Europäische Hersteller von Kfz-Beleuchtungen lassen die herkömmlichen
elektrischen Produktionsverfahren hinter sich und werden zu
Hochgeschwindigkeits-Herstellern für Präzisionselektronik

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In den letzten Jahren hat die Revolution der LED-Beleuchtung sowohl das Fahrzeugdesign als auch die Qualität der Straßenausleuchtung verändert. An Front und Heck der Fahrzeuge zeigt sich der Wandel durch neue Designs, neue Formen und ein charakteristisches Branding. Die Autos sind heller beleuchtet und zu jeder Tages- und Nachtzeit gut sichtbar. Die helleren, weißeren Scheinwerferleuchten den Fahrbahnverlauf intensiver aus. Im Innenraum zeigt sich die Revolution in Verbesserungen wie der anpassbaren Lichtatmosphäre, die es den Insassen ermöglicht, ihr gewünschtes Raumgefühl selbst zu bestimmen.

Die Umstellung auf LED-Beleuchtung führt auch zu Veränderungen bei den Herstellungsverfahren für diese „Lichterzeuger“. Eine große Anzahl einzelner LEDs kann in Gitterstrukturen oder in Streifen angeordnet werden. Dazu sind dann auch zugehörige Stromversorgungs- und Ansteuerschaltungen erforderlich. Die benötigten Bauteile werden in Oberflächenmontage-Technik auf starre oderflexible Leiterplatten platziert. Es ist eine gewaltige Veränderung gegenüber den herkömmlichen Techniken, bei der die Produktion von Lampeneinheiten in eine hochpräzise Prozesskette verwandelt wird, die nur mit Hilfe spezialisierter Automatisierungstechnik bewältigt werden kann.

Die Yamaha Robotics SMT Section ist ein führender Anbieter von Anlagen für die Oberflächenmontage, die von renommierten OEMs und EMS-Unternehmen für die Herstellung von LED-Beleuchtungsbaugruppen für die Automobilindustrie gewählt werden. Yamahas Kundenstamm reicht von multinationalen Tier-1-Unternehmenbis hin zu neuen Marktteilnehmern mit innovativen Konzepten.

In direkter Zusammenarbeit mit den Kunden in dieser Branche sowie über sein Netzwerk von Distributoren und Händlern in ganz Europa hat Yamaha komplette Oberflächenmontagelinien für Beleuchtungen und allgemeine elektronische Baugruppen für die Automobilindustrie geliefert. Dazu zählen z. B. elektronische Steuergeräte, Leistungsmodule, Sensormodule sowie Ladegeräte und Wechselrichter für Hybrid- und Elektrofahrzeuge.

Alle Automobil-Baugruppen müssen entsprechend speziellen, hohen Standards gefertigt werden. Automobilhersteller wenden in der Regel eigene Qualitätsspezifikationen an, um die von ihren Zulieferern gelieferten Komponenten und Teilsysteme zu evaluieren. Um in diesem Markt erfolgreich zu sein, muss man sich verpflichten, große Mengen gemäß engen Zeitplänen zu liefern, die erforderlich sind, um die Automobil-Montagebänder am Laufen zu halten.

Viele der Unternehmen, die sich jetzt den Herausforderungen der Herstellung von LED-Baugruppen stellen, haben langjährige Erfahrung als Automobil-Zulieferer und stellen seit vielen Jahren herkömmliche Beleuchtungsprodukte her. Einige von ihnen verfügen über eigene optische, Verguss technische, mechanische und elektrische/elektronische Designeinrichtungen und verbessern und erweitern diese Fähigkeiten mit neuen Werkzeugen wie computergestützter Beleuchtungssoftware, Modellierung und Simulation, einschließlich der Analyse der thermischen Leistung und des Farbtons.

