ITTO20130954A1 - Modulo automatizzato per linee di assemblaggio e metodo di attuazione e controllo associato. - Google Patents
Modulo automatizzato per linee di assemblaggio e metodo di attuazione e controllo associato.Info
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Description
MODULO AUTOMATIZZATO PER LINEE DI ASSEMBLAGGIO E METODO DI ATTUAZIONE E CONTROLLO ASSOCIATO.
La presente invenzione si riferisce ad un modulo automatizzato modulare atto a gestire una pluralità di celle, ognuna a sua volta atta ad attuare un’operazione su un dispositivo elettronico. Detto modulo automatizzato è atto ad essere inserito in una linea di assemblaggio e/o collaudo di un dispositivo elettronico, ad esempio comprendente un supporto PCB ad esempio della tipologia PTH e/o SMD. La presente invenzione riguarda inoltre il metodo di attuazione e controllo del modulo automatizzato. Il modulo della presente invenzione è il modulo conclusivo di una linea di assemblaggio per circuiti elettronici.
Ogni modulo comprende una pluralità di celle intercambiabili e opportunamente assemblabili, in cui ad ogni cella può essere associato uno specifico sistema di attuazione, quali ad esempio sistemi di assemblaggio, sistemi di test e sistemi di marcatura, intercambiabili in funzione della cella da realizzare e del conseguente modulo da implementare.
Ogni modulo è connettibile in modo modulare ad uno o più moduli realizzando connessioni in serie o parallelo di detti moduli. Tale connessione permette di realizzare una macro-modulo atto ad attuare delle operazioni, quali ad esempio di marchiatura e/o di assemblaggio e/o di test, in funzione del dispositivo elettronico proveniente da una linea di produzione o assemblaggio.
Il metodo di attuazione secondo la presente invenzione è la sequenza di passi atti ad attuare le funzioni operative di ogni cella del modulo, al fine di determinare se il dispositivo elettronico inserito nel modulo è conforme alle richieste. Tale metodo permette il controllo e la gestione di ogni singola cella compresa nel modulo.
Sono noti moduli di assemblaggio e test i quali, posti a valle di una linea di cablaggio o assemblaggio di un dispositivo elettronico normalmente di tipo SMD, eseguono i test funzionali e di collaudo sui dispositivi elettronici realizzati dalla linea. Tali celle possono essere inoltre atte ad eseguire eventuali ultime fasi si assemblaggio e di marchiatura del dispositivo elettronico.
Tali moduli sono realizzati in modo specifico per il test o assemblaggio di uno specifico dispositivo elettronico. In tali moduli le stazioni o celle in esso comprese sono interdipendenti fra loro, rendendo il modulo rigido da un punto di vista dell’intercambiabilità dei sistemi di attuazione. L’impossibilità di modificare funzionalmente le singole celle o stazioni rende il modulo univoco per il dispositivo elettronico per cui è stato progettato.
Tali moduli non consentono un rapido cambio di funzionalità della singola stazione o cella in quanto ogni stazione, e lo stesso modulo, sono realizzati in modo specifico per svolgere specifiche funzioni di assemblaggio o di test su uno specifico dispositivo elettronico.
Non sono noti moduli per l’assemblaggio e/o il test di dispositivi elettronici i quali sono assemblabili in modo modulare fra loro.
Inoltre, non sono noti moduli, comprendenti celle o stazioni, i quali sono connessi fra loro in modo modulare, in cui è possibile variare la sequenza di stazioni o celle, ed in cui ogni cella o stazione può variare la propria funzione modificando semplicemente il sistema di attuazione, ad esempio la fixture ad esso associata.
Nell’arte nota, ogni specifico modulo è controllato e gestito da un sistema di elaborazione dei dati il quale è atto ad eseguire un programma di gestione del modulo prefissato e realizzato appositamente per il modulo stesso. Detto programma di gestione è inoltre normalmente utilizzato anche per la gestione dei segnali di errore.
Tale architettura di gestione del modulo, da un punto di vista software, rende difficilmente modificabile il modulo stesso ed in particolare le funzioni da esso implementabili e quelle implementabili dalle singole stazioni o celle.
Non sono noti moduli di assemblaggio e/o test i quali comprendono un’unità di controllo in grado di comunicare direttamente con la singola cella per il corretto funzionamento del modulo stesso ed in grado di poter accogliere nuove celle e/o rimuoverne e/o modificare alcune funzioni di ogni cella o stazione per adattare il modulo stesso a differenti dispositivi elettronici rispetto ai dispositivi elettronici per cui è stato progettato.
Nel mercato è in aumento la richiesta di linee di produzione o assemblaggio altamente automatizzate e in grado di poter assemblare diversi circuiti elettronici senza per questo sconvolgere la stessa linea di produzione o assemblaggio per permettere il cambio del dispositivo elettronico da assemblare.
Come anticipato la porzione più critica della linea di produzione o assemblaggio risulta essere l’ultimo modulo della linea, in particolare il modulo atto ad eseguire almeno un test e la marchiatura finale del dispositivo elettronico. La difficoltà di rendere il modulo adattabile a diversi dispositivi elettronici è dovuta al fatto che i test finali sul dispositivo elettronico sono molto specifici per ogni dispositivo elettronico e difficilmente generalizzabili su altri dispositivi elettronici.
È richiesto inoltre che la linea di assemblaggio ed in particolar i singoli moduli, compreso il modulo finale di test e marchiatura, siano dotati di alta flessibilità, possibilità di modificare il singolo modulo per modificarne le caratteristiche funzionali, velocità di assemblaggio delle celle e del modulo stesso, al fine di consentire un rapido cambiamento delle caratteristiche funzionali per rendere immediatamente operativo un modulo per un nuovo dispositivo elettronico. Lo stesso modulo deve essere in grado di trattare diversi standard di uscita.
