Trong sản xuất linh kiện điện tử, sau các công đoạn gia công, lắp ráp hoặc kiểm tra, linh kiện thường cần được xếp vào từng ô khay để lưu trữ, vận chuyển hoặc chuyển sang công đoạn tiếp theo. Nếu thực hiện thủ công, công nhân phải liên tục lấy khay, đặt từng linh kiện vào đúng vị trí rồi chuyển khay đã đầy sang công đoạn tiếp theo. Với sản lượng lớn, đây là công việc lặp lại, tiêu tốn nhân lực và khó duy trì tốc độ ổn định trong thời gian dài.
Máy cấp linh kiện tự động của SORA được thiết kế để tự động hóa toàn bộ công đoạn này, từ cấp khay từ chồng khay, gắp linh kiện bằng tay transfer, xếp linh kiện vào từng ô khay đến đưa khay thành phẩm sang công đoạn tiếp theo.
Giải pháp phù hợp với các dây chuyền sản xuất linh kiện điện tử yêu cầu tốc độ cao, độ chính xác và khả năng vận hành liên tục.
1. Bài toán xếp linh kiện vào khay theo cách thủ công
Đối với sản xuất số lượng nhỏ, việc công nhân xếp linh kiện vào khay có thể vẫn đáp ứng được yêu cầu. Tuy nhiên, khi sản lượng tăng, công đoạn này bắt đầu phát sinh nhiều vấn đề:
- Công nhân phải thực hiện thao tác lặp lại trong thời gian dài.
- Tốc độ xếp linh kiện phụ thuộc vào người vận hành.
- Dễ xảy ra sai vị trí hoặc thiếu linh kiện trong khay.
- Khó duy trì năng suất ổn định trong nhiều ca sản xuất.
- Tốn nhân lực cho công việc có tính lặp lại cao.
- Khó đồng bộ với các công đoạn tự động phía trước và phía sau.
Trong khi đó, các hệ thống tray loading tự động có thể sử dụng cơ cấu pick-and-place để đưa linh kiện vào đúng vị trí trong khay và kết hợp với hệ thống cấp, chuyển và xếp khay tự động.
Vì vậy, tự động hóa công đoạn cấp và xếp linh kiện vào khay là một hướng phù hợp khi doanh nghiệp cần tăng năng suất và giảm thao tác thủ công.
2. Máy cấp linh kiện tự động hoạt động như thế nào?
Hệ thống được thiết kế để thực hiện liên tục các thao tác:
Cấp chồng khay → Tách khay → Đưa khay vào vị trí → Gắp linh kiện → Xếp vào từng ô → Đẩy khay thành phẩm → Chuyển sang công đoạn tiếp theo
Trong đó, từng cơ cấu đảm nhiệm một nhiệm vụ riêng.
2.1. Cấp khay tự động từ chồng khay
Các khay rỗng được xếp thành chồng và đưa vào vị trí cấp khay. Sau đó hệ thống tự động tách từng khay khỏi chồng và đưa vào khu vực xếp linh kiện.
Việc tự động hóa khâu này giúp công nhân không phải liên tục lấy và đặt từng khay bằng tay. Các hệ thống tray handling trong ngành điện tử cũng có thể sử dụng module xếp chồng và cấp khay tự động để duy trì hoạt động liên tục.
2.2. Gắp và xếp linh kiện bằng tay transfer
Sau khi khay được đưa đến vị trí làm việc, tay transfer thực hiện thao tác gắp linh kiện và đặt vào từng ô đã được thiết kế trên khay.
Tùy loại linh kiện, cơ cấu gắp có thể được thiết kế theo hình dạng và kích thước sản phẩm nhằm đảm bảo linh kiện được đặt đúng vị trí mà không làm ảnh hưởng đến bề mặt hoặc các đặc điểm kỹ thuật của sản phẩm.
Công nghệ pick-and-place được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa ngành điện tử nhờ khả năng thực hiện thao tác gắp và đặt với tốc độ cao, độ lặp lại ổn định.
2.3. Xếp linh kiện chính xác vào từng ô khay
Mỗi khay được thiết kế với các vị trí chứa linh kiện riêng. Tay transfer di chuyển theo chương trình đã thiết lập để đưa từng linh kiện vào đúng ô.
Quá trình này có thể được kiểm soát theo:
- Vị trí linh kiện.
