Offline Laser Linie

Von "Batch zu Batch“

...war die Zielsetzung bei der Neuentwicklung eines Systems, das sich als Verbundlösung aus individuell gestalteten aber intern vernetzten Einzelanlagen zur Vorbeschriftung von Leiterplatten versteht. Die eingesetzten technischen Lösungen sind zukunftsweisende Neuentwicklungen der Rommel GmbH für die Bereiche Beschriftung, Leiterplattenhandling und Vision, wie Sie bisher am Markt noch nicht verfügbar waren.

Bestehende Systeme

Bisherige am Markt verfügbare Systeme ermöglichen entweder eine Inline-Beschriftung am Anfang der Produktionslinie oder eine Offline-Beschriftung im eigenständigen Linienkonzept. Die Inline-Beschriftung am Anfang der Produktionslinie bedeutet, dass jede einzelne Leiterplatte an jeder einzelnen Linie individuell direkt im Produktionsprozess beschriftet wird. Diese Beschriftungsweise fordert ein Markiersystem in jeder einzelnen Linie und ist damit zwar die sicherste aber auch die teuerste Lösung. Der Ansatz der Offline-Beschriftung mittels einer separaten Beschriftungslinie, die mehrere Produktionslinien mit beschrifteten Leiterplatten versorgt ist zum einen günstiger, da nur eine einzelne Lasermarkieranlage benötigt wird, zum anderen jedoch sehr anfällig für Fehler. Die Vorbeschriftung von Batches und die sortenreine Sortierung von Batches wird erschwert, da die Einzelverpackung entfernt werden müssen und die Batchtrennung am Ende der Linie manuell erfolgt. Verwechslungen oder im schlimmsten Fall Vermischung und Abhandenkommen von ganzen Batches können sehr komplexe, kostenintensive und weitreichende Folgen haben.

Der neue Ansatz

Zielsetzung des aus mehreren Einzelanlagen bestehenden Gesamtsystems ist die sortenreine Offline-Beschriftung von Leiterplatten-Batches. Dazu sind unterschiedliche Einzelprozesse mittels eines übergeordneten Liniensystem vereint worden, damit das unbeschriftete Batch in einem vollständig abgeriegelten Gesamtsystem gleich dem beschrifteten Batch bleibt.

Auf jeder Umverpackung eines Gebindes befindet sich ein Label mit Informationen über den Leiterplattentyp, Hersteller, Herstellerort und Stückzahl. Nach dem Scannen des Labels wertet der Linienrechner die entsprechenden Informationen aus und meldet diese an ein übergeordnetes MES-System. Zusätzlich werden die Informationen an die einzelnen Prozessmaschinen weitergeleitet und die dazugehörigen Programme automatisch gestartet.

Scannen

Das Batch wird an der Eingabestation als Stapel der Linie zugeführt. Die erstmals zum Einsatz kommende Scanstation WL 500 ID-PI überprüft mit einem Kamerasystem die lagerichtige Zuführung eines Stapels und verifiziert optisch die Freigabe der Leiterplatte zum aktuellen Fertigungsauftrag.

Puffern

Um ein Höchstmaß an autarker Arbeitsweise zu gewährleisten sind im Anschluss an die Lageprüfung Puffersysteme für Gesamtgebinde entwickelt und integriert worden. Diese trennen mechanisch jedes zugeführte Batch von dem vorherigen und nachfolgenden. Das LiFo Prinzip mit seinen 8 getrennten Pufferbereichen erlaubt Vorrüstung und Abarbeitung mit minimalem Personalbedarf.

Entstapeln

Nach dem erfolgreichen Aufpufferen werden die einzelnen Batches einer weiterentwickelten Entstapeleinheit zugeführt. Dieses für hohen Durchsatz entwickelte System trennt mittels Vakuum einzelne Leiterplatten aus dem Batch und führt diese dem Beschriftungslaser zu. Nach erfolgter Beschriftung stapelt eine vergleichbare Systemlösung die Einzelleiterplatten wieder zum vorherigen Gebinde und transportiert das komplette Batch zu einem Ausgabepuffer. Dieser ist identisch mit dem Eingabesystem konfiguriert und erlaubt durch die mechanische Trennung der einzelnen Batches voneinander eine autarke Produktion. Ein Bediener kann den Puffer je nach Zeitbedarf entleeren, somit ist kein Personal zwingend an der Linie gebunden.

Lasermarkierung

Das eingesetzte Markiersystem ist eine weiterentwickelte CO2-Laseranlage vom Typ WL 700 LCs, dem schnellsten Inline-Beschriftungslaser der Welt. Die weiterentwickelte Laserstation WL 700 LCS realisiert durch den Einsatz eines Lasersystems von oben und unten kürzeste Taktzeiten und höchste Beschriftungsgenauigkeit bei beidseitigem Beschriften auf kleinstem Footprint. Die zusätzlich integrierte RGB-Beleuchtung, eine Neuheit auf dem Bereich des Inline-Visions, erlaubt das Mischen der Beleuchtung nach Farbe und Intensität um unabhängig von der Leiterplattenfarbe immer das bestmögliche Kontrastverhältnis von Lichtfarbe zu Lötstopplack zu gewährleisten.

Als Komplettlösung kann Rommel somit eine Prozesskonfiguration bieten, die mit höchstmöglicher Sicherheit das Vorbeschriften von Leiterplatten, nicht nur in der SMD-Fertigung, sondern auch in anderen Bereichen, wie z.B. dem Materiallager, der Arbeitsvorbereitung und dem Wareneingang erlaubt.