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SMT贴片加工车间数据采集技术研究
浏览: 发布日期:2020-12-10

目前SMT贴片加工技术在应用过程中普遍存在一些问题,如难以追溯产品质量、上料出错率高、无法及时响应客户订单以及无法及时反馈现场实际生产设备状态和数据等,导致生产管理者不能根据现场实际情况做出正确决策,因此必须采取有效措施解决上述问题。通过分析SMT贴片加工技术工艺内容,对生产线数据采集方式进行研究,并对贴装过程中物料防误错流程进行了详细探讨,旨在提高SMT车间生产效率。

 

一、SMT工艺分析

SMT贴片加工生产线主要工艺流程如下:PCB上板→锡膏印刷→元器件贴装→回流焊→检测→PCB下板→维修。在贴装过程中,大量外观相似的元器会被使用,而且重复操作较多,所以在贴片物料比对、工位上料和锡膏供给等环节,PCB装配特别容易出错,导致产品全部报废。因此,SMT贴片加工企业需要对生产过程的各种环节进行实时监控,并对易出错环节进行重视勘查,发现问题及时调整。

另外,针对SMT贴片加工生产设备数据接口规格,厂商和设计方在设定时都存在较大区别,多数情况下使用无线网络进行连接,这样连接方式会使设备没有自动反馈信息的功能,需要人工收集设备信息,而人工操作具有滞后性,无法对整个生产线作品情况进行及时反馈,导致数据分析与问题处理无法实现同步,所以很多企业采用SEM系统进行实时跟踪管理,不但可以对每条生产线上产品设备和原料加工状态进行实时监督,而且对产品质量也能准确监督。总之,SMT贴片加工技术的应用可以对整个生产过程进行实时监控,对于出现故障的产品可以及时召回。

二、生产线数据采集研究

1.SMT贴片加工生产线数据采集参数

利用SMT贴片加工技术进行生产过程时,需要采集各种数据,具体可分为以下三种:第一,生产人员信息采集,通过该信息地采集,可以实现责任到人,有助于产品质量追溯,无论设备操作者、车间管理者或者是检验者都可以明确个人责任;第二,物料数据采集。具体来说就是SMT贴片加工生产人员在进行物料运输和使用过程中,必须对每一个物料进行编号,便于以后产品出现问题时可以及时追查;第三,检测设备相关数据采集,目前设备都有自动检测功能,因此在这一环节只需要工作人员将程序收入到MES系统中即可;第四,生产过程状态控制数据采集,这里的数据主要是指SMT贴片加工生产过程中监控到的核心数据,包括工位设备运行数据、制品生产数据等信息。

2.RFID技术与智能对象采集

RFID是一种先进的自动识别技术,与传统跟踪检测技术相比,前者具有多种优点,例如工作效率高,不用直接接触就可读取远距离物体信息;再例如数据储存量丰富,可适应各种不同环境。在SMT贴片加工实践中,RFID技术与生产加工设备进行配套使用,可以有效追踪产品各项指标和生产过程各项参数,并且具备实时监控功能。若将RFID系统与企业信息系统进行融合,MES系统就可以采集大量数据,实现生产信息和产品之间的有效沟通,便于SMT贴片加工企业全方位把控产品质量。

3.丝印机数据采集

丝印机数据进行采集主要是针对SMT贴片加工的各种生产状态和数据进行实时监控,包括循环时间、印刷方向和方式以及丝印机压力和速度等信息。以DKE全自动丝印机为例,利用相应监控视频软件对相应的设备进行实时监控,然后借助NextMoveCard软件实现通信工作。同时还借助SEMI的有关协议编写相应通信驱动程序,完全实现对SMT贴片加工设备和驱动终端数据连接和应用采集功能。

4.贴片机数据采集

贴片环节是SMT贴片加工生产线中十分重要的生产工艺之一,也就是PCB板上贴装相应元器件的工作过程。贴片机运行过程中需要通过复杂的参数加以控制,控制对象包括供料器、实装、程序、生产信息和吸嘴等。采集数据主要有抛料、贴装数目以及机器停止时间、时间和取料数量等。在具体应用中,如果贴装和吸附工作效率比常规标准低,或者是生产量出现异常,系统会及时发出警报,通常有两种采集方式,一是借助离线相关软件和贴片机COM口进行通信工作,所采用的是DOS操作系统,该方法可以准确的完成数据存储和监控任务;二是利用多贴片机,进行数据采集任务。

5.回流炉数据采集

为了使PCB板焊盘与器件之间电气能顺利连接,可利用回流焊工艺进行操作。由于每个区域炉温、带速和回流焊工艺所采集的数据不同,在具体操作时,工作人员要根据炉温实际变化绘制温度高低变化图,这样炉温超过某一数值时就会发出警报。另外,利用设备控制系统将采集答应程序与控制回流炉电脑进行连接,并利用采集驱动答应器,即可实时数据传输功能。

三、贴装过程物料防错分析

由于PCB生产具有产品多样化、所用元件与元器数量大、辅助工具繁琐等特点,造成上料、配料和换料工作非常繁琐,因此针对在SMT贴片加工生产线应用过程中,有效利用RFID采集相关数据,并利用MES系统在炼料和工位上料过程中进行调节,可有效实现备料和看板操作;在炼料中,工作人员可以对SMT贴片加工生产线物料总需求量进行调整,然后再进行拣料,在判断物料是否符合标准时,通过扫描每一个物料标签,发现不合格情况要重新炼料,直到合格为止;工位上料阶段,为了使贴装线物料与对应贴装工位线相吻合,要正确分配元器件,若上料符合相关规定及要求,备料看板会提示继续上料;若上料不符合相关规定要求,看板会提示错误且立即报警。备料看板可以显示设备运行中的备料任务、完成情况、物料信息等,对当前备料任务进行提示。

四、结语

SMT贴片加工车间数据采集技术研究非一日之功,不但要深入研究SMT生产工艺,而且还要对生产线数据采集进行梳理和分析,对贴装过程物料防错机制进行详细分析。本文对采集数据挖掘、统计分析、决策分析等功能做出了基本研究,希望相关研究人员加大研究力度,对SMT贴片加工系统的敏捷化、智能化进行深入研究。