È inoltre richiesto dal mercato che il singolo modulo abbia un velocità di produzione molto elevata in particolare viene valutato tramite il parametro takt time il quale rappresenta un rapporto fra un periodo di osservazione della linea di assemblaggio e i pezzi conformi prodotti dalla suddetta linea durante il periodo di osservazione.
Tale parametro è dipendente: dalle tempistiche di movimentazione del prodotto elettronico fra le varie celle o stazioni comprese in un modulo; dalla differenza di esecuzione delle operazioni svolte dalla singola cella che possono causare la creazione di una coda di prodotti su una o più celle o stazioni rispetto ad alte celle o stazioni. Tale parametro è inoltre funzione delle possibili difetti delle singole celle o stazioni di un modulo.
Allo stato attuale non sono noti moduli automatizzati per il test e/o la marchiatura e/o l’assemblaggio, inseriti in una linea di assemblaggio, i quali possano essere modificati, a seguito della loro realizzazione, per poter adattarsi a svolgere diverse operazioni su un diverso dispositivo elettronico rispetto a quelli per i quali il modulo era stato assemblato e realizzata.
La presente invenzione si propone di risolvere i suddetti problemi tecnici realizzando un modulo automatizzato per linee di assemblaggio e metodo di attuazione e controllo associato, i quali permettono di risolvere tutti i suddetti problemi tecnici.
Un aspetto della presente invenzione riguarda un modulo automatizzato con le caratteristiche dell’allegata rivendicazione 1.
Un ulteriore aspetto della presente invenzione riguarda una linea di assemblaggio con le caratteristiche dell’allegata rivendicazione 13.
Un ulteriore aspetto della presente invenzione riguarda un metodo di attuazione e controllo con le caratteristiche dell’allegata rivendicazione 15.
Le caratteristiche ed i vantaggi del modulo, della linea e del metodo secondo la presente invenzione saranno chiari ed evidenti dalla seguente descrizione di diverse forme di realizzazione a titolo esemplificativo e dalle seguenti figure le quali illustrano nel dettaglio:
• la figura 1 mostra una linea di assemblaggio o produzione in cui è compreso un modulo automatizzato secondo la presente invenzione;
• le figure 2A 2B, 2C e 2D mostrano almeno un modulo secondo la presente invenzione, in particolare la figura 2A mostra uno schema a blocchi esemplificativo di un modulo comprendente una pluralità di celle; la figura 2B un modulo comprendente tre celle; la figura 2C illustra due moduli connessi in modo modulare fra loro, ad esempio in cascata, al fine di ottenere una macro-modulo; la figura 2D mostra in modo schematico un modulo in una forma di realizzazione preferita;
• le figure 3A, 3B e 3C mostrano dettagli sempre più accurati di un generico modulo, in particolare la figura 3A una forma di realizzazione di un generico modulo a tre celle, la figura 3B mostra una generica cella esemplificativa applicabile ad un modulo, la figura 3C mostra un generico sistema di attuazione, applicabile ad una cella assemblabile nel modulo desiderato;
• le figure 4A e 4B mostrano in modo schematico la struttura della gestione di almeno un modulo in particolare: la struttura la figura 4A mostra lo schema concettuale per il controllo di un generico modulo, ad esempio un modulo di figura 2A; mentre la figura 4B la gestione di una generica singola cella;
• le figure 5A e 5B mostrano dei flow chart esemplificativi, in particolare la figura 5A mostra un flow chart esemplificativo di una linea di assemblaggio comprendente un modulo secondo la presente invenzione; mentre la figura 5B mostra un flow chart esemplificativo di un possibile metodo di attuazione e controllo per un modulo comprendente una cella di marchiatura e due celle di test;
• le figure 6A, 6B e 6C mostrano a titolo semplificativo le diverse tipologie di celle implementabili in un modulo secondo la presente invenzione, in particolare la figura 6A mostra in modo schematico una generica cella di test, la figura 6B mostra in modo schematico una generica cella di assemblaggio, la figura 6C mostra in modo schematico una generica cella di marchiatura.
Con riferimento alle citate figure, il modulo automatizzato 3 è atto ad essere associato ad una linee di assemblaggio 1 la quale a sua volta è atta ad assemblare dispositivi elettronici “P”.
Ai fini della presente descrizione con il termine dispositivi elettronici “P” s’intendono qualsiasi prodotto in cui sia compreso almeno un dispositivo elettronico, ad esempio un dispositivo comprendente almeno una scheda elettronica della tipologia PCB.
Il modulo 3 secondo la presente invenzione è preferibilmente atto ad essere l’ultimo modulo della linea di assemblaggio 1, come ad esempio illustrato in figura 1. Lo stesso modulo 3 può essere un modulo di congiunzione fra linee di assemblaggio poste in cascata.
Il modulo automatizzato 3 comprende una pluralità di celle (5, 5A, 5B, 5C), come ad esempio illustrato nelle figure 2A-2D. Ogni cella 5 comprende una struttura di supporto 51, un’unità di controllo 53, ed almeno un sistema di attuazione 55, come ad esempio illustrato nella figura 3A.
Ai fini della presente descrizione con il riferimento numerico “5” si intende una generica cella compresa nel modulo 3 secondo la presente invenzione; invece con i riferimenti numerici “5A", “5B” e “5C” ci si riferisce a specifiche celle le quali saranno descritte a fini esemplificativi e non limitativi più nel dettaglio nel proseguo della presente descrizione.
Detto sistema di attuazione 55 è operativamente connesso, tramite linee di comunicazione (non illustrata nel dettaglio), a detta unità di controllo 53. Il sistema di attuazione 55 è atto a ricevere comandi almeno da detta unità di controllo 53, ed a trasmettere risultati ottenuti, a seguito della sua attuazione, verso detta unità di controllo 53, sotto forma di dati.
Detta struttura di supporto 51 è la struttura che contiene detta unità di controllo 53 e supporta detto sistema di attuazione 55, come ad esempio visibile in figura 3B.
