Проще, чем у японцев

Студент РТУ МИРЭА разработал модульные питатели для подачи компонентов в установщики электроники. Его разработка решает ключевые проблемы малосерийного производства, делая его быстрее, дешевле и эффективнее.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Современные питатели для подачи SMD-компонентов стоят от 10 тыс. до 50 тыс. руб. за штуку, что делает их слишком дорогими для хранения и быстрой замены, особенно при работе с сотнями разных компонентов. Это приводит к долгой подготовке: загрузка компонентов вручную занимает до десяти минут на каждый номинал, а для 100 компонентов это может занять до 16 часов. Кроме того, при загрузке теряется до 0,5 м ленты, что эквивалентно сотням компонентов, а высокая стоимость питателей не позволяет предприятиям держать все необходимые компоненты в готовности.

Разработка студента РТУ МИРЭА устраняет эти проблемы за счет раздельной конструкции: активная часть отвечает за подачу компонентов, а пассивная — за хранение ленты, которую можно быстро менять. Новые питатели стоят около 500 руб. за штуку, что в десятки раз дешевле существующих аналогов. Они также оснащены чипом памяти, который позволяет установщику мгновенно распознавать тип компонентов и параметры подачи, сокращая время подготовки с десяти минут до десяти секунд.

Благодаря этим преимуществам для сборки платы с 50 уникальными компонентами потребуется не восемь часов, а всего восемь минут. Потери материалов сводятся к минимуму, а универсальное основание позволяет использовать питатели с любыми установщиками компонентов.

Разработка уже вызвала интерес у производителей электроники, которые видят в ней возможность снизить издержки и повысить производительность.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Александр Бакшаев, студент первого курса магистратуры ПИШ СВЧ-электроники РТУ МИРЭА, ответил на вопросы «Ъ-Науки»:

— Что такое модульные питатели для электроники? Как они работают?

— Питатель компонентов — это устройство, которое подает компоненты из ленты в установщик, чтобы он мог их поставить на печатную плату. Модульные питатели позволяют упростить конструкцию питателя и разделить часть со сложной механикой и питатель с компонентами.

— Как работает чип памяти в новых питателях и какие данные он хранит?

— Чип памяти позволяет производить автонастройку питателей, тем самым значительно упрощая подготовку к производству. С его помощью питатель «помнит», сколько в нем компонентов, их типоразмер, предотвращается ошибка, когда в питателе кончились компоненты, но установщик продолжает их брать.

— Какие типы компонентов можно подавать с помощью этой разработки?

— Питатели предназначены для компонентов в стандартных размерах лент 8, 12, 16, 24, 32 и 48 мм. Это компоненты, начиная от типоразмера 0201 — это 0,6х0,3 мм.

— Совместимы ли новые питатели с разными установщиками электроники?

— Для совместимости питателей с разными установщиками компонентов используется основание, которое позволяет регулировать крепления под различные установщики компонентов и осуществляет обмен данными между установщиком и питателями.

— Почему стандартные питатели такие дорогие, а эти удалось сделать дешевле?

— Если рассматривать питатели Yamaha CL Feeder (самый популярный вид), Fujitsu, Essemtec, ASMPT, то они представляют собой сложную систему, которая включает в себя электрические приводы, датчики положения ленты, механические передачи. В разрабатываемых питателях все сложные приводы, передачи, датчики перенесены в основание, что позволяет максимально упростить конструкцию питателя и не потерять в точности его работы.

— Какой срок службы у этих питателей? Как часто нужно обслуживать механизм? Можно ли их ремонтировать или модернизировать?

— Понятие срока службы не особо применимо в данном случае: при правильном и своевременном обслуживании срок службы не ограничен. Будет предоставляться подробная и качественная документация, поэтому ремонт возможен. В плане модернизации основание является платформой, на которую можно устанавливать различные виды питателей.

— Почему эта система особенно полезна для малосерийного производства?

— Для малосерийного производства питатели позволят сократить потери при заправке компонентов в питатели. Также из-за небольшой стоимости питателей ленту можно хранить сразу в них, не тратя время и компоненты на перезагрузку.

— Планируется ли создание питателей для других типов компонентов (например, для выводных элементов)?

— Сейчас ведется разработка питателей для более широких лент, чем 8 мм. Для выводных же компонентов используются вибрационные и bowl-питатели, в перспективе возможна их разработка (совместимых с основанием).

— Возможна ли автоматизация загрузки ленты (чтобы исключить ручной труд полностью)?

— Чтобы полностью автоматизировать сборку печатных плат, нужно автоматизировать подачу плат в установщик, передачу плат из установщика в паяльную печь, инспекцию собранных плат и программирование, также установку питателей в установщик компонентов. Для этого в установщике, над которым мы тоже работаем, предусмотрена конвейерная линия. Для крепления питателей к основанию используется быстросъемное крепление, что упростит роботизацию производства. Загрузка компонентов в питатель и программирование его чипа памяти максимально автоматизированы: достаточно обычной камерой отсканировать катушку с компонентами или наклейку с информацией, и в питатель запишется информация о компоненте, его типоразмере, шаге ленты и количестве компонентов.

— Есть ли планы по интеграции с системами IoT для удаленного мониторинга?

— Для удаленного мониторинга, управления, контроля компонентов, процесса в установщике компонентов и в системе хранения, над которыми мы также ведем работу, используется web-интерфейс. Для работы со сторонними системами возможно использование удаленного мониторинга.

Пресс-служба РТУ МИРЭА