二)
| 表二、用便携式送料器所节省的装载时间* |
| 装载数量/天 |
90秒装载时间(h) |
60秒装载时间(h) |
30秒装载时间(h) |
| 10 |
4 |
3 |
1 |
| 50 |
22 |
14 |
6 |
| 100 |
44 |
28 |
11 |
| 200 |
89 |
56 |
22 |
| 500 |
222 |
139 |
56 |
| 1000 |
444 |
278 |
111 |
| *基于每月20个工作日 |
一旦插在送料装置上,该自动送料系统象犁一样工作,将覆盖带分开,将零件送给机器贴装头来吸取。没有必要从卷带盘上卸下覆盖带,因为在元件吸取之后,覆盖带还附着在料带上。该送料装置自动进给料带,一旦用完,它将后面的与覆盖带一起拉出来。这意味着不需要多余的卷带盘。
改善设定过程
条形码通常跟踪零件编号,将库房联系到采购部门,以用于库存控制。然后零件从库房发放到车间,放到贴装机器上。将一个送料器对应零件料带标记打上条形码,
该步骤协同智能的独立送料器,给机器提供零件位置和库存控制的相关信息。与零件编号一起,料盘上的零件数量可以在板的装配之前、期间和之后提供和用于库存控制。当取下料盘时,机器上的操作系统和用户内部数据系统储存剩余数量信息,用于下一次该元件要求使用时。在设定时扫描条形码标贴将提供零件编号和剩余数量,再一次消除潜在的操作员错误,控制完成该板所要求的库存。
结论
今天快速变化的商业环境要求新的发明来减少转换和每个贴装元件的成本。在任何制造环境,不管是产品转换、机器设定或机器失效,停机就意味着收入的损失。在过去几年中,软件工具已经用来减少设定,让使用者离线地编制程序和进行许多设定任务。智能独立送料器的出现为机器设定提供关键的捷径,消除了过去许多人为的错误,所有这些都意味着最终更多的产出。
Mats Magnell may be contacted at MYDATA automation Inc., 320 Newburyport Turnpike, Rowley, MA 01969; (978) 948-6919; Fax: (978) 948-6915; E-mail:
mats.magnell@mydata.com.
(Presented by Aaron
09/28/2002)
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