在SMT企業的生產中,貼裝設備作為生產線重要的一部分,機器狀態的好壞,對產品的質量和產量會產生很大的影響。機器狀態的調整和故障的維修成為設備工程師工作的重點。但是如何能夠對癥下藥,找到問題發生的根本原因很關鍵。找到問題已經完成了十分之九,解決問題也就是十分之一。這就要求設備工程師對機器的工作原理很熟悉,才能又快又準的發現和解決問題。
關鍵詞:貼片設備;故障;問題;維修
隨著當今生產自動化程度的提高,電子加工制造業飛速發展。以表面貼裝(SMT)為代表的貼片設備得到了越來越廣泛的應用。使產品小型化,高密度,大批量生產成為了現實。但是由于現在的SMT貼片設備全部進口,技術上相對保密,使得使用廠家對設備故障的維修很大程度上依賴設備生產廠,這樣就造成維修的不及時和維護費用的提高。SMT企業大部分都是24小時工作制,每月除去保養時間,基本都是連續生產。一旦設備出現故障,對產量損失很大。所以在生產現場快速的發現問題,解決問題成了每個公司提高設備效率的主要手段,同時要求設備工程師多加學習,要不斷提高解決問題的能力?,F將生產過程中遇到的 故障及常見問題,簡單描述,和大家共享。
1. 故障分析
1.1故障描述:SANYO TCM3000Z生產過程中突然少件,飛件,部分吸嘴和頭部自動屏蔽。
1.2 現場檢查:機器無報警,機器生產完成后,手動傳出就已經發現PCB的板子上亂件飛件。還發現在機器內部有一些吸嘴(NOZZLE)散落。
1.3故障排查
1.3.1考慮吸嘴脫落可能導致貼裝頭漏氣,最后吸著不良,導致少件,飛件。將缺少的吸嘴重新補裝,做貼裝頭高度及對中校準,做真空檢測,全部合格。繼續生產,發現還是發生少件,飛件,吸嘴脫落,并且脫落的吸嘴和頭都不固定。
1.3.2考慮X/Y運動工作臺不平,可能影響元件貼裝高度,導致飛件,少件發生。由于是運行過程突然發生,這種可能行很小。使用千分表對軌道和工作臺做橫向縱向檢測,全部在合格的范圍內。
1.3.3考慮貼裝頭Z軸貼裝高度超差,可能影響元件貼裝高度,導致飛件,少件發生。使用千分表對各個貼裝頭的高度和運動行程做檢測,全部在合格范圍內。
1.3.4考慮機器頭部控制真空通斷氣閥故障,導致在貼裝元器件時氣閥不能及時關閉,將元器件帶走,導致少件。但是經過檢查棄料盒,沒有發現貼裝過沾有錫膏的元件。為安全起見,繼續實驗,考慮氣閥不可能同時失靈,將頭部按照奇數偶數分成兩部分,分別屏蔽做實驗,故障都有發生。分成四部分繼續試驗,故障依舊。
1.3.5考慮可能是速度過快,導致部分機構失靈。將速度由0.1 s降至0.3 s,0.5 s,和1.0 s,故障依舊。檢查機器真空泵運轉情況,正常。
1.3.6重新分析機器各貼裝頭站位工作原理(圖1-1)??紤]可能在13號站位動作出現異常導致。13號站位功能有三個。第一,控制吸嘴收納的汽缸電磁閥打開,將所有的吸嘴收納至最高位置。第二,釋放所選吸嘴的汽缸電磁閥打開,將所選吸嘴釋放。第三,控制吸嘴收納的汽缸電磁閥關閉,托住釋放的吸嘴下降至最底部。懷疑故障為控制吸嘴收納的汽缸失靈,在吸嘴釋放至最底部時,無法拖住吸嘴,導致吸嘴自動脫落。SANYO 3000的吸嘴安裝主要是依靠吸嘴頂端開口的四個爪子卡住,在拆卸時,依靠本身彈簧的彈力和慣性,釋放吸嘴的卡勾即可。由于氣缸的失靈,在13號站位相當于進行了吸嘴拆卸,導致吸嘴脫落,同時機器的整體真空泄露,降低了其它運行吸嘴的真空度,形成了少件,飛件。
經過如上分析,又繼續做實驗。將機器轉塔轉至一定角度,并將觸摸屏切換至單獨動作界面,單獨動作控制吸嘴收納的汽缸,分步操作,汽缸動作有序。后快速按壓動作按鈕,發現汽缸有丟步現象。經更換控制氣缸的電磁閥后,故障消失。
1.4 結論
由于控制汽缸動作的電磁閥閥芯動作不暢,致使所控制的汽缸在快速運動時無法正常動作,最終使吸嘴收納板無法到位,機器吸嘴脫落,工作吸嘴真空度降低,導致機器運轉時少件,飛件。
1.5一點啟示
本公司對機器的各種保養及預防性維護(PM)全部按時執行。對機器的維護點全部依照說明書所要求的去做。但隨著使用年限的增加,一些免維護備件也應該添加到檢查項目中。特別是對機械結構要予以特別重視,潤滑保養是不可或缺的。經過此次故障,對各種電磁閥閥芯的保養已經添加到了預防性維護清單中,減少了類似的故障發生。另外,對維修機器來講,工作原理分析很重要,對電路控制圖也要有深刻理解。
1.jpg
圖1-1 各貼裝頭工作站位功能說明
2. SMT生產過程常見問題分析
2.1.問題描述 貼裝少件,錯位
2.1.1產生問題的可能原因
a. 焊錫膏錫量不足或爐前停留時間過長
b. 機器貼裝臺面不平或者缺少支撐
c. 機器貼裝坐標不正確或者部品數據庫異常導致機器識別時出現誤差
d. 機器吸嘴臟,堵塞,磨損,損壞,尺寸不對等導致吸著異常
e. 機器真空系統問題(真空泵損壞,氣路漏真空,過濾棉堵塞,真空閥動作異常)
f. 部品外觀差異較大,機器識別不穩定,運轉過程中丟失
g. 生產基板彎曲或者尺寸差異較大,基板在貼裝工作臺面不穩定
2.1.2問題的分析解決
a. 補錫或者刷掉帶錫板
b. 調整臺面或者增加支撐釘穩固
c. 調整坐標或者數據庫
d. 清潔或者更換吸嘴
e. 清理真空系統或者更換問題部件
f. 更換部品或者調整機器數據庫
g. 增加支撐或者調整工作臺面和軌道,調整基板平面
2.2問題描述 貼裝元件翻轉,立件(墓碑效應)
2.2.1 產生問題的可能原因
a. 焊錫膏錫量不足或爐前停留時間過長
b. 機器直接吸著反件或者立件
c. 機器使用的進料器問題,導致送料時翻轉
d. 吸嘴使用錯誤,堵塞,磨損,臟等
e. 部品一致性或者浸潤性不好
f. 機器工作臺面不平或者基板支撐不好
g. 元件數據庫設置不正確,導致機器識別不穩定
2.2.2問題的分析解決
a. 補錫或者刷掉帶錫板
b. 調整檢測傳感器或者調整數據庫
c. 更換機器的進料器
d. 清潔或者更換問題吸嘴
e. 更換問題物料
f. 調整工作臺面或者增加支撐
g. 精確調整數據庫
3.總結
SMT生產是一項復雜的綜合系統工程,涉及到材料,工藝,加工,組裝,檢測等多方面因素。所以,在生產或設備出現異常時,要從人,機,料,法,環幾方面去考慮,有的放矢的分析問題,解決問題,從而提高我們的生產效率。