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焊膏儲存的氣候監測

圖爾克Beierfeld正在使用公司自己的監控系統(通過圖爾克云解決方案使用IM18-CCM50控制柜保護模塊、CMTH狀態監測傳感器和數據操作面板)來監測錫膏儲存的環境氣候條件

在Beierfeld工廠,圖爾克現在直接成功實施了一項創新成果,并將電子產品生產中的錫膏處理自動化。除了眾多其他生產線外,這家德國東部的公司還運營印刷電路板的SMT生產設施。在SMT工藝中,使用印刷機將非常薄的錫膏(<150微米)涂覆在電路板上,然后在后續的回流焊工藝中裝配組件并焊接。

錫膏的環境氣候條件影響質量

為了實現盡可能好的焊點質量,錫膏必須保存在特定溫度范圍內。平均而言,錫膏必須只能在23-27攝氏度和40%-60%相對濕度(具體取決于制造商)下進行處理。當印刷電路板印制完成后,需在8小時內在焊爐中焊接。

  • IM18-CCM50監測4個冰箱的溫度和門關閉狀態

  • 錫膏從印刷機的正面插入,由一旁的CMTH檢測環境條件

  • CMTH傳感器通過IO-Link將溫度和濕度數值發送至其IO-Link主站

  • IP67電源裝置和IP67交換機實現了傳感器與MES之間的免機柜連接

  • 圖形化操作面板可以查看冰箱和其他工作站的狀態

  • 緊湊型TBEN-S IO-Link主站將傳感器的數據帶到生產網絡

  • 系統的“大腦”:基于Linux的IM18-CCM為OT與IT領域搭建了橋梁

人工手動跟蹤錫膏

負責Beierfeld工廠研發業務部門的Christian Seliger與其團隊和項目經理Linda Galle一起計劃和實施錫膏處理的自動化記錄和存檔。冰箱環境氣候的監測使用圖爾克的IM18-CCM50狀態監測系統完成。5個冰箱各安裝了一個這種帶集成Linux主機的控制柜保護模塊。利用集成的傳感器,它們可以檢測與冰箱門的距離以及機柜內的溫度。設備也可測量空氣濕度,但在該應用中這并不重要,因為冰箱中的錫膏容器都是關閉的。

印刷機的溫度和濕度則非常重要,因此其使用CMTH溫濕度傳感器來記錄這些變量。三臺獨立錫膏印刷機都各安裝了一個狀態監測傳感器和另一個用于記錄工作站狀態的傳感器。工作站用于儲存錫膏以便使其適應環境。每個CMTH傳感器都與緊湊型TBEN-S IO-Link主站相連,并由后者將數據發送至生產網絡。TBEN-L5-SE-M2管理型IP67交換機同樣將所有IM18-CCM50模塊集成至生產網絡。

利用開放式Linux操作系統,IM18-CCM50設備專為安裝OEM軟件而設計,使用戶可以實施自有的軟件解決方案。它們構成了系統的中樞大腦,并負責使用傳感器、網絡和圖爾克云來處理儲存和通信。為了監測冰箱,僅在狀態監測平臺上安裝了網絡驅動器和腳本,用于收集傳感器數據。IM18-CCM50可通過以太網將集成傳感器以及CMTH傳感器的數據發送至圖爾克云。

圖爾克云的清晰操作面板顯示環境氣候條件

如今,項目的第一階段錫膏跟蹤已經完成自動化,可以確保冰箱、適應工作站以及印刷機中的溫度符合規范。目前,錫膏儲存和移除的時間仍然手動記錄或通過掃描容器上的二維碼進行記錄。若濕度或溫度提高,圖爾克云的操作面板會向工作人員發出相應提示。除了最新數值外,也可識別長期趨勢。未來,將可以連接MES并實施趨勢檢測及分析不同數據組的相關性。

“目前基于IM18-CCM的狀態監測解決方案實施只是實現全自動化監測錫膏儲存和使用的第一步。在后續項目中,我們將連接MES系統,從而完成整個生產的數字化和自動化。這樣,我們甚至在以最高產能運營時,仍能維持極高的質量水準,并避免因錫膏過度涂覆導致不必要的成本?!盋hristian Seliger總結到。

展望:支持RFID技術的無縫錫膏跟蹤

在第二個擴展階段,錫膏的跟蹤將直接通過在各個容器上使用RFID載碼體來實施。這些載碼體同時也記錄打開容器前的錫膏經歷的環境情況。由于IM18-CCM設備將能與控制印刷機生產秩序的MES直接通信,系統可以直接檢查所用的錫膏容器是否在印制PCB前正確儲存和所處環境情況,或者在未保持所需的環境條件時阻止錫膏的使用。當所有數據都在MES中可用時,還可獲取進一步的信息,例如發現相關薄弱環節和錯誤源。

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