Propuesta de un Sistema Automático de Recolección de Tape en los Feeders NPM

Propuesta de un Sistema Automático de Recolección de Tape en los Feeders NPM.

Resumen: En este proyecto se propone un diseño e implementación de una flecha automatizada que recolecta de forma controlada la cinta (tape) que los alimentadores (feeders) desechan durante el proceso de Surface Mounted Technology/Tecnologia de montaje superficial (SMT).

Con estos sistemas evitamos la acumulación del material en el Take-up Reel (Carrete de recogida) del feeder lo que pude generar paros de línea, tiempos muertos para el departamento de Production support engineering (PSE), fallas en el feeder o errores de pick-up en las Boquillas (Nozzle) de la máquina.

Mediante un motor que se controlara eléctricamente, la fleca enrolla el tape conforme se va liberando, manteniendo una tensión constante.

El diseño busca optimizar la operación, prolongar la vida útil de los feeders, reducir tiempos muertos y mejora la limpieza del área de producción.

Planteamiento del problema:

En el proceso de SMT los feeders desechan el tape sobrante de los carretes de componentes para alimentar las piezas hacia las nozzles de las maquina “pick and place”.

Cuando el tape no se recolecta correctamente, tiende a acumularse y atorarse en los mecanismos del feeder o incluso dentro del área de succión de las Nozzles ocasionado:

1. Paros de línea no programados
2. Errores de colocación o “Pick-up error” por interferencia de Tape.
3. Fallas mecánicas del feeder por obstrucción.

Por eso, se requiere un sistema automatizado y confiable que ayude a recolectar el tape de forma sincronizada con el funcionamiento del feeder, evitando así la acumulación y reduciendo la probabilidad de fallas operativas.

Objetivos

Objetivo general:

Proponer un diseño de una flecha automatizada que se encargue de recolectar el tape que se expulsa por los feeder, evitando su acumulación, reduciendo, paros de línea errores de pick-up y asegurando la operación continua de la maquina NPM.

Objetivos específicos:

• Diseñar una flecha automatizada controlada electrónicamente para enrollar el tape con tensión constante.

• Evitar que la cinta se enrede o interfiera con el mecanismo del feeder.

• Minimizar errores de pick-up en las nozzles mediante un proceso limpio y continuo.

Justificación:

En la industria electrónica, los paros de línea representan pérdidas significativas de tiempo y productividad.

Uno de los factores que los provoca es la acumulación de la Cinta protectora (cover tape) en los feeders, que puede atorar el mecanismo o interferir con las nozzles, generando errores de succión.

El desarrollo de una flecha automatizada permitirá:

Mantener la continuidad del proceso de alimentación de componentes.

Eliminar la acumulación de tape y el riesgo de atascos.

Evitar fallas por interferencia en las nozzles.

Reducir mantenimiento correctivo y tiempos muertos.

Fomentar la reutilización o reciclaje del material recolectado.

De esta forma, el proyecto contribuye directamente a la eficiencia y confiabilidad de las líneas SMT.

Marco teórico:

“Historia y beneficios de La tecnología de montaje en superficie (SMT, por sus siglas en inglés) representa un cambio revolucionario en la industria electrónica. Durante mediados de la década de 1960, surgieron las primeras etapas de la SMT debido a la ventaja de poder colocar componentes en ambos lados de los PCB. Sin embargo, la SMT no se impuso hasta aproximadamente 15 años después. A finales de la década de 1970, la tecnología de orificio pasante (THT, por sus siglas en inglés) comenzó a enfrentar dificultades crecientes para satisfacer la demanda constante de mayores densidades, principalmente debido al aumento del costo por perforar más orificios para un número creciente de patillas, así como a la dificultad de perforar orificios más pequeños para dimensiones de paso menores a 0,1 pulgada. Fue entonces cuando el interés por la SMT aumentó rápidamente y la industria reconoció su potencial. Por otro lado, la disponibilidad comercial de diversos dispositivos de montaje en superficie de plástico (SMD, por sus siglas en inglés), tales como PLCC, SOIC y SOT23, aseguró aún más que la SMT fuera una opción práctica. Desde entonces, la SMT inició un desarrollo rápido y pronto se convirtió en la principal tecnología de montaje. Al montar componentes con patillas planas o sin patillas y paquetes electrónicos sobre la superficie de las placas de circuito impreso (PCB) (Figura 1.1(a)), en lugar del THT convencional (Figura 1.1(b)), la SMT permite un mayor grado de automatización, mayor densidad de circuitos, menor volumen, menor costo y mejor rendimiento.” Lee, N.-C. (2002). Reflow soldering processes and troubleshooting: SMT, BGA, CSP, and flip chip technologies. Newnes.

[pic 1]

Figura 1.1 Schematic of printed circuit board technologies: (a)SMT, (b)THT.

Según Pasad (1997)” La tecnología de montaje superficial (SMT) permite producir ensamblajes más fiables con peso, volumen y coste reducidos. SMT se utiliza para montar componentes electrónicos en la superficie de placas de circuito impreso o sustratos. La tecnología convencional, por el contrario, inserta componentes a través de orificios en la placa. Esta diferencia, aparentemente simple, cambia prácticamente todos los aspectos de la electrónica: diseño, materiales, procesos y ensamblaje de los paquetes de componentes y sustratos.” Prasad, R. P. (1997). Surface Mount Technology: Principles and Practice (2nd ed.). Springer. (Ver cap introductorio).

La tecnología SMT es el estándar actual en la fabricación de dispositivos electrónicos. Consiste en montar componentes directamente sobre la superficie de una Placa de circuito interno (PCB) Figura 1.2, sin necesidad de perforaciones. Este método permite una mayor densidad de componentes, reduce el tamaño de los dispositivos y mejora la eficiencia del ensamblaje.

En una línea SMT típica, el proceso incluye la aplicación de pasta de soldadura, colocación de componentes mediante máquinas pick and place, soldadura por reflujo, inspección óptica automatizada (AOI)Figura 1.3, y pruebas funcionales. La precisión y continuidad del proceso son fundamentales para evitar defectos y garantizar la calidad del producto final.[pic 2][pic 3]

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