Andererseits machen viele ihre ersten Schritte in der Oberflächenmontageelektronischer Baugruppen. „Unsere Kunden sind auf der Suche nachautomatisierten Inline-Anlagen, die in der Lage sind, Bauteile mit hoher Durchsatzrate in kürzester Zeit zu platzieren. Sie fordern schnelle Produktwechsel, minimale Linienunterbrechungen sowie die Unterstützung der Rückverfolgbarkeit, was in der Automobilbranche ein Muss ist“, kommentiert Shuichi Imai, SMT Sales General Manager von Yamaha Robotics.

1 STOP SMART SOLUTION

Die Yamaha 1 STOP SMART SOLUTION vereint all diese Fähigkeiten in einem Portfolio aus Plattformen für Schablonendruck, Bauteilmontage und automatische optische Inspektion (AOI), die intensiv miteinander kommunizieren, um eine unterbrechungsfreie Produktion mit umfangreichen Diagnose- und Berichtsfunktionen zu gewährleisten. So werden die Bediener kontinuierlich in Echtzeit über den aktuellen Status sowie den Fortschritt bei der Erreichung der Produktionsziele auf dem Laufenden gehalten. Jede dieser Maschinen kann auch einzeln geliefert werden, um langsamere oder weniger hoch automatisierte Anlagen anderer Hersteller aufzurüsten. Die YRi-V 3D-AOI-Maschine kann sogar als eigenständiges System mit automatischer Programmerstellung mittels Yamahas YSUP-Software verwendet werden, um die Zeit für die Einführung neuer Produkte zu verkürzen.

„Manchmal kommen Interessenten- bzw. Kundenteams zu uns, die genau wissen, welche Produktionsmöglichkeiten, Geschwindigkeiten und Ausstattungsmerkmale sie benötigen, während andere mehr Beratung und Hilfestellung brauchen“, erklärt Shuichi Imai. „Natürlich haben wir viel Erfahrung in der allgemeinen SMT Bestückung, LED-spezifisches Know-how sowie tiefgehende Kenntnis der Anforderungen des Automobilsektors, um die jeweils richtige Beratung zu bieten.“

Im Rahmen der 1 STOP SMART SOLUTION überzeugt der SchablonendruckerYRP10 durch exzellente Wiederholgenauigkeit und hohe Benutzerfreundlichkeit. Zu seinen Merkmalen gehören eine Standard-Zykluszeit von nur fünf Sekunden und der 3S-Druckkopf (Swing Single-Squeegee), der sich selbsttätig optimiert, wenn die Lotpastenrolle kleiner wird. Das automatische Laden und Einrichten der Schablonen verkürzt die Zeit zwischen den Auftragswechseln effektiv auf Null, sodass der nächste Auftrag sofort beginnen kann.

YRP10 von Yamaha

Der Bestückungsautomat YRM20 kann Bauteile mit einer Bestückrate von bis zu115.000 CPH platzieren. Sie verarbeiten mit der Mehrzweckkopfoption, die eine hohe Geschwindigkeit und Vielseitigkeit sowie minimale Umrüstzeiten gewährleistet, eine breite Palette von Bauteilen ab 0201 (mm). Die seitliche Bauteilerkennung ermittelt verzögerungsfrei den Aufnahmestatus und der Bestücker erstellt automatisch Erkennungsdaten für kundenspezifische oder sonstige außergewöhnliche Bauteile.

Das YRi-V AOI-System kombiniert leistungsstarke Bildverarbeitung mit hochwertiger Optik und hoher Kameraauflösung. Die Beleuchtung bietet mehrere Leuchtwinkel und Wellenlängen sowie eine Laser-Höhenmessung zur Überprüfung der korrekten Bauteilplatzierung sowie der Integrität der Lötstellen. Das YRi-V liefert bei kurzer Zykluszeit zuverlässige Ergebnisse, was auch bei hohem Produktionsdurchsatz eine konstant präzise Qualitätskontrolle ermöglicht. Anfang 2024 führte Yamaha für die YRi-V-Maschine eine neue Funktion zur Überprüfung der Multibauteil-Ausrichtung ein, die ideal ist für die Montage von LED-Arrays. Der Zeitaufwand und die Komplexität, die bisher mit der Programmierung der Maschine verbunden waren, um die korrekte Positionierung großer LED-Arrays zu überprüfen, werden signifikant verringert.