Per ogni singola cella 5, detto sistema di attuazione 55 può comprendere un quadro di bordo, circuiti elettronici, circuiti pneumatici e strumentazioni, non descritti nel dettaglio, necessari alle operazioni eseguibili dallo stesso sistema di attuazione 55, in funzioni delle operazioni per cui il sistema 55 è stato realizzato. Tali componenti sono preferibilmente contenuti nella struttura di supporto 51.
Detta unità di controllo 53 è atta a controllare e gestire il sistema di attuazione 55 ed gli eventuali componenti necessarie all’esecuzione delle operazioni eseguibili dal rispettivo sistema di attuazione 55.
Detta unità di controllo 53 è interfacciata al sistema di attuazione 55 tramite connettori, preferibilmente universali, oppure adattatori al fine di consentire di connettere e/o sostituire uno o più sistemi di attuazione 55 dall’unità di controllo 53 in modo semplice e rapido.
Il modulo automatizzato 3, secondo la presente invenzione, comprende almeno un dispositivo di movimentazione 36 almeno atto a movimentare almeno un dispositivo elettronico “P” fra le diverse celle 5 comprese nel modulo 3, come ad esempio illustrato nelle figure 1-3A.
Detto almeno un dispositivo di movimentazione 36 è realizzato in modo tale da poter muovere i dispositivi elettronici “P” in ingresso al modulo automatizzato 3 fra le diverse celle 5 ed in fine condurre gli stessi dispositivi “P” verso un uscita appropriata, ad esempio i dispositivi elettronici “P” ritenuti conformi vengono indirizzati ad un’uscita differente rispetto ai dispositivi elettronici ritenuti non-conformi.
Al fine della presente invenzione, con il termine dispositivo elettronico conforme si intende un dispositivo elettronico “P” che rispetta tutti gli standard di realizzazione con cui è stato progettato. In particolare, un dispositivo elettronico “P” è ritenuto conforme se i risultati restituiti dalle singole celle 5 a seguito delle rispettive operazioni sono tutti positivi. Invece, con il termine dispositivo elettronico non-conforme si intende un dispositivo elettronico “P” per il quale almeno un risultato restituito da una delle celle 5, a seguito delle rispettive operazioni, è negativo.
Il modulo automatizzato 3, secondo la presente invenzione, comprende un’unità di supervisione 32 atta ad interagire con ogni unità di controllo 53 di ogni cella 5, inviando comandi per il controllo ed il comando di ogni singola cella 5 e ricevendo i rispettivi risultati dalle rispettive unità di controllo 53, sotto forma di dati.
Detta unità di supervisione 32 è elettricamente connessa con le singole unità di controllo 53. Detta unità di supervisione 32 è interfacciata alle unità di controllo 53 tramite connettori, preferibilmente universali, atti a consentire l’aggiunta e/o rimozione di una o più celle 5 in modo semplice e rapido.
La stessa unità di supervisione 32 è inoltre atta a controllare detto almeno un dispositivo di movimentazione 36 per la sua opportuna attivazione, al fine di movimentare opportunamente i dispositivi elettronici “P”, ad esempio giunti in ingresso al modulo 3, fra le diverse celle 5, e verso le opportune uscite.
La stessa unità di supervisione 32 comprende un’unità computazionale atta ad elaborare i risultati, sotto forma di dati, ottenuti dalle singole celle 5, al fine di poter almeno determinare la conformità o meno dei singoli dispositivi elettronici “P”.
In generale, le varie celle 5 comprese nel modulo automatizzato 3 sono indipendenti fra loro e assemblate in modo modulare fra loro nella sequenza desiderata al fine di ottenere la sequenza di operazioni da svolgere sul dispositivo elettronico “P” desiderata.
Ai fini della presente descrizione con il termine celle indipendenti s’intende che la singola cella è in grado di funzionare in totale autonomia dalle altre celle comprese nel modulo. Per tale ragione le varie celle 5 comprese in un modulo automatizzata 3, secondo la presente invenzione, sono assemblabili in modo modulare nella configurazione desiderata al fine di svolgere sul dispositivo elettronico “P” una sequenza di operazioni desiderata.
L’unità di supervisione 32 indicizza la posizione di ogni singola cella 5 presente nel modulo 3, al fine di poter attivare opportunamente il dispositivo di movimentazione 36 per movimentare i dispositivi elettronici “P” all’interno del modulo 3 fra le diverse celle 5. In generale la movimentazione dei dispositivi elettronici “P” all’interno del modulo è funzione del metodo di attuazione e controllo implementato nel modulo 3, in particolare è funzione della sequenza di attuazione delle singole operazioni, come descritto in seguito. Inoltre, la movimentazione del dispositivi “P” può essere scelta in funzione della coda di dispositivi “P” in attesa di subire una particolare operazione da una particolare cella 5.
Le suddette caratteristiche tecniche permettono di ottenere un modulo automatizzato duttile, il quale può essere modificato in modo semplice e rapido, al fine di modificare la sequenza di operazioni da svolgere sul dispositivo elettronico “P”, al variare delle caratteristiche del dispositivo elettronico “P” da testare.
Tali caratteristiche tecniche permettono di modificare il modulo automatizzato 3 in funzione del dispositivo elettronico “P” da testare, in modo semplice e rapido.
In generale il modulo automatizzato 3, secondo la presente invenzione, è realizzato in modo tale che tutti i circuiti di allarme sulla sicurezza del modulo 3 stesso sono gestiti tramite circuiti elettronici dedicati e specifici. In particolare detto unità di supervisione 32 è indipendente dalla gestione dei circuiti di allarme, cioè l’unità di supervisione 32 è esclusa dalla gestione dei circuiti di allarme compresi nel modulo automatizzato 3 secondo la presente invenzione. Detta unità di supervisione 32 deve solo ricevere la notifica degli eventi di allarme senza agire su di essi.
