Monitoreo de la temperatura del alamcenamiento de la pasta de soldadura

Turck Beierfeld monitorea las condiciones térmicas de donde se almacena la pasta de soldadura con un sistema de su propia empresa - con guardas de gabinete de control IM18-CCM50, sensores de monitoreo de condición CMTH y tableros de datos a través de Turc

En la planta de Beierfeld, Turck ha podido aplicar directamente una innovación lanzada recientemente y automatizar la manipulación de las pastas de soldadura en la producción electrónica. La empresa, situada en el este de Alemania, opera una instalación de producción SMT para placas de circuitos impresos, además de otras muchas líneas de producción. En el proceso SMT, la pasta de soldadura se aplica muy finamente (<150 micrómetros) a las placas de circuitos cin impresoras. A continuación, la placa de circuito impreso se equipa con los componentes y se solda en el proceso de reflujo posterior.

Las condiciones climáticas de las pastas de soldadura influyen en la calidad

Para conseguir la mejor calidad posible de la unión soldada, la pasta de soldadura debe almacenarse dentro de un determinado rango de temperatura. Por término medio, la pasta sólo debe procesarse a 23 - 27 grados Celsius - con una humedad del 40 - 60 por ciento (según el fabricante). Una vez impresas las placas de circuito impreso, no deben transcurrir más de ocho horas antes de soldarlas en el horno.

IM18-CCM50 controla la temperatura y el cierre de la puerta en cada uno de los cuatro fríos
Pastas de soldadura se introducen delante de la impresora, el CMTH detecta las condiciones ambientales
El sensor CMTH transmite los valores de temperatura y humedad a su maestro IO-Link a través de IO-Link
Fuente de alimentación y interruptor IP67 proporcionan conexión sin gabinete entre los sensores y el MES
Los tableros de control permite ver el estado de los cuartos fríos y de los demás puestos de trabajo
El maestro compacto TBEN-S IO-Link lleva los datos del sensor a la red de producción
El cerebro del sistema: El IM18-CCM, basado en Linux, tiende un puente entre el OT y el IT

Seguimiento manual de las pastas de soldaduras

Junto con su equipo y la directora del proyecto, Linda Galle, Christian Seliger, responsable de la unidad de negocio de Investigación y Desarrollo en la planta de Beierfeld, planificó e implementó el registro y la documentación automatizados de la manipulación de la pasta. La monitorización del clima en los refrigeradores se implementó con el sistema de monitorización de condiciones IM18-CCM50 de Turck. En cada uno de los cinco frigoríficos se encuentra una de estas protecciones del armario de control con un ordenador Linux integrado. Con sus sensores integrados, detectan la distancia a la puerta del frigorífico y la temperatura en el armario. Los dispositivos también son capaces de medir la humedad del aire, pero esto no es importante en esta aplicación, ya que en los frigoríficos sólo hay contenedores de pasta cerrados.

La temperatura y la humedad en las impresoras, en cambio, son muy relevantes, por lo que el sensor combinado de temperatura y humedad CMTH registra estas variables allí. Cada una de las tres impresoras de pasta de soldadura independientes tiene uno de estos sensores de monitorización de condiciones, y otro sensor registra las condiciones en la estación de trabajo donde se almacenan las pastas para su aclimatación. Cada sensor CMTH está conectado a un maestro TBEN-S IO-Link compacto, que transmite los datos a la red de producción. El conmutador gestionado TBEN-L5-SE-M2 IP67 también integra todos los IM18-CCM50 en la red de producción.

Con su sistema operativo Linux abierto, los dispositivos IM18-CCM50 están diseñados para la instalación de software OEM, lo que permite a los usuarios implementar sus propias soluciones de software. Forman el cerebro del sistema, que maneja el almacenamiento y la comunicación - con los sensores, la red y la Nube de Turck. Para supervisar los frigoríficos, solo se instalan en la plataforma de monitorización de estado los controladores de red y los scripts para la recogida de datos de los sensores. El IM18-CCM50 transmite los datos de los sensores integrados, así como los sensores CMTH, directamente a través de Ethernet a la Nube Turck.

Los tableros de control en la nube muestran las condiciones climáticas

En la actualidad, esta primera fase del proyecto de seguimiento de la pasta de soldadura está automatizada para garantizar que las temperaturas en los frigoríficos, en la estación de trabajo de aclimatación y en las impresoras cumplen las especificaciones. Actualmente, los tiempos de almacenamiento y retirada de las pastas faltan por documentar a mano o por registrar mediante el escaneo de los códigos QR de los contenedores. Si la humedad o la temperatura aumentan, esto se indica a los empleados en el tablero de mandos en la Nube de Turck. También se pueden identificar las tendencias a largo plazo, además de los valores actuales. En el futuro, sería posible conectar el MES para implementar la detección de tendencias y analizar las correlaciones entre las series de datos.

"La solución de monitorización de condiciones basada en el IM18-CCM que se ha implementado ahora era solo el primer paso en el camino hacia la monitorización totalmente automatizada del almacenamiento y el uso de las pastas de soldadura. En el proyecto de seguimiento, conectaremos nuestro MES y completaremos así la digitalización y automatización de nuestra producción. De este modo, podremos mantener la calidad al más alto nivel incluso cuando trabajemos al máximo de nuestra capacidad, y evitaremos costes innecesarios debido a la superposición de pastas de soldadura", resume Christian Seliger.

Perspectivas: Seguimiento de la pasta de soldadura sin fisuras con ayuda de RFID

En la segunda etapa de expansión, el seguimiento de las pastas se implementará directamente con etiquetas RFID en cada contenedor, lo que al mismo tiempo permite registrar la correcta aclimatación antes de abrir los contenedores. Dado que los dispositivos IM18-CCM se comunican directamente con el MES, que controla las órdenes de producción de las impresoras, el sistema puede comprobar inmediatamente si el contenedor de pasta utilizado se ha almacenado y aclimatado correctamente antes de imprimir las placas de circuito impreso, o bloquear su uso si no se han mantenido las condiciones requeridas. Si todos los datos están disponibles en el MES, también se puede obtener más información de él, por ejemplo, para descubrir puntos débiles y fuentes de error.

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