Die Überprüfung der Multibauteil-Ausrichtung gewährleistet eine präzise LED Anreihung

Alle Maschinen sind für einen schnellen Produktwechsel ausgelegt. Das ermöglicht es Beleuchtungsherstellern, eine große Produktvielfalt herzustellen und ihren Kundenstamm unter denjenigen Automobilherstellern zu erweitern, die nach den besten Möglichkeiten für die Produktion fortschrittlicher Beleuchtung für ihre neuen Fahrzeugmodelle suchen.

Shuichi Imai resümiert: „Unsere 1 STOP SMART SOLUTION erfüllt alle Anforderungen an die Oberflächenmontage und Inspektion von Bauteilen. Zugleich ist sie hoch flexibel und kann so konfiguriert werden, dass sie den Anforderungen einer Vielzahl von Kunden gerecht wird. In Zusammenarbeit mit unseren Vertriebspartnern bieten wir individuell zugeschnittene Lösungen an, die Unternehmen beim erfolgreichen Einstieg in die automatisierte und hochproduktive Hochgeschwindigkeits-Elektronikmontage unterstützen.“

Über Yamaha Robotics SMT Section

Die Yamaha Surface Mount Technology (SMT) Section, eine Unterabteilung der Yamaha Motor Robotics Business Unit der Yamaha Motor Corporation, produziert eine umfassende Palette von Systemen für die Hochgeschwindigkeits-Inline Elektronikmontage. Diese 1 STOP SMART SOLUTION umfasst Lotpastendrucker, Bestückungsautomaten, 3D-Lotpasteninspektionsmaschinen, 3DBaugruppeninspektionsmaschinen, Flip-Chip-Hybrid-Bestücker, Dispenser und Management-Software.

Diese Systeme, die den Yamaha-Ansatz in die Elektronikfertigung bringen, legenden Schwerpunkt auf eine intuitive Bedienerführung, eine effiziente Koordination zwischen allen Inline-Prozessen und eine Modularität, die es Anwendern ermöglicht, die neusten Fertigungsanforderungen zu erfüllen. Die Kompetenzen der Gruppe bei der Steuerung von Servomotoren und der Kamera-basierten Bildverarbeitungssysteme gewährleisten extreme Genauigkeit bei hoher Geschwindigkeit.

Die aktuelle Produktlinie umfasst die neueste YR-Maschinengeneration mit hochentwickelten Automatisierungsfunktionen für die Programmierung, Einrichtung und Umrüstung sowie die neue YSUP-Managementsoftware mit hochmodernen Grafiken und integrierter Datenanalyse.

Durch die Bündelung der Kompetenzen in den Bereichen Design und Technik, Herstellung, Vertrieb und Service gewährleistet die Yamaha SMT Section betriebliche Effizienz und einen einfachen Support-Zugang für Kunden und Partner. Mit regionalen Niederlassungen in Japan, China, Südostasien, Europa und Nordamerika bietet das Unternehmen eine wahrhaft globale Präsenz.

http://www.yamaha-motor-robotics.de/

Die Vanstron Neue Inline-Lasermarkierungsmaschine kommt mit einem doppelten Laserkopf (oben und unten). Sie ist für die Kunden angepasst und kann mit verschiedenen Laserquellen für unterschiedliche Anwendungen betrieben werden: CO2-Laser, UV-Laser und Faserlaser.

 

Die neue Vanstron-Lasermarkierungsmaschine mit neuer Software verfügt über eine Vorschau-Markierungsfunktion. Die Maschine ist mit einer Seitenkamera ausgestattet, die die Barcode-Erkennung unterstützt und somit die Zykluszeit verkürzt. Eine weitere bemerkenswerte Eigenschaft ist, dass die Maschine mit Standard-RGB-Beleuchtungsquellen ausgestattet ist, was eine neue Lösung darstellt, um den Dekodierungsprozess zu erleichtern.