Detta unità di supervisione 32 è atta a gestire la corretta sequenza di inizializzazione delle diverse celle 5. Preferibilmente, l’inizializzazione interna della singola cella 5 può essere gestita internamente dalla cella 5 stessa, tramite la propria unità di controllo 53, la quale a sua volta comunica con l’unità di supervisione 32.
Nelle figure 4A e 4B sono illustrati a titolo esemplificativo i flussi di dati da e verso detta unità di supervisione 32 rispetto ai diversi dispositivi compresi nel modulo automatizzato 3 secondo la presente invenzione.
Il modulo automatizzato 3, secondo la presente invenzione, comprende: almeno una cella di test 5A, atta a svolgere almeno un test funzionale su almeno un dispositivo elettronico “P”, tramite un rispettivo sistema di attuazione, in particolare un sistema di test 55A. Ai fini della presente descrizione, con il termine svolgere un test funzionale s’intende svolgere un test sul dispositivo elettronico “P” che può essere di tipo elettrico e/o meccanico e/o visivo e/o fisico, in funzioni delle caratteristiche tecniche dello stesso dispositivo elettronico “P” da testare, e dalle tipologie di test che si vogliono implementare.
Ai fini della presente invenzione con il termine test elettrico si intende un test sul dispositivo elettronico al fine di testare le caratteristiche elettriche di almeno un elemento compreso nel dispositivo elettronico “P” da testare. La cella di test 5A può essere ad esempio un dispositivo di misura al fine di acquisire o misurare un parametro elettrico, ad esempio una tensione, oppure una stazione di lettura della tipologia a trasponder.
Ai fini della presente invenzione con il termine test meccanico si intende un test sul dispositivo elettronico “P” al fine di testare le caratteristiche meccaniche di almeno un elemento compreso nel dispositivo elettronico “P” da testare. La cella di test 5A può essere ad esempio una cella di collaudo per la tenuta meccanica e/o alle infiltrazioni ad esempio di un involucro esterno; oppure può essere una cella per la valutazione dei sistemi di packaging sul dispositivo elettronico “P” finito.
Ai fini della presente invenzione con il termine test visivo si intende un test sul dispositivo elettronico “P” al fine di verificare la disposizione, da un punto di vista visivo, di almeno un elemento compreso nel dispositivo elettronico “P” da testare, oppure la presenza di un particolare elemento distintivo quale un marchio. La cella di test 5A può essere ad esempio una cella o stazione di lettura della tipologia a codice a barre o a matrice o della tipologia RFID.
Ai fini della presente invenzione con il termine test fisico si intende un test sul dispositivo elettronico “P” al fine di testare le caratteristiche fisiche di almeno un elemento compreso nel dispositivo elettronico “P” da testare, ad esempio le caratteristiche di una grandezza fisica generata da almeno un elemento compreso nel dispositivo elettronico “P” da testare. La cella di test 5A può essere ad esempio una cella di collaudo prova rumore.
Il modulo automatizzato 3 secondo la presente invenzione comprende almeno una cella di marchiatura 5C, atta ad apporre almeno un segno distintivo su almeno un dispositivo elettronico “P” tramite il rispettivo sistema di attuazione 55, in particolare un sistema di marchiatura 55C, ad esempio atto ad apporre un solo segno distintivo.
Ai fini della presente invenzione con il termine segno distintivo s’intende un segno atto a distinguere il singolo dispositivo elettronico “P” giunto nel modulo 3, oppure un segno atto a distinguere la stessa tipologia di dispositivo elettronico “P”, oppure per segnalare particolari caratteristiche tecniche conformi agli standard preposti. Tale segno può essere un codice alfanumerico e/o un simbolismo distintivo. La cella di marchiatura 5C può essere ad esempio una cella di marchiatura a laser o a caldo o per verniciatura.
Il modulo 3 secondo la presente invenzione comprende almeno un elemento di comunicazione d’ingresso 39A, quale ad esempio un nastro trasportatore, atto a condurre il dispositivo elettronico “P” all’interno del modulo 3 stesso, ad esempio consentire ad almeno un dispositivo elettronico “P”, proveniente da una linea di assemblaggio 1, di entrare nello stesso modulo 3. Detto elemento di comunicazione d’ingresso 39A è l’interfaccia d’ingresso del modulo 3 è può essere adattato alla tipologia di mezzi di movimentazioni utilizzati nella linea di assemblaggio 1 a cui il modulo 3 è associato.
È compreso inoltre un primo elemento di comunicazione di uscita 39B, quale ad esempio nastro trasportatore, atto a condurre il dispositivo elettronico “P”, ritenuto conforme, verso una successiva linea, quale ad esempio una linea di imballaggio. Detto un primo elemento di comunicazione di uscita 39B consente ad un dispositivo elettronico “P”, ritenuto conforme, di giungere ad esempio ad una prima uscita ove gli stessi dispositivi “P” possono essere opportunamente imballati per essere consegnati ad un utilizzatore.
È inoltre compreso un secondo elemento di comunicazione di uscita 39C, quale ad esempio nastro trasportatore, atto a condurre il dispositivo elettronico “P” ritenuto non-conforme verso una linea di scarto. Detto secondo elemento di comunicazione di uscita 39B consente ad dispositivo elettronico “P”, ritenuto non-conforme, di giungere ad una seconda uscita dove tale dispositivo elettronico viene scartato.
Detti elementi di comunicazione di uscita (39B, 39C) sono le interfacce d’uscita del modulo 3 è possono essere adattati alla tipologia di mezzi di movimentazioni utilizzati nelle successive linee, quali ad esempio la linea di imballaggio e la linea di scarto.
Nelle figure 2B-2D sono illustrate forme di realizzazione esemplificative del modulo 3 in cui sono visibili sia l’elemento di comunicazione d’ingresso 39A sia gli elementi di comunicazione d’uscita (39B e 39C).
