ACD Elektronik / Smart-TEC: Lötrahmensteuerung bei der Platinen-Bestückung Optimierte Transportsteuerung via RFID

RFID-Transponder sorgen bei der Bestückung von Platinen für eine Wege- und Platzoptimierung
RFID-Transponder sorgen bei der Bestückung von Platinen für eine Wege- und Platzoptimierung

Ein Projekt zur RFID-Transportsteuerung im Lötprozess entstand aus den Layout-Optimierungen, die innerhalb der Elektronikfertigung von ACD Elektronik geplant und mit smart-TEC umgesetzt wurden. »Eingesetzt wird unser besonders temperaturbeständiger RFID-Datenträger ’smart-DOME Freestyle HT’«, sagt smart-TEC-Geschäftsführer Klaus Dargahi. Durch die RFID-Transportsteuerung findet innerhalb der THT-Bestückung eine Wege- und Platzoptimierung statt.

In der RoHS-Verordnung (EG-Richtlinie 2002/95/EG) wurde festgelegt, dass elektronische Bauelemente in Geräten bestimmter Kategorien nur noch bleifrei verlötet werden dürfen. Weil aber die Richtlinie nicht für alle elektronischen Geräte seit Juli 2006 zwingend vorgeschrieben ist, »blieb vielen Bestückungs-Dienstleistern wie auch ACD nur die Möglichkeit, eine zweite Anlage für bleifreies Löten anzuschaffen, wodurch die komplette Löt-Infrastruktur dupliziert wurde«, erläutert Dargahi. Im Fall von ACD musste zudem ein weiteres Transportband installiert werden, die halbautomatischen Bestückungstische wurden sowohl am Transportband für verbleite Produkte als auch am Transportband für die bleifreien Produkte positioniert. Neben dem zusätzlichen Platzbedarf entstanden in der Konsequenz erhöhte Wartungsarbeiten und ein höherer organisatorischer Aufwand.

Weil der Platzbedarf eine »erhebliche Rolle spielte, suchten wir nach Möglichkeiten der Fertigungsoptimierung«, sagt Dargahi. Ergebnis der intensiven Überlegungen war schließlich, die bestückten Platinen mit nur einem Transportband zu beiden Lötanlagen zu transportieren und dann über eine Drehstation (Weiche) auf die jeweilige Lötanlage zu verteilen. Damit wird einmal die Länge des vorgelagerten Transportbandes vom Bestückungstisch bis zur Lötanlage eingespart. Notwendig ist dabei, dass die Lötanlagen am Ende des Transportbandes links und rechts quer angeordnet werden, was eine weitere Platzoptimierung zur Folge hat. »Die Herausforderung bestand nun darin, dass an der Drehstation erkannt und fehlerfrei entschieden werden muss, zu welcher Lötanlage das jeweilige Produkt weitertransportiert werden soll«, führt der smart-TEC-Manager aus.

Die sichere Identifikation des Lötrahmens bei zudem hohen Temperaturen gewährleisten spezielle RFID-Datenträger von smart-TEC, die anstelle des bislang verwendeten Barcodes zum Einsatz kommen. Die »smart-DOME Freestyle HT«-Transponder bieten in diesem Umfeld deutliche Vorteile: Auf dem integrierten Chip lassen sich mehr Daten speichern als beim Barcode, zudem kann der Chip immer wieder neu beschrieben werden. Der auf der Lötmaske verschraubte RFID-Datenträger ist sehr robust und weist eine hohe Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen und Verschmutzung auf. Gespeichert werden Seriennummern, die Auswahl der Lötanlage, Informationen zum Produkt, die Nummer des erforderlichen Lötprogramms sowie weitere Parameter wie der komplette Fahrplan, die das bestückte Produkt begleiten. »Somit ist nach dem Auflegen des Lötrahmens auf das Transportband eine vollständig automatische Abwicklung des Lötprozesses bis zum Ausschleusen der Platine nach dem Löten möglich - alles gesteuert über die Informationen auf dem RFID-Datenträger«, versichert Dargahi.

Damit die Anwender die Lötparameter lesen können und um die RFID-Datenträger zu beschreiben, wird bei jedem System ein Programm zur mobilen Datenerfassung mitgeliefert. Die Software arbeitet auf einem gängigen PC-System, das um eine RFID Lese-/Schreibeinheit erweitert ist. Alternativ sind bei ACD leichte, mobile Terminals verfügbar, wodurch der Transport der schweren Lötrahmen zur Programmierstation entfällt. Programmiert werden die RFID-Datenträger auf den Lötrahmen direkt vor Ort.
Vor jeder Verteilstation (Weiche) befindet sich eine RFID-Readerstation, die die Daten auswertet und an das Transportsystem weitergibt. Die erfassten Daten lassen sich anschließend komfortabel auswerten und archivieren. Dank der einfachen Umparametrierung der RFID-Datenträger auf den Lötrahmen kann der komplette Fertigungsablauf innerhalb weniger Minuten für die ganze Fertigungscharge umgestellt werden. Angesichts dieser Pluspunkte der RFID-Transponder smart-DOME Freestyle HT wie Wiederbeschreibbarkeit, Robustheit und Temperaturbeständigkeit im Vergleich mit Barcode sieht Dargahi die RFID-Technologie »bei Transportsteuerungen generell auf dem Vormarsch«.