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PCBA整機(jī)組裝生產(chǎn)線如何自動(dòng)化?

發(fā)布時(shí)間 :2016-10-08 09:50 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCBA部
對于PCBA電子組裝生產(chǎn)線自動(dòng)化,大家覺得【組裝】比較容易做,還是【測試】比較容易做呢?現(xiàn)在的組裝很多動(dòng)作都可以靠機(jī)器手臂幫忙了,而測試是否也可以做到呢?
不過,就深圳宏力捷的了解,要在產(chǎn)線上執(zhí)行自動(dòng)化,其實(shí)最缺乏的是「人」,而且是調(diào)適設(shè)備的「工程師」。因?yàn)椴徽撌鞘褂脵C(jī)器手臂來幫忙組立產(chǎn)品或測試,還是使用模組化的方式,設(shè)備與治具的公差及可適性都會(huì)顯得非常重要,否則一個(gè)誤差就可能組立出不良的產(chǎn)品,甚至嚴(yán)重到壓毀零部件。
另外,自動(dòng)化執(zhí)行時(shí)最擔(dān)心「為了自動(dòng)化而自動(dòng)化」,深圳宏力捷會(huì)建議不論采取自動(dòng)化與否,都應(yīng)該以投資回報(bào)率(ROI, Return On Investment)為基準(zhǔn)來評估要不要執(zhí)行自動(dòng)化或是維持原來的作業(yè)何種是最經(jīng)濟(jì)、最節(jié)省成本的生產(chǎn),因?yàn)樽罱K還是得以成本與效益來考量。
 
整機(jī)測試自動(dòng)化
以現(xiàn)在的「手機(jī)」生產(chǎn)為例,PCBA整機(jī)組裝后的成品自動(dòng)化測試可以利用機(jī)器手臂來取代以前人工做點(diǎn)按及觸控螢?zāi)粍澗€的動(dòng)作。
剩下的部份就交給手機(jī)上面執(zhí)行的自我測試程式(Diagnostic Test)與電腦用無線傳輸(WiFi或BlueTooth)指令來互相做溝通即可。
最麻煩的應(yīng)該IO連接器的實(shí)插測試,如果是手機(jī)測試,或許可以考慮直接省略,因?yàn)楝F(xiàn)在的手機(jī)只剩下耳機(jī)孔與micro-USB連接器,如果板階有測試過了,或許可以直接省略,或是設(shè)計(jì)「自動(dòng)嚙合(Auto-engage)」裝置來達(dá)成。
最后的外觀檢查(cosmetic/visual inspection)則可以交給影像辨識系統(tǒng)來執(zhí)行。
 
電路板階測試自動(dòng)化
而電路板階的自動(dòng)化測試目前算是比較成熟的一塊,基本上電路板測試有分成AOI、ICT/MDA、FVT等幾種測試。 
電路板組裝后的幾種測試方法AOI/MDA/ICT/FVT/FCT/ATE探討
? AOI (Auto Optical Inspection):其實(shí)大多數(shù)的AOI設(shè)備都已經(jīng)架設(shè)在SMT的流水線上了,所以AOI的自動(dòng)化絕對沒問題。
? ICT/MDA:ICT與MDA本來就是自動(dòng)化的測試,比較麻煩的是上下料的部份,目前看到的自動(dòng)化是設(shè)計(jì)機(jī)器手臂來做自動(dòng)上下料(loading/unloading)的動(dòng)作。
? FVT (Function Verification Test):這部份也可以考慮使用機(jī)器手臂來自動(dòng)上下料(loading/unloading)的動(dòng)作,而FVT原來需要手工操作的部份也可以使用PCBA整機(jī)組裝的測試方式,不過可以多加利用電路板上的測試點(diǎn)(Test Point)與針床來達(dá)成測試的目的。
為了讓機(jī)器手臂可以方便取放電路板于這些側(cè)是機(jī)臺內(nèi),一般會(huì)建議使用抽屜式的吸入/退出裝置取代早期的掀蓋式裝置。
 
電路板階自動(dòng)組立
其實(shí)電路板的組裝算是目前最成熟的一塊了,因?yàn)楝F(xiàn)在的板子幾乎都使用純SMT生產(chǎn),而SMT也算是目前電子工廠內(nèi)自動(dòng)化最完整的一塊。
如果還有部份的傳統(tǒng)插件零件,建議采用PIP/PIH的制程,讓傳統(tǒng)插件也可以經(jīng)過回焊爐焊接,否則就要考慮自動(dòng)焊接機(jī)器手臂了,只不過機(jī)器手臂的焊接需要比較大的避讓空間。
? 把SMD零件改成通孔錫膏(Paste-In-Hole)制程有何差別及影響?
? 讓通孔元件/傳統(tǒng)插件也走回焊爐制程(paste-in-hole)
 
整機(jī)自動(dòng)化組裝
這是深圳宏力捷個(gè)人認(rèn)為比較棘手的一塊,也許是深圳宏力捷的經(jīng)驗(yàn)還不足吧!有經(jīng)驗(yàn)的朋友分享一下。
目前看到比較多組立自動(dòng)化應(yīng)該是「鎖螺絲」這一塊,而且也是百家爭鳴,非常多的廠商都著墨在這一塊,有用吸的、也有用吹的來自動(dòng)喂螺絲,也有采用機(jī)單機(jī)器手臂,配合傳統(tǒng)的電動(dòng)螺絲起子并搭配傳統(tǒng)的喂螺絲機(jī)來達(dá)成的。
深圳宏力捷覺得PCBA整機(jī)組裝最難的其實(shí)是「軟排線(FPC)」的組裝,因?yàn)檫@屬于比較精細(xì)的組裝,而且軟排線不易控制其走向,投資與回收可能不成正比。
還有就是必須要求廠商的零組件來料重新配合自動(dòng)化來變更包裝,以達(dá)到可以自動(dòng)上下料的設(shè)計(jì),否則還要安排一個(gè)員工在那邊排列零件就失去自動(dòng)化的意義了。只是這么一來包裝費(fèi)用就會(huì)貴上許多,所以目前組裝自動(dòng)化還一直未能完全導(dǎo)入。


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