In una forma di realizzazione esemplificativa ma non limitativa, ogni cella 5 comprende almeno un mezzo di movimentazione 50, oppure una porzione di presa, quale un ingresso per un carrello elevatore ad esempio un transpallet per movimentare la singola cella 5, come ad esempio illustrato in figura 3B. Tale mezzo di movimentazione 50 permette di movimentare la singola cella 5 al fine di modificare la sequenza operativa che dovrà essere svolta sul dispositivo elettronico “P”. Detto mezzo di movimentazione 50 può essere una pluralità di ruote o di pattini. Detto mezzo di movimentazione 50 consente di movimentare ogni singola cella 5 rispetto alle celle 5 presenti nel modulo 3, al fine di modificarne l’ordine della sequenza operativa da attuare sul dispositivo elettronico “P”.
In generale, il modulo 3 secondo la presente invenzione comprende inoltre almeno una cella di assemblaggio 5B, atta ad assemblare almeno una porzione di almeno un dispositivo elettronico “P” tramite un rispettivo sistema di attuazione, in particolare un sistema di assemblaggio 55B.
Ai fini della presente invenzione con in termine assemblare si intende una qualsiasi operazione svolta su almeno una parte del dispositivo elettronico “P” tale da consentire l’assembramento e/o l’unione e/o il fissaggio di una o più porzioni o involucri al dispositivo elettronico “P”. La cella di assemblaggio 5B può essere una cella o stazione di montaggio e/o una cella o stazione di saldatura, quale ad esempio a laser od a ultrasuoni. La cella di assemblaggio 5B può inoltre essere una cella o stazione di rotazione del dispositivo elettronico “P”, al fine di posizionarlo opportunamente per le successive celle 5. La cella di assemblaggio 5B può inoltre essere una cella o stazione di fissaggio, quale ad esempio una cella o stazione di deposizione di un mezzo di fissaggio, ad esempio una colla, o una stazione atta a serrare mezzi di fissaggio quali viti e/o bulloni.
In una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa, detto almeno un dispositivo di movimentazione 36 comprende un elemento di presa 37, atto ad afferrare il dispositivo elettronico “P”, ed una struttura di movimentazione 38 per consentire la movimentazione dell’elemento di presa 37 lungo almeno due assi.
Detto elemento di presa 37 può essere una pinza atta ad afferrare detti dispositivi elettronici “P” anche di dimensioni e conformazione differenti.
Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure 2B-3A detto dispositivo di movimentazione 36 è un braccio della tipologia a tre assi comunemente denominato braccio XYZ, in cui detta struttura di movimentazione 38 è una strutture con due guide, poste al di sopra delle celle 5, una prima guida lungo un primo asse “X” e una seconda guida lungo un secondo asse “Y”, tramite i quali può scorre detto elemento di presa 37. Detto primo asse “X” e detto secondo asse “Y” sono fra loro perpendicolari e definiscono un piano “XY” Lo stesso elemento di presa 37 è in grado di muoversi lungo un terzo asse “Z”, ad esempio un asse verticale e normale a detto piano “XY”, al fine di permettere il posizionamento del dispositivo elettronico “P” in corrispondenza del sistema di attuazione 55 di ogni cella 5. Nella forma di realizzazione di figura 2A, detto dispositivo di movimentazione 36 è in grado di muoversi nello spazio al fine di consentire all’elemento di presa di giungere in corrispondenza di tutte le celle (5A-5C), ad esempio detto struttura di movimentazione è un braccio robotizzato.
In generale, in detto modulo automatizzato 3, le varie celle (5, 5A-5C) sono preferibilmente disposte lungo un asse comune, realizzando una linea, ad esempio lungo la direzione di detto primo asse “X”, come ad esempio illustrato nelle figure 1, 2B-2D e 3A. Configurazioni equivalenti del modulo 3 prevedono di disporre le varie celle (5, 5A-5C) lungo due assi fra loro paralleli, come ad esempio illustrato in figura 2A, in cui le celle (5A-5C) possono essere poste su assi differenti e preferibilmente almeno parzialmente affacciate fra loro.
Detta unità di supervisione 32 è atta a interfacciarsi con almeno un dispositivo di immagazzinamento dati 15 al fine di memorizzare i dati eventualmente ottenuti dalle diverse unità di controllo 53 delle singole celle 5 sia a prelevare opportuni dati di comando, in funzione delle diverse celle 5 e sistemi di attuazione 55 compresi nel modulo 3, come ad esempio illustrato in figura 4A.
Detto un dispositivo di immagazzinamento dati 15, ad esempio un server comprendente supporti di memoria non volatile, è atto ad essere aggiornata con le diverse funzioni e parametri operativi per ogni cella 5 compresa nel modulo 3 ed essere variata quando lo stesso modulo varia le proprie funzionalità al fine di adattare lo stesso modulo 3 ad un diverso dispositivo elettronico “P”.
La stessa unità di supervisione 32 è atta ad interfacciarsi con una o più unità di comando comprese nella linea di assemblaggio o produzione 1 per la gestione ed il controllo dei dispositivi (11-13) compresi nella linea di assemblaggio 1.
In generale, il singolo modulo 3, secondo la presente invenzione, è modulatamente connettibile ad altri moduli simili o equivalenti fra loro, oppure atti a svolgere altre funzioni, al fine di ottenere un macro-modulo 3’ in grado di svolgere funzioni complesse e/o ridurre le tempistiche per lo svolgimento delle operazioni su un dispositivo elettronico “P”.
Nella forma di realizzazione di figura 2C è mostrato un marco-modulo 3’ in cui sono posti in cascati due moduli automatizzati 3. In generale un macro-modulo 3’ può comprendere due o più moduli automatizzati 3, identici o simili o complementari, posti in cascata fra loro.
