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Surveillance climatique du stockage de la pâte à souder

Turck Beierfeld surveille les conditions climatiques du stockage de la pâte à braser avec un système de sa propre entreprise - avec des protections d'armoire de commande IM18-CCM50, des capteurs de surveillance des conditions CMTH et des tableaux de bord

Sur le site de Beierfeld, Turck a maintenant été en mesure de mettre directement en œuvre une innovation récemment lancée et d'automatiser la manipulation des pâtes à souder dans la production électronique. L'entreprise située dans l'est de l'Allemagne exploite une installation de production SMT pour les cartes de circuits imprimés, en plus de nombreuses autres lignes de production. Dans le processus SMT, la pâte à braser est appliquée très finement (<150 micromètres) sur les circuits imprimés à l'aide d'imprimantes. Le circuit imprimé est ensuite équipé des composants et soudé dans le processus de refusion qui suit.

Les conditions climatiques des pâtes à souder influencent la qualité

Pour obtenir la meilleure qualité possible du joint de soudure, la pâte à souder doit être stockée dans une certaine plage de température. En moyenne, la pâte ne doit être traitée qu'à 23 - 27 degrés Celsius - avec une humidité de 40 - 60 pour cent (selon le fabricant). Après l'impression des circuits imprimés, il ne doit pas s'écouler plus de huit heures avant que les circuits soient soudés dans le four.

  • Un IM18-CCM50 surveille la température et la fermeture de la porte dans chacun des quatre réfrigérateurs

  • Les pâtes à souder sont insérées devant l'imprimante, le CMTH détecte les conditions ambiantes

  • Le capteur CMTH transmet les valeurs de température et d'humidité à son maître IO-Link via IO-Link

  • Le bloc d'alimentation et le commutateur assurent une connexion sans armoir entre les capteurs et le MES

  • Le tableau de bord graphique permet de voir l'état des réfrigérateurs et des autres postes de travail

  • Le maître IO-Link compact TBEN-S intègre les données du capteur dans le réseau de production

  • Le “cerveau” du système: L'IM18-CCM basé sur Linux comble le fossé entre OT et IT

Suivi manuel des pâtes à soudure

En collaboration avec son équipe et la chef de projet Linda Galle, Christian Seliger, responsable de l'unité commerciale Recherche et Développement sur le site de Beierfeld, a planifié et mis en œuvre l'enregistrement et la documentation automatisés de la manipulation des pâtes. La surveillance du climat dans les réfrigérateurs a été mise en œuvre avec le système de surveillance de l'état IM18-CCM50 de Turck. Un de ces gardes d'armoire de commande avec un ordinateur Linux intégré est situé dans chacun des cinq réfrigérateurs. Grâce à leurs capteurs intégrés, ils détectent la distance de la porte du réfrigérateur et la température dans l'armoire. Les appareils sont également capables de mesurer l'humidité de l'air, mais cela n'est pas important dans cette application, car seuls des récipients de pâte fermés se trouvent dans les réfrigérateurs.

En revanche, la température et l'humidité dans les imprimantes sont très importantes, c'est pourquoi le capteur combiné température-humidité CMTH y enregistre ces variables. Chacune des trois imprimantes autonomes de pâte à braser est équipée d'un de ces capteurs de surveillance des conditions, et un autre capteur enregistre les conditions au poste de travail où les pâtes sont stockées pour l'acclimatation. Chaque capteur CMTH est connecté à un maître IO-Link compact TBEN-S, qui transmet les données au réseau de production. Le commutateur IP67 géré TBEN-L5-SE-M2 intègre également tous les IM18-CCM50 dans le réseau de production.

Avec leur système d'exploitation Linux ouvert, les appareils IM18-CCM50 sont conçus pour l'installation de logiciels OEM, ce qui permet aux utilisateurs de mettre en œuvre leurs propres solutions logicielles. Ils constituent le cerveau du système, qui gère le stockage et la communication - avec les capteurs, le réseau et le Turck Cloud. Pour surveiller les réfrigérateurs, seuls les pilotes de réseau et les scripts de collecte des données des capteurs sont installés sur la plateforme de maintenance conditionnelle. L'IM18-CCM50 transmet les données des capteurs intégrés ainsi que des capteurs CMTH directement via Ethernet au Turck Cloud.

Des tableaux de bord clairs dans le Turck Cloud affichent les conditions climatiques

Aujourd'hui, cette première phase du projet de suivi des pâtes à souder est automatisée pour garantir que les températures dans les réfrigérateurs, au poste d'acclimatation et dans les imprimantes sont conformes aux spécifications. Les heures de stockage et de retrait des pâtes sont actuellement encore documentées à la main ou enregistrées en scannant les codes QR sur les conteneurs. Si l'humidité ou la température augmente, cela est indiqué aux employés sur le tableau de bord dans le Turck Cloud. Les tendances à long terme peuvent également être identifiées en plus des valeurs actuelles. À l'avenir, il serait possible de connecter le MES pour mettre en œuvre la détection des tendances et analyser les corrélations entre les séries de données.

"La solution de surveillance de l'état basée sur l'IM18-CCM qui a maintenant été mise en œuvre n'était que la première étape sur la voie de la surveillance entièrement automatisée du stockage et de l'utilisation des pâtes à braser. Dans le projet de suivi, nous allons connecter notre MES et ainsi compléter la numérisation et l'automatisation de notre production. De cette manière, nous pourrons maintenir la qualité au plus haut niveau, même lorsque nous travaillons à pleine capacité, et éviter les coûts inutiles dus aux pâtes à braser superposées", résume Christian Seliger.

Outlook : Suivi sans faille des pâtes à souder grâce à la RFID

Dans la deuxième phase d'expansion, le suivi des pâtes sera mis en œuvre directement avec des étiquettes RFID sur chaque conteneur, ce qui permet en même temps d'enregistrer l'acclimatation correcte avant l'ouverture des conteneurs. Comme les dispositifs IM18-CCM communiquent alors directement avec le MES, qui contrôle les ordres de production des imprimantes, le système peut immédiatement vérifier si le conteneur de pâte utilisé a été correctement stocké et acclimaté avant l'impression des circuits imprimés, ou bloquer son utilisation si les conditions requises n'ont pas été respectées. Si toutes les données sont disponibles dans le MES, il est également possible d'en tirer d'autres informations, par exemple pour découvrir les points faibles et les sources d'erreurs.

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