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柔性振动盘实现FPC视觉定位自动上料
2020-11-30 13:30:00

FPC排线又称挠性印制电路板,属于PCB的一个重要分支,除可弯曲外,FPC还具有配线密度高、重量轻、厚度薄、三维布线等其他类型电路板无法比拟的优势,已经广泛应用在商用电子设备、汽车仪表板、传真机、手机、平板、笔记型电脑、照相机、摄影机、CD-ROM、硬碟、手表、电脑、照相机、医疗仪器设备等各种电子产品和设备中,特别是智能手机中得到了较多的应用,是手机主板连接手机显示屏的连接线,摄像头、按键板和主板的连接线。以一台智能手机为例,大约需要 10-15 片 FPC,智能手机拆解图如下:

 

sjfpc.jpg

sjfpc1.jpg



客户难点:

在手机应用FPC进行自动化组装生产过程中,片状FPC的上料是一项重要的工序,片状FPC的识别和铝板摆放位置都对产品的质量有很大的影响,而目前片状FPC主要是由人工摆盘装配到载具铝板上,并且使用钢条进行固定,这种人工的作业模式安装定位精度差,不仅需要更多的劳动力,而且劳动强度高,使得生产效率和生产品质降低。因片状FPC软性材质、形状不规则的特点,对其进行自动化上料一直是个难点,直接影响客户工厂自动化水平提升。

 

fpc

 

为了克服以上问题,丹尼克尔研制了一种柔性振动盘+视觉选料+机器人抓取的柔性上料系统。同现有人工上料的方式相比,柔性振动盘具有作业效率高、定位准确和适应性高的特点,节省了人力成本及避免人工FPC摆盘导致的产品划伤、混板、错料、短数、多装、脏污等人为缺陷,实现了散装片状FPC自动摆盘并由 CCD视觉定位选料配合机器人自动上料到托盘,这种高精度的上下料,操作简便、可轻松管理产品,提高生产效率、产品性能和产品良率。

 

柔性振动盘用于手机fpc排线上料

 

丹尼克尔柔性振动盘采用三轴振动供料技术,多达11种运动模式,温和振动片状FPC排线,降低工件磨损,结合视觉引导定位系统和高分辨率CCD相机,快速准确识别片状FPC位置和正反面,智能控制储料仓补料和柔性振动盘执行对应的振动模式,配合机器人(四轴机器人或伺服模组机械手)真空吸取技术,解决了片状FPC易损伤、正反面识别、异型不规则的上料痛点,识别精度0. 05mm,产速可达80-180片/min,保障RF性能不会受人工上料干扰,产品切换速度小于3分钟,成熟的系统方案可实现多种物料一线式生产,与设备24小时运行。取代人工摆盘和上料组装,已广泛应用在各类FPC排线制程和自动化上料生产中。

 

FPC排线散料到柔性上料系统摆盘前后

片状FPC散料到柔性上料系统摆盘前后

 

 

产品特点

 

▲采用工业CCD相机视觉选料,满足各种精度要求;

▲自动上下料功能,提高生产效率;

▲片状FPC正反面翻转,正反面识别,判定OK/NG;

▲物料堆叠处理能力,减少人工干预;

▲所有接触零件的部件采用防静电材料;

▲柔性上料盘采用赛钢材质制作,良好的耐磨性降低片状FPC损伤率,提高产品良率;

▲无需更换结构硬件,迎合当前工业自动化生产中小批量、多品种的柔性生产需要;

▲上位机简单易配置,界面人性化;

 

手机产线自动化是趋势

目前全球70%的电子产品是在中国制造,目前在整个手机行业或者3C行业中,整个生产制造过程的90%还是以人工作业方式为主,这意味着未来智能改造这一块的空间是很有潜力的。

 

首先,手机产品小批量、多品种,频率高,工艺复杂度高,并要求节拍速度快,因而需要高柔性产线以兼容其多品种产品。比如苹果要出新手机了,可能有三个系列,一百条生产线满足三个系列的生产,但这一百条生产线一定能够同时生产这三种产品。这就要求整个设备能够兼容它多品种产品。

 

其次个就是设备是有一个折旧周期的。目前整个行业通常水平大概在3到5年左右周。而手机的生产周期相对较短, 苹果大概是12个月的周期,国内很多则只有是8个月的周期。手机的产品生命周期和上线的设备折旧期的不对等,意味着手机生产线会生产好几代手机产品。在这里,有一个非常重要的参数叫设备的可重复利用率。如果花2000万用两个月投了一条iPhone7的生产线,iPhone8出来之后,只需要一个再投入,这个再投入就是看设备的可重复利用率能达到多少。目前整个行业通常是非标的,只能达到30%左右,如果设备可重复利用率能够达到80%-90%,这里就有非常多的机会出现。

 

丹尼克尔柔性振动盘恰恰契合了手机装配片状FPC自动上料柔性化需求,配合视觉软件平台搭载并联机器人解决方案解决片状FPC自动上料、摆盘、分拣需求,实现高速高精度,提高片状FPC上料分拣的产能和良品率,为客户节省了大量的人力、物力、财力;持续为客户创造更多价值。