首页 > 案例 > 台达 3C 电子智能制造方案, 全面提升工厂生产力

台达自动化点胶解决方案,实现精准胶量控制及多角度作业


随着工业技术迅速发展与推进,各种电子产品的元件在制程都需要进行点胶。由于人工作业无法精确、稳定的控制出胶量,容易导致质量不一、甚至不良品情况。点胶机的诞生取代大量人工作业,是许多产业不可或缺的设备,如3 C与汽车等的电路板、IC封装、光学器件加工、电子电路元件与印刷电路板粘接、照明设备、各种机壳粘接,手机屏幕、边框和各种面板防水封装等。


点胶工艺与技术随着各种产品的小型化及复杂化而日益发展,并结合工业机器人达到多面向点胶。三轴、四轴的点胶机虽已普及多年,却因机器人动作轴向与旋转角度限制而无法达到高速运行,并可能精度不足和无法稳定点胶。因此,台达提出自动化点胶解决方案,能精准控制胶量及点胶位置,并采用五轴机器人(SCARA 机器人加上第五轴),点胶头能正负360°旋转,改善三轴与四轴的动作缺陷,达到多角度快速点胶。


台达将自动化点胶解决方案应用于自身的吴江生产研发基地可编程控制器生产线,利用五轴机器人依照PCB板的Gerber档点位设定运动路径,并跟随生产输送带上的 PCB 板;搭配机器视觉系统打造一体化智能工作站,自动调整机器人距离,以高自由度轴快速到达指定位置并控制出胶量,精确完成点胶。


台达自动化点胶解决方案采用自行开发的PC-Based 工业运动控制器 MH 1 及五轴机器人,可精确控制点胶,客户也可通过简易操作界面快速建立项目及设置运动路径。作业时搭配机器视觉系统 DMV2000 拍照取得工件坐标,可自动补间调整工件或产品在输送带上的移动距离。点胶过程无需使用任何定位治具,PCB 板可随意角度摆放,并且经由人机界面呈现供胶及机器人动作相关参数,可实时监控工况、减少瑕疵,生产效率也大幅提升。若搭配工厂制造管理系统(MES)可将制程参数上传数据库进行数据追踪与生产管理。台达自动化点胶解决方案提供效益如下:


一体化设备自动化生产,无缝整合:无缝整合台达自行研发、制造的工业机器人、机器视觉、运动控制器与人机界面等关键元器件,实现自动化快速、平稳生产,为客户打造一体化工作站,取代人力、提高产量及效率,使用及维护也更便捷;


五轴机器人高自由度动作,缩短移动时间:五轴机器人控制点胶头正负360°轴向旋转、水平正负70°翻转,多角度作业并避开障碍,使工作轨迹更快速,缩短点胶时间;自 动 补 偿 点 胶 位 置 : 通 过 机 器 视 觉 系 统DMV2000 取得工件坐标并输出自定义的旋转中心后, 机器人可自动补偿工件在输送带上移动的距离,让点胶位置更精确;简易操作界面、快速建立多个项目,随时弹性换线:整合视觉及机器人相关参数设定,可经由 DXF 档解析或 PCB Gerber 档点位快速建立多个项目,实现灵活换线,满足客户弹性生产需求。


实时监控参数及输出信息:通过台达人机界面显示定位距离、位置、速度及胶桶重量等参数数据,并提供实时监控,客户可快速依状态调整参数,灵活作业;异常警报,确保人员安全:设备在作动过程中若出现异常,会自动发出异常警报,并即刻停机,确保人员安全无虞,客户也能实时排除故障。


台达智能制造解决方案, 助力电子组装企业推行信息化进程


随着全球制造业迈入智能制造,企业以智能优化生产制造,提升企业市场竞争力,已是必然趋势。传统电子组装行业,贴片机上料防错、锡膏及湿敏元件在线使用管控、钢网使用次数统计等都是通过传统的人工作业方式,容易出错并造成品质不良,并且影响生产。此外,生产进度及库存状态无法实时掌握、设备/物料异常无法及时处理、设备参数需手动调整、信息不透明、贴片机无低位预警、焊点位置度测试/功能测试无SPC管制等问题也一直困扰电子组装业企业。


在面对少量多样的订单时代,市场的需求日益复杂,越来越多的电子组装企业发现,工厂目前的信息化水平很难满足多样化、客制化的需求,对企业精益化管理也带来极大挑战。因此,发展MES技术成为电子组装业推行信息化进程中举足轻重的一环。


台达DIAMES制造执行管理系统 以 IPO(Inputs/ Process/Outputs)的方式,从前期准备(工厂建模、料卷/料枪/钢网/刮刀等条码化、物料 BOM 展开等)到执行过程监控(上料防错、治具使用寿命管理、即时数据收集、看板管理、自动化整合等),再到数据、报表的效益分析,进而管理,达到精益生产与持续改善。台达最新解决方案从诊断到元件管理都不用人员监管。


台达为某领先精密光电薄膜元器件制造商提供了一套完整的电子组装业数字化工厂解决方案,主要通过台达 DIABCS整线自动化控制系统搜集所有设备资料与数据,上传 DIAMES 制造执行管理系统,实现制品管理、设备管理、质量管理、异常分析、预防保养等功能。方案并与 ERP、WMS 等系统整合,帮助企业整合计划、生产、仓储等环节,达到内部信息协同化与透明化。


针对表面粘着 ( SMT) 制程普遍关注的重点, DIAMES的SMT模组提供相对应的解方,包含:上料防错:通过扫描物料、料枪及料架站位条码, 与系统中料站表作比对,一致则通过,不一致则警示; 支持替代料的管控。


低位预警管理:实时获取贴片机耗料、抛料信息; 当剩余数量低于设定的预警管控线时,触发低位预警, 并通知仓库提前备料,实现 JIT (Just In Time)供料。


湿敏元件管理:设定湿敏元件等级代码及允许暴露时间;管控湿敏元件时效性,避免元件质量异常造成成本浪费。



治具管理:机种使用钢网/刮刀防错管理,提供追溯查询分析;钢网/刮刀使用次数记录,达到使用预警次数提示保养,超过上限次数,报警管控;领用、归还时提供治具量测功能,确保质量。


锡膏的全生命周期管理:计算回温时间,回温时间未到和超过进行报警或报废;开封以后开始使用,开封未用完的进行回存,并进行机种“防呆”校验。


台达DIAMES 成功扮演了智能制造承上启下的角色,将计划层与现场设备层无缝对接起来,执行 ERP 系统制定的生产计划,整合工厂内、外部资源,提升生产效率和管理执行能力,从设备层、控制层、管理层三层搭建智能工厂。在实际上线使用后,台达 DIAMES制造执行管理系统的智能制造应用为客户带来以下效益。


 提升生产力:低位预警,提前备料,减少待机时间;节省近半的备料周期工单完工清尾时间;提升质量:实时的质量异常管制,掌握不良率状况,让人员持续追踪和管制不良品的处理;通过日本原厂稽核;达到0错料事故月发生率;提升效能瓶颈:上系统后每颗镜头的检查时间缩短约50%,节省约75%的换线时间。


面对全球智能制造浪潮,制造工厂转型刻不容缓。通过信息整合与数据分析回馈,工厂能提升营运水平, 达到降低成本、提高产值,同时积极与具备产业知识、实战经验的伙伴合作,根据自身工厂需求逐步转型智能制造,才是致胜的关键。