MIMO TECHNOLOGY

Stencil Management

Um Flachbaugruppen mit SMD Bauteilen bestücken zu können, muss eine Lotpaste mithilfe einer individuellen Schablone aufgetragen werden. Durch ein chaotisches Lagersystem sollen die Schablonen in einem beliebigen Fach abgelegt und durch das System wiedergefunden werden können.

Problem

Die Flachbaugruppen werden bei Endress + Hauser in fünf Produktionslinien hergestellt. Bei jeder Linie steht ein Regal mit bis zu 100 Schablonen. Die Fächer werden von Hand beschriftet und müssen beim Produktwechsel Zeitaufwändig durch den Mitarbeiter gesucht werden. Um diese Zeit einzusparen, werden die Regale durch das Stencil Management System erweitert. Die Schablonen werden in einer MySQL-Datenbank abgespeichert und über ein LAN-Netzwerk geteilt. Somit können die Schablonen Regalübergreifend gefunden werden. Für das Projekt wurde eine Modellvariante (Abb.1) eines Regals erstellt. Wird eine Schablone ins Regal geschoben, muss diese zur Identifikation mit einem Barcode-Scanner eingelesen werden. Die gespeicherten Schablonen können mit einem Barcode oder über eine Auflistung gefunden werden.

Umsetzung

Eine chaotische Lagerung benötigt Informationen über Ein- und Ausschübe der Produkte. Mit Infrarot-Reflex-Kopplern wird die An- und Abwesenheit der Schablonen detektiert. Über mehrere Multiplexer und ein Mikrocontroller werden die Daten ausgelesen und logisch interpretiert. Oberhalb der Fächer befinden sich adressierbare LEDs, die die Position der gesuchten Schablonen signalisieren sollen. Die Steuerung des Systems übernimmt ein Single-Board-Computer (SBC), an dem ein 7" Display angeschlossen ist. Auf dem Display wird ein User-Interface (Abb. 2) angezeigt, welches zusammen mit einem Barcode-Scanner zur Bedienung des Systems genutzt wird. Die Kommunikation zwischen SBC und Mikrocontroller wird über I2C mit einem selbst entwickelten Code erreicht. Da I2C auf dem Master und Slave Prinzip sendet, wird der Mikrocontroller jede Sekunde von SBC abgefragt.

Software

Das User-Interface (Abb. 2) ist eine Webseite, die sowohl mit dem Touch-screen am Regal, als auch über das Interne Netzwerk mit einem Computer bedient werden kann. Die Schaltflächen verweisen zu den Untermenüs, welche den Benutzer interaktiv in der Bedienung des Regals leiten. Die Logik zum Steuern des Regals wird beim Laden der Seite im PHP-Code ausgeführt. Die Kommunikation mit dem Mikrocontroller wird über ein Python Skript realisiert. Dieses wird für gewisse befehle während des Ladens der Seite aber auch für die sekündliche Statusabfrage des Mikrocontrollers verwendet. Das User Interface beinhaltet neben dem Suchen und Einlagern von Schablonen noch die weiteren Funktionen: Statistik, Hilfemenü und einen passwortgeschützten Einstellungsbereich. Im Einstellungsbereich können Fehler beim Einlagern nachverfolgt und korrigiert werden.

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