Monitorování klimatu při skladování pájecí pasty

Společnost Turck Beierfeld monitoruje klimatické podmínky skladu pájecí pasty pomocí systému od vlastní společnosti - s kontrolou stavu IM18-CCM50, senzory pro sledování stavu CMTH a informačními panely přes Turck Cloud Solutions.

V závodě v Beierfeldu nyní společnost Turck mohla přímo implementovat nedávno uvedenou inovaci a automatizovat manipulaci s pájecími pastami ve výrobě elektroniky. Společnost ve východním Německu provozuje kromě mnoha dalších výrobních linek také závod na výrobu desek s plošnými spoji SMT. V procesu SMT se pájecí pasta nanáší na desky plošných spojů pomocí tiskáren ve velmi tenké vrstvě (<150 mikrometrů). Deska s plošnými spoji je poté osazena součástkami a v následném procesu je připájena.

Klimatické podmínky pájecích past mají vliv na kvalitu

Aby bylo dosaženo co nejlepší kvality pájecího spoje, musí být pájecí pasta skladována v určitém teplotním rozmezí. Průměrně se pasta musí zpracovávat pouze při teplotě 23-27 °C - při vlhkosti 40-60 % (v závislosti na výrobci). Po vytištění desek s plošnými spoji nesmí uplynout více než osm hodin, než se desky s plošnými spoji začnou pájet v peci.

IM18-CCM50 monitoruje teplotu a zavírání dveří v každé ze čtyř chladniček.
Pájecí pasty se vkládají před tiskárnu, CMTH vedle ní zjišťuje okolní podmínky.
Snímač CMTH přenáší hodnoty teploty a vlhkosti do řídicí jednotky prostřednictvím rozhraní IO-Link.
Napájení s krytím IP67 a spínač s krytím IP67 zajišťují bezskříňové spojení mezi senzory a systémem MES.
Grafický panel umožňuje sledovat stav chladniček a ostatních pracovních stanic.
Kompaktní zařízení TBEN-S IO-Link master přenáší data senzoru do výrobní sítě.
''Mozek'' systému: systém IM18-CCM založený na Linuxu překlenuje propast mezi OT a IT.

Ruční sledování pájecích past

Christian Seliger, který je v Beierfeldu zodpovědný za oddělení výzkumu a vývoje, společně se svým týmem a projektovou manažerkou Lindou Galle naplánoval a realizoval automatizovanou evidenci a dokumentaci manipulace s pastou. Sledování klimatu v chladničkách bylo realizováno pomocí systému sledování stavu IM18-CCM50 společnosti Turck. V každé z pěti chladniček je umístěna jedna z těchto ochranných skříní s integrovaným počítačem s operačním systémem Linux. Pomocí integrovaných senzorů zjišťují vzdálenost ke dveřím chladničky a teplotu ve skříni. Zařízení jsou schopna měřit také vlhkost vzduchu, ale to není v této aplikaci důležité, protože v chladničkách jsou pouze uzavřené nádoby s pastou.

Naproti tomu teplota a vlhkost v tiskárnách jsou velmi důležité, takže kombinovaný snímač teploty a vlhkosti CMTH zaznamenává tyto veličiny. Každá ze tří samostatných tiskáren pájecí pasty má jeden z těchto snímačů pro sledování stavu a další snímač zaznamenává podmínky na pracovišti, kde jsou pasty uloženy k aklimatizaci. Každý snímač CMTH je připojen ke kompaktní řídicí jednotce TBEN-S IO-Link, která přenáší data do výrobní sítě. Řízený přepínač TBEN-L5-SE-M2 s krytím IP67 rovněž integruje všechny senzory IM18-CCM50 do výrobní sítě.

Díky otevřenému operačnímu systému Linux jsou zařízení IM18-CCM50 určena pro instalaci softwaru OEM, což uživatelům umožňuje implementovat vlastní softwarová řešení. Tvoří mozek systému, který se stará o ukládání dat a komunikaci - se senzory, sítí a Turck Cloud. Pro monitorování chladniček se na platformu pro monitorování stavu instalují pouze síťové ovladače a skripty pro sběr dat ze senzorů. IM18-CCM50 přenáší data integrovaných senzorů i senzorů CMTH přímo přes Ethernet do Turck Cloud.

Přehledné informační panely v Turck Cloud zobrazují klimatické podmínky.

Dnes je tato první fáze projektu sledování pájecí pasty automatizovaná, aby se zajistilo, že teploty v chladničkách, na aklimatizačním pracovišti a v tiskárnách odpovídají specifikacím. Časy, kdy jsou pasty skladovány a odebírány, jsou v současné době stále dokumentovány ručně nebo zaznamenávány skenováním QR kódů na nádobách. Pokud se zvýší vlhkost nebo teplota, je to zaměstnancům oznámeno na přístrojové desce v systému Turck Cloud. Kromě aktuálních hodnot lze také identifikovat dlouhodobé trendy. V budoucnu by bylo možné připojit systém MES, aby bylo možné implementovat detekci trendů a analyzovat korelace mezi datovými řadami.

"Řešení pro sledování stavu založené na IM18-CCM, které bylo nyní implementováno, bylo pouze prvním krokem na cestě k plně automatizovanému sledování skladování a používání pájecích past. V navazujícím projektu připojíme náš systém MES a dokončíme tak digitalizaci a automatizaci naší výroby. Tímto způsobem můžeme udržet kvalitu na nejvyšší úrovni i při provozu na maximální kapacitu a vyhnout se zbytečným nákladům kvůli překrytí pájecími pastami," shrnuje Christian Seliger.

Výhled: Bezproblémové sledování pájecí pasty s podporou RFID

Ve druhé fázi rozšíření bude sledování past zavedeno přímo pomocí RFID tagů na každém kontejneru, což zároveň umožní zaznamenat správnou aklimatizaci před otevřením kontejnerů. Vzhledem k tomu, že zařízení IM18-CCM komunikují přímo s MES, který řídí výrobní příkazy pro tiskárny, může systém okamžitě zkontrolovat, zda byl použitý kontejner s pastou správně uložen a aklimatizován před tiskem na desky plošných spojů, nebo zablokovat použití, pokud nebyly dodrženy požadované podmínky. Pokud jsou všechna data dostupná v systému MES, lze z nich získat i další informace, například odhalit slabá místa a zdroje chyb.

Kategorie produktů

Technologie