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聯(lián)系我們電子工業(yè) | 邂逅傳感器——印刷電路板的探索之旅
德國西克SICK 德國西克SICK
請允許我做一下自我介紹：我叫印刷電路板。過去我那帶有孔洞和缺口的不對稱形狀顯得不同尋常，但如今許多印刷電路板看起來都和我一樣。
稍后我將在一臺電子設(shè)備中生活和工作。但在此之前，我身上還要安放許多部件并檢查我是否經(jīng)過正確而完整地組裝以及是否正常工作。
為此，我踏上穿越電子制造世界的旅程。那里應該是令人興奮的地方：掃描、檢測、監(jiān)控、識別、計數(shù)——一切都通過傳感器*非接觸式進行。它們是藍色或黃色的，來自 SICK，而且應該非常可靠。讓我們看看等待我的是什么。
首先，我的厚度不超過 1.6 mm 上下，是大多為綠色且一般有六層的電路載體，由絕緣基材和導電銅箔制成。
我與其他七個單獨電路板一起位于所謂的拼板上，其尺寸約為280mm x 150mm。我通過例如單元尺寸在125μm與250μm 之間的Data Matrix碼得到標記，該編碼中記錄了序列號和必要的生產(chǎn)訂單編號、材料編號、修改狀態(tài)及制造日期。此外，還有多個十字形或圓形校準標記及不良標記充當我的裝飾。
絲網(wǎng)印刷
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我會和許多同類一起在庫中逗留，但很快就要踏上給我裝配約60個部件的旅行。為此，送板機將我取出并推到運輸模塊上，該模塊把我送至我的*個目的地：絲網(wǎng)印刷設(shè)備，其通過錫膏圖形將我美化。
我已經(jīng)看到一些藍色的旅伴，甚至能讀出它們的銘牌：WTB4-3MultiLine和UC4。多任務(wù)光電傳感器WTB4-3 MultiLine正好適合帶有缺口、孔洞和裂隙的我。因為該傳感器有兩條光線，其中至少一條能捕捉到我。所以它能非常地對我進行檢測并連同我的同類在整個檢測期間正確計數(shù)，并不會受任意缺口、孔洞的影響。
旅行的第1站：使用多任務(wù)光電傳感器WTB4-3 MultiLine 的印刷電路板檢測。
也有看起來不是像我這樣奇怪，而是呈傳統(tǒng)方形且沒有特殊缺口的印刷電路板。對它們而言，UC4 具有其優(yōu)勢。這款小型超聲波傳感器不僅與設(shè)備適配——其還具有非常高的分辨率，用以可靠識別常見的印刷電路板。它也很智能，因為其采用飛行時間測量原理，可防止背景中的物體或反光機器零件的移動造成干擾。
也有以其他方式采集我和我的同類的位置數(shù)據(jù)的傳輸模塊或輸送帶。例如我知道 DFS60 等旋轉(zhuǎn)式增量型編碼器和用于沿 x/y 方向定位龍門架的 TTK 系列線性電機反饋系統(tǒng)。
旋轉(zhuǎn)式增量型編碼器DFS60傳達輸送帶的位置。
大概每個設(shè)計者對如何捕捉我們都有其自己的想法——而且會很高興，他在SICK 遇見了組合中的一切。
偶爾當需要運輸不同大小的印刷電路板時，輸送系統(tǒng)的軌道寬度甚至可以調(diào)節(jié)。在這種情況下，IQ10 系列感應式接近傳感器在輸送帶寬度的設(shè)置上提供*服務(wù)，因為特定的 SICK 集成電路確保高度和高重復精度的開關(guān)行為。
啊，這后面是馬上進行錫膏印刷的機器。讓我們看看那里有哪些傳感器等著我。
定位
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我剛通過傳送帶到達的絲網(wǎng)印刷機看起來是這樣。液態(tài)或膏狀的電子功能材料（大概是這個叫法）在這里被施加到我的表面上。但我也聽說過，我的同類被噴墨工藝印刷。為了以必要精度進行錫膏印刷，我必須先得到可靠檢測。這樣機器才知道在哪里施加壓力。
這項工作由Inspector系列的兩個視覺傳感器負責。它們查看我的校準標記，在開始印刷前通過信號確保能夠正確對準印刷模版。在此期間我周圍會非常明亮，因為視覺傳感器的頂燈集中照亮我的表面。
現(xiàn)在錫膏印刷進行得很快，看起來不錯，但為了確保正確涂覆功能材料，我再讓IVC-3D看一眼。可編程攝像機 IVC-3D非常，能識別錫膏印刷中的任何不足和缺陷。啊，剛才綠光亮起，一切正常，我可以按計劃繼續(xù)我的旅行。在路線圖上現(xiàn)在駛?cè)牖疖嚳傉?，即印刷電路板裝配站。
通過攝像機/讀碼器檢查車票
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下一站：“印刷電路板裝配”——就是這里?，F(xiàn)在，當我被正確印刷后，終于可以裝配電子部件了。
我也很好奇之前的旅行路線（即自始至終被收集的關(guān)于我的流程數(shù)據(jù)）是否已通過 MES 系統(tǒng)傳遞給自動布局機。因為機器必須知道是否一切正常以及現(xiàn)在需要放上哪些 SMD 部件。