- Số lượng linh kiện.
- Thứ tự xếp.
- Vị trí từng ô.
- Chu kỳ cấp linh kiện.
Nhờ đó, khay thành phẩm có cách sắp xếp đồng đều giữa các chu kỳ sản xuất.
2.4. Đẩy khay thành phẩm sang công đoạn tiếp theo
Sau khi các vị trí trên khay đã được lấp đầy, hệ thống đưa khay thành phẩm ra khỏi khu vực xếp.
Khay có thể được chuyển sang:
- Công đoạn kiểm tra.
- Công đoạn lắp ráp.
- Khu vực lưu trữ.
- Công đoạn đóng gói.
- Hệ thống vận chuyển nội bộ.
Cách tổ chức này giúp máy có thể kết nối trực tiếp với dây chuyền thay vì hoạt động như một thiết bị độc lập.
3. Máy cấp linh kiện tự động mang lại lợi ích gì?
3.1. Giảm thao tác thủ công
Các công đoạn lấy khay, xếp linh kiện và chuyển khay thành phẩm được tự động hóa. Nhờ đó, doanh nghiệp giảm số lượng thao tác lặp lại mà công nhân phải thực hiện trong mỗi chu kỳ.
3.2. Tăng năng suất
Tay transfer thực hiện quá trình gắp và đặt theo chu kỳ đã lập trình, giúp công đoạn xếp linh kiện duy trì tốc độ ổn định. Đây là lợi thế quan trọng đối với các dây chuyền sản xuất linh kiện điện tử có sản lượng lớn.
3.3. Đảm bảo độ chính xác và đồng đều
Hệ thống tự động đưa linh kiện vào các vị trí đã thiết lập, giúp hạn chế tình trạng đặt sai vị trí hoặc sắp xếp không đồng đều giữa các khay. Các hệ thống pick-and-place công nghiệp được thiết kế nhằm đảm bảo khả năng lặp lại vị trí trong môi trường sản xuất liên tục.
3.4. Vận hành liên tục
Khi được tích hợp đầy đủ hệ thống cấp khay và chuyển khay, máy có thể hoạt động liên tục theo chu kỳ sản xuất. Điều này giúp giảm sự phụ thuộc vào việc công nhân phải liên tục bổ sung khay hoặc chuyển khay bằng tay.
3.5. Linh hoạt theo từng loại sản phẩm
Cấu hình máy có thể được thiết kế dựa trên:
- Kích thước linh kiện.
- Hình dạng linh kiện.
- Số lượng linh kiện trên mỗi khay.
- Kích thước khay.
- Cách bố trí các ô.
- Yêu cầu tốc độ sản xuất.
Khi thay đổi sản phẩm, chương trình và cơ cấu gắp có thể được điều chỉnh phù hợp với yêu cầu của từng bài toán.
4. Máy cấp linh kiện tự động phù hợp với những sản phẩm nào?
Giải pháp đặc biệt phù hợp với các sản phẩm có đặc điểm:
- Kích thước nhỏ.
- Cần đặt chính xác vào từng vị trí.
- Sản xuất với số lượng lớn.
- Có quy cách đóng khay cố định.
- Cần vận chuyển hoặc lưu trữ theo từng khay.
- Cần chuyển tiếp tự động sang công đoạn tiếp theo.
Trong ngành điện tử, linh kiện có thể được cung cấp dưới nhiều dạng như khay, tape hoặc tube; với các sản phẩm sử dụng khay, hệ thống handling và pick-and-place có thể được tích hợp để tự động hóa quá trình cấp và đặt linh kiện.
5. Ứng dụng trong ngành linh kiện điện tử
Ngành sản xuất linh kiện điện tử là lĩnh vực phù hợp với máy cấp linh kiện tự động do có nhiều công đoạn yêu cầu xử lý sản phẩm nhỏ với tốc độ cao và độ chính xác ổn định.
Hệ thống có thể được ứng dụng cho các công đoạn:
Sản xuất → Kiểm tra → Xếp khay → Lưu trữ/đóng gói → Chuyển công đoạn
Đặc biệt, khi doanh nghiệp đang phải bố trí nhân công để xếp linh kiện vào khay sau quá trình kiểm tra hoặc lắp ráp, đây là một trong những công đoạn có thể xem xét tự động hóa. Các hệ thống tray handling trong ngành điện tử cũng có thể kết hợp kiểm tra, phân loại và đưa linh kiện đạt/không đạt vào các khay tương ứng.