Neue Funktionen erhöhen Geschwindigkeit, Genauigkeit und Benutzerfreundlichkeit

Die Yamaha Robotics SMT Section hat leistungssteigernde Upgrades für das 3D-AOI-System YRi-V vorgestellt. Sie beinhalten eine schnellere Handhabung der Baugruppen, eine Mehrkomponenten-Ausrichtungsprüfung und eine verbesserte LED-Koplanaritätsmessung.

Yamaha YRi-V

 

Das neue, anschlaglose Transportsystem bremst und stabilisiert jede Baugruppe nach dem Einfahren in die Maschine elektronisch und verkürzt so die erforderliche Zeit für die Positionierung der Baugruppe. Die kumulierte Zeitersparnis beschleunigt die Fertigstellung jeder Charge und erhöht so spürbar die Gesamtproduktivität.

Die neue Ausrichtungsprüfung für mehrere Bauelemente vereinfacht die Programmierung des YRi-V zur Messung der Abstände zwischen nebeneinander angeordneten Bauelementen, wie z. B. LED-Strahlern in der Automobil- oder Allgemeinbeleuchtung. Bei der Produktion von Kfz-Scheinwerfern können Anwender die erfassten AOI-Positionsdaten nutzen, um die Platzierung der Linsen zur Strahlenfokussierung für optimale Lichtleistung individuell zu optimieren. Die Ausrichtungsprüfung kann zur Bestimmung der Abstände zwischen zahlreichen anderen Bauelementen verwendet werden, wie z. B. Hall-Sensoren für präzise Bewegungssteuerungen.

Die Multi-Bauteil-Prüfung hilft bei der Einrichtung des YRi-V zur Messung von Bauteil-Ausrichtungen und -Abständen, um Korrekturen vorzunehmen oder Positionen zu erfassen

 

Das weiterentwickelte Höhenmesssystem auf Basis eines blauen Lasers gewährleistet eine genaue und wiederholbare Höhenmessung für Bauelemente wie z. B. transparente LED-Gehäuse, die mit herkömmlichen Systemen nur bedingt zu erfassen sind. Das YRi-V-System bietet jetzt noch mehr Möglichkeiten und hilft Beleuchtungsherstellern, eine höhere Produktzuverlässigkeit bei überlegener optischer Leistung und optimiertem visuellem Erscheinungsbild zu gewährleisten. Darüber hinaus kann das YRi-V-System mit einer 25-Megapixel-Kamera ausgestattet werden, das den gleichzeitig erfassbaren Bildbereich spürbar erweitert.

„Die neuesten Upgrades erweitern die Möglichkeiten des YRi-V-Systems, die Qualitätssicherung zu optimieruen und so modernste Automobil-, Industrie- und Verbraucheranwendungen zu unterstützen“, sagt Daisuke Yoshihara, General Sales Manager. „So profitieren unsere Kunden von fortlaufenden Verbesserungen ihrer YRi-V-Systeme, da wir kontinuierlich neue Funktionen zur Verfügung stellen, die durch Weiterentwicklungen wie neue Machine-Vision-Technologien, Bewegungssteuerungen und KI ermöglicht werden.“

Yamahas YRi-V 3D-AOI-Systeme basieren wie auch die YRM-Hochgeschwindigkeits-Bestücker, auf hochsteifen Rahmen, die die Grundlage für eine superscharfe Bilderfassung bei maximaler Linienleistung bilden. Mit mehreren Kamera-Auflösungen, einem 8-Richtungs-3D-Projektor und einer hochmodernen Bildverarbeitungseinheit erreicht das System einen extrem hohen Durchsatz und erkennt schwer erfassbare Fehler wie Abplatzungen und Risse bei Wafer-Level-Packages. Offline-Bearbeitungswerkzeuge und KI-gestützter automatischer Bibliotheksabgleich beschleunigen die Erstellung von Inspektionsprogrammen und tragen dazu bei, die benötigte Zeit zur Einführung neuer Produkte zu minimieren. Darüber hinaus gibt es Werkzeuge, die die Erstellung, Konvertierung und Feinjustierung von Daten erleichtern. Während des Betriebs werden über die M2M-Kommunikation unverzüglich Fehlerinformationen mit anderen Geräten der Linie ausgetauscht, um die Analyse und Fehlersuche zu beschleunigen.