In ogni macro-modulo 3’, fra due moduli automatizzati 3 consecutivi, è compreso almeno un dispositivo di movimentazione ausiliario 366, ad esempio un nastro trasportatore o un braccio robotizzato. Detto dispositivo di movimentazione ausiliario 366 preferibilmente è costituito da almeno parte di un primo elemento di comunicazione d’uscita 39B, del modulo 3 posto a monte, ed almeno una parte dell’elemento di comunicazione d’ingresso 39A del modulo 3 posto a valle rispetto al verso di percorrenza del dispositivo elettronico “P” nei vari moduli. Detto dispositivo di movimentazione ausiliario 366 connette sostanzialmente il primo elemento di comunicazione d’uscita 39B con il elemento di comunicazione di ingresso 39A di due moduli consecutivi.
Nella forma di realizzazione esemplificativa illustrata nelle figure 2A e 2D ogni modulo 3 comprende almeno due celle di test 5A. Dette almeno due celle di test 5A possono svolgere lo stesso test funzionale o test funzionali diversi fra loro.
In una forma di realizzazione esemplificativa dette almeno due celle di test 5A sono operativamente disposte in parallelo fra loro al fine di testare contemporaneamente ognuna un dispositivo elettronico “P”.
In una forma di realizzazione esemplificativa dette almeno due celle di test 5A sono operativamente disposte in serie fra loro al fine di testare uno stesso dispositivo elettronico “P” in due istanti diversi, una successiva all’altra.
In una forma di realizzazione esemplificativa, il modulo 3 può comprendere un dispositivo di identificazione 6, ad esempio un sistema RFID. Preferibilmente, tale dispositivo di identificazione 6 è posto in prossimità dell’elemento di comunicazione d’ingresso 39A al fine di eseguire l’identificazione del dispositivo elettronico “P” appena questo giunge nel modulo 3, come ad esempio illustrato in figura 2A. Tale dispositivo di identificazione 6, in una forma di realizzazione alternativa, corrisponde ad un sistema di attuazione 55 di una cella 5.
Come visibile in figura 4A, detta unità di supervisione 32 è atta a controllare anche il dispositivo di identificazione 6; l’elemento di comunicazione d’ingresso 39A e detti primo elemento di comunicazione d’uscita 39B e secondo elemento di comunicazione d’uscita 39C.
Scendendo nei dettagli realizzativi di ogni singola cella 5, come illustrato in figura 6A ogni cella di test 5A comprende: un involucro esterno 51A, un’unità di controllo della cella test 53A ed almeno due sistemi di test 55A ognuno operativamente connesso a detta unità di controllo 53A.
In generale, ogni sistema di test 55A è intercambiabile, ad esempio con un sistema di test 55A atto a svolgere una diversa tipologia di test, al fine di modificarne le specifiche di test della cella 5A stessa. La modifica della specifica di test funzionale della cella di test 5A è funzione delle caratteristiche del dispositivo elettronico “P” da testare. Tale caratteristica tecnica della cella di test 5A consente di rendere la stessa cella di test 5A duttile, in quanto la modifica del sistema di test 55A non richiede nessuna modifica all’unità di controllo 53A della cella 5A, almeno da un punto di vista hardware, e nemmeno dell’involucro esterno 51A.
In una prima forma di realizzazione, non illustrata nel dettaglio, detti almeno due sistemi di test 55A sono operativamente disposti in parallelo al fine di testare contemporaneamente due dispositivi elettronici “P”. In una forma di realizzazione equivalente, detti almeno due sistemi di test 55A sono operativamente disposti in serie al fine di svolgere due test funzionali sullo stesso dispositivo elettronici “P”, ad esempio due test funzionali di tipologia diversa. In linea di principio, almeno da un punto di vista funzionale, i sistemi di test 55A sono simili ai sistemi di test noti ad un tecnico del ramo. L’interfaccia fra il singolo sistema di test 55A ed l’unità di controllo 53A e con l’unità di supervisione 32 è ciò che distingue la cella di test 5A secondo la presente invenzione, e di conseguenza il modulo automatizzato 3, dai moduli e celle dell’arte nota.
Scendendo nei dettagli realizzativi, come illustrato in figura 6C, ogni cella di marchiatura 5C comprende: un involucro esterno 51C; un’unità di controllo della cella di marchiatura 53C ed un sistema di marchiatura 55C operativamente connesso a detta unità di controllo 53C.
In generale, ogni sistema di marchiatura 55C è intercambiabile, ad esempio con un sistema di marchiatura 55C atto a svolgere una diversa tipologia di marchiatura, al fine di modificarne la funzione di marchiatura della cella 5C stessa. La modifica delle funzioni di marchiatura della cella di marchiatura 5C è funzione delle caratteristiche del dispositivo elettronico “P” da marchiare o alla tipologia di marchiatura desiderata.
Tale caratteristica della cella di marchiatura 5C consente di rendere la stessa cella di marchiatura 5C duttile, in quanto la modifica del sistema di marchiatura 55C non richiede nessuna modifica all’unità di controllo 53C della cella 5C, almeno da un punto di vista hardware, e nemmeno dell’involucro esterno 51C.
In generale detta cella di marchiatura 5C può essere in grado di implementare una marcatura laser sul dispositivo elettronico “P” finito.
In generale una cella di test 5A può essere atta al controllo della marcatura svolta dalla cella di marcatura 5C.
Scendendo nei dettagli realizzativi, come illustrato in figura 6B, ogni cella di assemblaggio 5B comprende: un involucro esterno 51B; un’unità di controllo della cella di assemblaggio 53B ed un sistema di assemblaggio 55B operativamente connesso a detta unità di controllo 53B.
In generale, ogni sistema di assemblaggio 55B è intercambiabile, ad esempio con un sistema di assemblaggio 55B atto a svolgere una diversa funzione di assemblaggio, al fine di modificarne la funzioni di assemblaggio della cella 5B stessa.
La modifica delle funzioni di assemblaggio della cella di assemblaggio 5B è funzione delle caratteristiche del dispositivo elettronico “P” da assemblare.
Tale caratteristica tecnica consente di rendere la stessa cella di assemblaggio 5B duttile, in quanto la modifica del sistema di assemblaggio 55B non richiede nessuna modifica all’unità di controllo 53B della cella 5B, almeno da un punto di vista hardware, e nemmeno dell’involucro esterno 51B.