稍后還會有很多人特別關(guān)心我們的旅行路線，因為我們印刷電路板將在其設(shè)備或機器內(nèi)工作。在這種情況下，我一再聽聞可追溯性和Traceability等概念。
現(xiàn)在我也知道，為什么一開始就直接在我的表面上附帶一個小標記。我早就想過需要以某種方式讀取這個 Data Matrix 碼。但在編碼模塊微小、我的表面特性挑剔以及（我認為）對比度較弱的情況下，需要怎么做呢？我已經(jīng)看到我的問題的答案。
有 Lector620 在上面的藍色傳感器是一臺基于圖像的讀碼器。該讀碼器憑借其智能解碼算法提供非常強大的讀取性能。不管怎樣都能快速可靠地讀取我的編碼和他人的編碼，因此我們在自動布局機中無須不必要地等待乃至結(jié)束旅行。
這款緊湊型傳感器即使在空間狹小時也能安裝，而且由于使用激光瞄準器可以直觀地設(shè)置設(shè)備，傳感器非常方便操作和集成，還zui大限度地減少了培訓和安裝工作量。若對比度很不理想，Lector620 可使用外部照明。自動設(shè)定zui大限度地減少了安裝工作量——同時，多樣化的板載接口使讀碼器在電子制造業(yè)內(nèi)的所有常見網(wǎng)絡(luò)中都能倍感輕松。
在自動布局機中將對我進行識別和檢測。因為這里非常狹窄，所以機器設(shè)計者對我的旅行有一些特別想法：他們將光纖傳感器 WLL180T 與光導纖維體LL3搭配使用來檢測我。光學頭僅需要少量空間——而且傳感器也不會被艱難的環(huán)境條件（如裝配頭反光）影響。光纖傳感器還會調(diào)整其發(fā)射功率以適應（根據(jù)拼板尺寸不斷變化的）傳送帶寬度。另外，通過巧妙集成到傳輸模塊的側(cè)壁內(nèi)和采取主從配置，大量布線得到節(jié)省。
識別：誰去了哪里？
當我不時越過我的印刷電路板邊緣向外望時，我一次次看到人們在工廠內(nèi)跑來跑去或是在不同機器上工作。當他們由于疏忽或為了排除故障而將手伸入機器中時，到底是誰在保護他們免受危險？啊，是防護門和透明罩——以及屢次出現(xiàn)的黃色開關(guān)。因為它們來自 SICK，所以它們不都是藍色的嗎？這些是安全傳感器——所以它們是黃色的。
現(xiàn)在我也能讀出那上面是什么了：i14 Lock。它是機電安全開關(guān)，也稱安全鎖定裝置，用于聯(lián)鎖翻蓋，以便無人能不受控制地將其打開。如果更仔細地觀察，i14 Lock幾乎無處不在，甚至在與不同裝配站互聯(lián)的傳輸裝置上。
盡管如此，但我?guī)缀蹩床坏讲季€——原因也許是開關(guān)以某種方式彼此連接。“猜對了”，在我前面的電路板對我喊道，“SICK 安全控制器 Flexi Soft 可通過集成模塊 Flexi Loop 將zui多 32 個這種安全開關(guān)或其他安全傳感器非常安全地級聯(lián)——zui高可達 DIN EN ISO13849-1 中的性能等級 PL e。”安全的級聯(lián)當然能省去大量電纜。但還能更好：因為 Flexi Loop分路單獨監(jiān)控每個傳感器，所以有效避免了在傳統(tǒng)串聯(lián)中可能出現(xiàn)的“被掩蓋的”順序錯誤的危險。該解決方案也很智能，因為 FlexiLoop 在運行過程中提供廣泛的診斷信息。這使貼裝機保持運轉(zhuǎn)，在傳輸模塊中也沒人中途掉隊。
設(shè)備安裝
我的旅行到此結(jié)束
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我在旅行中發(fā)生了很大變化：從沒有裝備的電路載體（當時我的厚度和平整度在啟程前就被位移測量傳感器 OD Mini檢測出來）變成裝備的印刷電路板。zui后一次檢查我是否裝備齊全的 IVC3D 系列可編程攝像機至少報告這一點?，F(xiàn)在我準備好集成到電子設(shè)備中。完成這項工作的裝配機也配有 SICK 傳感器。安全光幕 miniTwin 在手動操作的半自動裝置上實現(xiàn)方便操作且無障礙的監(jiān)控解決方案——甚至呈 L 形或 U 形。例如在面對靈活的保護區(qū)域幾何形狀或特殊的安裝要求時，常常也使用安全攝像系統(tǒng) V300。
都在上面了？讓3D攝像機告訴你。
嵌入到電子設(shè)備后，我穿越電子制造中傳感器世界的旅行到此結(jié)束。經(jīng)過適當包裝，即可交到zui終客戶手中。
西克(SICK)成立于1946年，歷經(jīng)多年的發(fā)展與積累，已成為影響力的智能傳感器解決方案供應商，產(chǎn)品廣泛應用于各行各業(yè)，包括包裝、食品飲料、機床、汽車、物流、交通、鋼鐵、機場、電子和紡織等行業(yè)。西克中國目前已在廣州、上海、北京、青島和香港等地設(shè)有分支機構(gòu)，并形成了*各主要區(qū)域的機構(gòu)體系和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