6. Máy này có thể kết hợp với giải pháp nào?
Trong dây chuyền sản xuất linh kiện điện tử, việc cấp và xếp linh kiện vào khay thường chỉ là một mắt xích trong toàn bộ quy trình. Linh kiện có thể được sắp xếp, cấp đến vị trí gắp, đưa vào khay, vận chuyển giữa các trạm rồi tiếp tục sang công đoạn lắp ráp hoặc kiểm tra.
Chẳng hạn, với những linh kiện nhỏ cần được định hướng trước khi gắp, bộ rung cấp linh kiện tự động có thể đảm nhiệm việc sắp xếp và đưa linh kiện đến vị trí cấp theo đúng hướng và nhịp sản xuất. Đây là tiền đề để cơ cấu transfer thực hiện thao tác gắp và đặt linh kiện vào khay ổn định hơn. SORA cũng thiết kế bộ rung theo đặc điểm từng loại linh kiện và yêu cầu cấp của dây chuyền.
Sau khi khay được xếp đầy, thay vì công nhân phải tự vận chuyển giữa các trạm, khay có thể được đưa đến công đoạn tiếp theo bằng hệ thống vận chuyển tự động. Với dây chuyền có nhiều trạm và nhu cầu luân chuyển khay liên tục, AGV Roller có thể đảm nhiệm việc nhận, di chuyển và chuyển giao khay giữa các vị trí sản xuất.
Tại công đoạn tiếp theo, các khay linh kiện có thể được đưa vào hệ thống lắp ráp hoặc kiểm tra tùy theo quy trình sản xuất. Đối với dây chuyền điện tử, máy lắp ráp linh kiện điện tử có thể tiếp nhận linh kiện và thực hiện các thao tác lắp ráp theo chu kỳ được thiết lập. SORA cũng có giải pháp máy lắp ráp linh kiện điện tử tự động trong nhóm các giải pháp cải tiến sản xuất.
Như vậy, một quy trình có thể được xây dựng theo hướng:
Cấp và định hướng linh kiện → Gắp xếp vào khay → Vận chuyển khay → Lắp ráp/kiểm tra → Chuyển sang công đoạn tiếp theo
Thay vì tự động hóa riêng một thao tác, doanh nghiệp có thể từng bước kết nối các công đoạn thành một quy trình liên tục, phù hợp với định hướng cải tiến hiệu suất trong sản xuất của SORA.
7. SORA thiết kế máy cấp linh kiện theo sản phẩm và khay
Không phải mọi linh kiện đều có thể sử dụng chung một cấu hình máy.
Để thiết kế hệ thống phù hợp, SORA cần xem xét:
- Kích thước và hình dạng linh kiện.
- Vật liệu sản phẩm.
- Đặc điểm bề mặt.
- Kích thước và cấu trúc khay.
- Số lượng ô trên mỗi khay.
- Số linh kiện cần xếp.
- Tốc độ yêu cầu.
- Phương án cấp linh kiện.
- Phương án cấp và thu khay.
- Yêu cầu kết nối với dây chuyền hiện hữu.
Từ đó, hệ thống có thể được thiết kế gồm cơ cấu cấp khay, tay transfer, bộ phận gắp, cơ cấu định vị, hệ thống điều khiển và cơ cấu chuyển khay thành phẩm. Máy cấp linh kiện tự động giúp doanh nghiệp tự động hóa công đoạn cấp khay, gắp và xếp linh kiện vào từng ô, đồng thời chuyển khay thành phẩm sang công đoạn tiếp theo.
Giải pháp giúp giảm thao tác thủ công, tăng tính ổn định của quá trình xếp linh kiện và phù hợp với các dây chuyền sản xuất linh kiện điện tử có sản lượng lớn. Thay vì bố trí nhân công liên tục cho công việc lấy khay và xếp từng linh kiện, doanh nghiệp có thể đưa công đoạn này vào một quy trình tự động, kết nối với các công đoạn kiểm tra, lắp ráp, đóng gói hoặc vận chuyển phía trước và phía sau.
SORA có thể khảo sát sản phẩm, khay và quy trình thực tế để thiết kế máy cấp linh kiện tự động phù hợp với yêu cầu sản xuất của doanh nghiệp.