In linea di principio, almeno da un punto di vista funzionale, i sistemi di marchiatura 55C ed i sistemi di assemblaggio 55B, sono simili ai rispettivi sistemi di marchiatura e di assemblaggio noti ad un tecnico del ramo. L’interfaccia fra il singolo sistema (55B, 55C) e la rispettiva l’unità di controllo (53B, 53C) e con l’unità di supervisione 32 è ciò che distingue le celle (5B, 5C) secondo la presente invenzione, e di conseguenza il modulo 3, dai moduli e celle dell’arte nota.
In generale ogni modulo 3 comprende un involucro esterno comprendente elementi di movimentazione, quali ad esempio ruote o pattini o una porzione di presa, quale un ingresso per un carrello elevatore ad esempio un trans pallet. Detto elemento di movimentazione o porzione di presa è in grado di consentire la movimentazione dell’intero modulo 3, oltre alla possibilità precedentemente descritta di poter movimentare la singola cella 5. Lo stesso involucro può costituire almeno parte della struttura di sostegno del dispositivo di movimentazione 36, in particolare della struttura di movimentazione.
La linea di assemblaggio 1, atta a comprendere un modulo 3 secondo la presente invenzione, normalmente comprendente almeno un modulo di sezionamento 11 per il sezionamento di una struttura di circuiti PCB “S”, in una pluralità di schede elettroniche “E”; almeno un modulo di assemblaggio 12 per l’assemblaggio di componenti elettronici su ogni scheda elettronica “E”; ed almeno un elemento di movimentazione 13 per la movimentazione fra i diversi moduli della linea 1 delle schede elettroniche “E” e della struttura di circuiti PCB “S”.
I moduli (11, 13) normalmente compresi nella linea di assemblaggio 1 non verranno descritti ulteriormente poiché noti ad un tecnico del ramo.
In figura 5A è rappresenta un flow chart esemplificativo con i passi di una linea di assemblaggio 1 in cui è compreso un modulo 3, secondo la forma di realizzazione di figura 1.
Nel suddetto flow chart di figura 5A sono presente, a titolo esemplificativo i seguenti passi consecutivi:
A. caricare una struttura di circuiti PCB “S”
B. inserire tale struttura “S” nel modulo di sezionamento 11;
C. sezionare tale struttura “S” in una pluralità di schede elettroniche “E”;
D. verifica di riconoscimento di ogni scheda elettronica “E”;
E. elaborare i risultati, sotto forma di dati, della verifica eseguita nel passo D precedente.
F. se una scheda elettronica “E” non è riconosciuta, inviare la scheda verso un uscita per gli scarti;
G. se una scheda elettronica “E” è riconosciuta, inviare la scheda “E” verso un elemento di movimentazione 13;
H. trasferire le schede elettroniche “E” poste su detto elemento di movimentazione 13 verso il modulo di assemblaggio 12;
I. eseguire l’assemblaggio dei componenti elettronici ed eventuali strutture di protezione sulla scheda elettronica “E” al fine di ottenere il dispositivo elettronico “P”;
J. eseguire almeno un test sul dispositivo elettronico “P” ed elaborare i risultati, sotto forma di dati, ottenuti;
K. se il test sul dispositivo elettronico “P” ha un risultato negativo segnalare un errore;
L. se il test sul dispositivo elettronico “P” ha un risultato positivo inviare il dispositivo elettronico “P” verso il modulo automatizzato 3, secondo la presente invenzione.
In seguito verrà descritto nei suoi passi essenziali il metodo di attuazione e controllo di un modulo automatizzato 3 utilizzato per la verifica della conformità dei dispositivi elettronici “P”.
Detto metodo è particolarmente atto ad essere implementato da elaboratore elettronico, ad esempio residente nell’unità di supervisione 32 compresa in un modulo automatizzato 3 come descritto precedentemente.
Il metodo secondo la presente invenzione comprendente i seguenti passi;
• prelevare dall’elemento di comunicazione d’ingresso 39A un dispositivo elettronico “P”, proveniente ad esempio dalla linea 1, e condurlo ad una cella 5 del modulo automatizzato 3;
• eseguire almeno una prima fase di lavorazione, ad esempio una fase di marchiatura, sul dispositivo elettronico “P”, tramite ad esempio una cella di marchiatura 5C;
• eseguire almeno un passo di movimentazione del dispositivo elettronico “P” fra due celle 5 del modulo 3; • eseguire almeno una seconda fase di lavorazione, ad esempio una fase di test, sul dispositivo elettronico “P”, tramite ad esempio una cella di test 5A;
• verificare se il prodotto “P” è conforme, ad esempio elaborando, tramite l’unità di supervisione 32, i risultati, sotto forma di dati, provenienti dalle celle 5;
• se il dispositivo “P” è ritenuto conforme, movimentare il dispositivo elettronico “P” sino ad un primo elemento di comunicazione d’uscita 39B;
• se il dispositivo “P” è ritenuto non-conforme, movimentare il dispositivo elettronico “P” sino ad un secondo elemento di comunicazione d’uscita 39C.
In generale i passi corrispondenti ad una fasi di lavorazione possono aumentare, rispetto al numero proposto, in funzione del numero di celle 5 comprese in ogni modulo 3 secondo la presente invenzione.
In generale, almeno una fra detta prima fase di lavorazione e detta seconda fase di lavorazione è eseguire almeno una fase di test sul dispositivo elettronico “P”. Inoltre, una di dette fasi di lavorazione è preferibilmente eseguire almeno una fase di marchiatura sul dispositivo elettronico “P”
Il metodo secondo la presente invenzione è svolto ciclicamente, preferibilmente in un ciclo continuo, sostanzialmente infinito, preferibilmente sino all’esaurimento dei dispositivi elettronici “P” provenienti dalla linea di assemblaggio 1.
