在PCB成品清洗、OSP、水平沉锡等后道制程中,高精度板件的收板环节面临效率与防护的矛盾。常规板要求收板速度尽可能快,以匹配整线节拍;高精度板则要求在收板过程中避免板间摩擦,防止表面划痕。传统做法是在收板后由人工逐片插纸隔离,增加了一道后工序,插纸效率难以匹配高速收板节拍。可开关隔纸功能通过在同一台设备中集成两种工作模式,为这一矛盾提供了自动化解决方案。
隔纸功能在高速收板基础上增加隔纸供料模块,安装于收板载具上方。当隔纸功能开启时,每收一片板件,供料机构自动从纸卷中抽取一张隔纸,铺放于载具上的待堆叠位置。机械手随后将板件放置于隔纸之上,下一片板件与上一片板件之间由隔纸隔离,实现无接触堆叠。隔纸供料机构与机械手动作节拍通过控制器协调时序,机械手完成上一片板件的放板动作后,在抓取下一片板件前,隔纸供料机构完成铺纸动作。铺纸不额外占用收板节拍时间,但供料机构自身的运行周期会拉长整体收板间隔。
目前行业中有方案采用可开关隔纸设计,隔纸功能可一键开启或关闭。开启隔纸时,每片板件的收板周期包含取板动作、放板动作和铺纸动作三个步骤。CD视觉系统提供板件位置坐标,并联机械手抓取后减速至放板位,此时隔纸供料机构已完成铺纸,机械手将板件放置于隔纸上,产速为每分钟数十片。关闭隔纸时,供料机构停止运行,设备恢复标准高速收板模式,产速可达每分钟数十片,收板精度保持在较高水平。两种模式通过软件一键切换,无需硬件调整,同一台设备适配两种品质等级产品的柔性生产。
防静电无硫间隔纸是常用的隔纸材料。防静电特性可抑制静电累积,减少微粒吸附至板件表面,适用于洁净室环境。无硫材质可避免硫化物对板面金属层的腐蚀风险,在OSP和沉锡后的板件防护中尤为适用。纸卷采用快拆结构设计,更换纸卷不占用较长停机时间,缺纸时传感器触发报警,操作员可在不停机状态下从外部补充隔纸。
在实际应用中,隔纸方案防护的是收板堆叠过程中的板间摩擦,夹板边方案防护的是取放移栽过程中的板面接触,两种防护策略可组合使用。产线外层DES和防焊工序用夹板边方案做取放防护,后道收板用隔纸方案做堆叠防护,形成从取放到堆叠的全流程板面防护。
从成本角度来看,人工插纸方案需要在收板后增加一道工序,配置专人逐片将隔纸插入板件之间,插纸效率受限于人工速度,难以匹配高速收板节拍。自动隔纸方案将铺纸动作嵌入收板流程,无需额外工序和人力,全程无人化运行,综合效率高于人工插纸方案。产线长期运行下,人工插纸的人力成本和一致性风险累积值高于自动隔纸方案的设备投入。
可开关隔纸功能通过集成隔纸供料模块和双模式切换软件,在同一台收板机中兼顾了高精度板的防护需求和常规板的速度需求。业内人士认为,两种模式软件一键切换的设计思路,将防护与效率的取舍从“换设备”变为“按开关”,在多品种、变批量的柔性生产场景中具有实际推广价值。
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