Als integrierter Teil des 1 STOP SMART SOLUTION-Konzepts ist das YRi-V-System mit Yamahas komplettem SMT-Equipment verbunden. Dies umfasst Lotpastendruck und -inspektion, Hochgeschwindigkeits-Bestückung und Smart-Factory-Software und gewährleistet ein hohes Maß an Integration und Koordination. Die neuesten Funktionen für den anschlaglosen Transport, die Ausrichtungsprüfung und die Laser-Höhenprüfung sind ab sofort für alle neuen Maschinen sowie zur Aufrüstung bestehender Systeme im Feld verfügbar.

 

Yamaha Robotics SMT Section hat ihr neuestes Inline-Lotpasten-Inspektionssystem VP-01G-Y zur Steigerung der Qualität und Produktivität in der Oberflächenmontage vorgestellt.

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Das VP-01G-Y vereint Hochgeschwindigkeits- und hochauflösende Inspektionsfunktionen in einem einzigen Gerät und nutzt modernste Algorithmen im 2D- und 3D-Modus zur Unterstützung der Fokussierung und Konturextraktion. Die Analyse umfasst 3D-Lotpasten- und Kleberinspektion, Fremdkörpererkennung und Leiterplattenverzugsmessung zur Unterstützung von Schablonendruck-, Dosier- und Komponentenbestückungsprozessen. Das System kompensiert eine Leiterplattenverwölbung und ermöglicht die Inspektion flexibler Leiterplatten. Zu den Gerätemerkmalen gehört eine Ringlichtquelle, die eine 360°-Beleuchtung ermöglicht, um eine zuverlässige Inspektion und genaue dreidimensionale Messungen zu gewährleisten.

Der Ein-Kopf-Aufbau ermöglicht eine kontinuierliche, umrüstungsfreie Inspektion mit 25 µm-, 20 µm- oder 15 µm-Objektiv und softwaregesteuerter Mehrfachauflösungsumschaltung für weitere Einstellungen. Die Auflösung ist für jedes Bildfeld umschaltbar und ermöglicht einen optimalen Durchsatz bei der Inspektion von Leiterplatten mit einer hohen Bestückungsdichte und Bauteilen unterschiedlicher Größe, einschließlich winziger Komponenten bis hin zu 0201- und 03015-Chips.

Das System VP-01G-Y wurde so entwickelt, dass es vollständig in die 1 STOP SMART SOLUTION für die Oberflächenmontage und die intelligente Fabriksoftware YSUP integriert ist und ermöglicht einen umfassenden Datenaustausch mit vor- und nachgeschalteten Geräten. Das System reagiert automatisch auf Setup-Änderungsanweisungen entsprechend der Leiterplatten-Identität, meldet Prüfergebnisse zurück, um die Druckqualität zu verbessern, und leitet Badmark-Daten weiter, um die Zykluszeit für die Bauteilbestückung zu minimieren.

Das VP-01G-Y ergänzt die Oberflächenmontage, bei einer platzsparenden Stellfläche von nur 938 mm x 1191 mm, um leistungsstarke und datengesteuerte Funktionen. Das Spektrum möglicher Leiterplattenformate, das von 50 mm x 50 mm bis 510 mm x 510 mm reicht, erfüllt die Produktionsanforderungen so verschiedener Branchen, wie z. B. Automobil-, Medizin-, Industrie- und Unterhaltungselektronikfertigung.

Link zur Broschüre