Il metodo secondo la presente invenzione, preferibilmente comprende inoltre almeno un passo di eseguire almeno una fase di assemblaggio di una porzione del dispositivo elettronico “P”, ad esempio tramite almeno una cella di assemblaggio 5B.
Detto passo di eseguire almeno una fase di assemblaggio può essere considerato come un passo di lavorazione indicato precedentemente. In una forma di realizzazione alternativa in una fra dette prima fase di lavorazione e seconda fase di lavorazione può essere una fase di assemblaggio.
La suddetta fase di test consiste nell’esecuzione di un test funzionale quali ad esempio un test elettrico e/o un test meccanico e/o un test visivo e/o un test fisico sul dispositivo elettronico “P”. Detta fase di test è implementata in funzione della tipologia di test funzionale da eseguire tramite la cella di test 5A sul dispositivo elettronico “P” da testare.
La suddetta fase di marchiatura consiste nell’impressione o applicazione di almeno un segno distintivo sul dispositivo elettronico “P”. Detta fase di marchiatura è implementata in funzione della tipologia di marchiatura da eseguire tramite la cella di marchiatura 5B sul dispositivo elettronico “P” da marchiare.
Il metodo secondo la presente invenzione può comprendere un passo di riconoscimento del dispositivo elettronico “P”, ad esempio inserito nel modulo 3 secondo la presente invenzione. Detto passo può essere svolto tramite detto dispositivo di identificazione 6 oppure tramite una specifica cella di test 5A, ad esempio comprendente un sistema di test 55A comprendente un lettore RFID. Il passo di riconoscimento viene preferibilmente eseguito immediatamente dopo il passo di prelevare dall’elemento di comunicazione d’ingresso 39A un dispositivo elettronico “P”. Il passo di riconoscimento viene preferibilmente eseguito prima del passo di eseguire almeno una prima fase di lavorazione.
Il metodo secondo la presente invenzione prevede un passo preliminare di transitorio, in cui il modulo automatizzato 3, secondo la presente invenzione, una volta attivato e/o connesso ad una linea di assemblaggio o produzione 1, svolge una verifica sulle varie celle 5 e sui dispositivi (36, 6, 39A-39C) in esso compresi. Preferibilmente, in tale passo le varie celle 5 ed il dispositivo di movimentazione 36 sono settati in una configurazione iniziale pronti per attuare i passi del metodo sopraindicato.
Il suddetto passo di: verificare se il dispositivo elettronico “P”, può essere ripetuto più volte, ad esempio può essere svolto successivamente ad ogni passo sopraindicato, ad esempio a seguito di ogni passo di eseguire una fase di lavorazione svolta sul dispositivo elettronico “P” da una cella 5. Infatti, a seguito del comando inviato dall’unità di supervisione 32 all’unità di controllo 53 di una cella 5, al fine di attivare il sistema di attuazione 55 corrispondente, la stessa unità di controllo 53 restituisce all’unità di supervisione 32 i risultati ottenuti dal sistema di attuazione 55, sotto forma di dati. L’unità di supervisione 32 in funzione dei dati ottenuti dalle celle 5 può desumere che il dispositivo elettronico “P” non è conforme alle specifiche di realizzazione quindi movimentare il dispositivo elettronico “P” sino ad un secondo elemento di comunicazione d’uscita 39C. Se invece l’unità di supervisione 32 ritiene il dispositivo elettronico “P” conforme, può continuare nell’esecuzione del metodo, eseguendo il passo di movimentazione verso una diversa cella 5 o movimentando il dispositivo elettronico “P” sino ad un primo elemento di comunicazione d’uscita 39B.
Il metodo della presente invenzione comprende dei cicli secondari o subroutine i quali vengono eseguiti all’insorgere di un evento, in cui una cella 5 del modulo 3 genera un evento senza che vi sia stato un comando diretto dall’unità di controllo 53 e/o dall’unità di supervisione 32. Una rappresentazione schematica è ad esempio visibile in figura 4B.
Il metodo secondo la presente invenzione avrà la sequenza di passi più opportuna in funzione sia del numero di celle 5 comprese nel modulo 3, sia in base alla tipologia di celle 5 comprese nel modulo 3, sia in funzione dell’instaurarsi di una coda di dispositivi elettronici “P” per ogni singola cella 5, al fine di minimizzare le tempistiche, modificando, in modo dinamico, la sequenza di operazioni funzionali da eseguire sul singolo dispositivo elettronico “P” tramite il modulo 3, secondo la presente invenzione.
Il modulo 3 secondo la presente invenzione può essere realizzato con un numero di celle 5 desiderato, connesse in modo modulare fra loro, in cui ogni cella 5 è in grado di svolgere una fase di lavorazione in funzione della tipologia di cella (5A-5C) scelta, al fine di eseguire sul dispositivo elettronico “P” le fasi di lavorazioni desiderate.
A titolo esemplificativo e non limitativo una sequenza di passi attuabili da un modulo 3 il quale comprende ad esempio una sola cella di marchiatura 5C e due celle di test 5A è illustrata nel flow chart di figura 5B.
La sequenza di passi illustrata è la seguente:
a) prelevare dall’elemento di comunicazione d’ingresso 39A un dispositivo elettronico “P”, proveniente ad esempio dalla linea 1, e condurlo ad una cella 5 del modulo automatizzato 3, tramite detto dispositivo di movimentazione 36;
b) eseguire una fase di riconoscimento del dispositivo “P” prelevato, ad esempio tramite un dispositivo di identificazione 6;
c) eseguire una fase di marchiatura sul dispositivo elettronico “P”, tramite ad esempio il sistema di marchiatura 55C della cella di marchiatura 5C;
d) eseguire un passo di movimentazione del dispositivo elettronico “P”, tramite detto dispositivo di movimentazione 36, verso un sistema di test 55A di una cella di test 5A;
e) eseguire almeno una fase di test sul dispositivo elettronico “P”, tramite almeno un sistema di test 55A, ad esempio di tipo visivo, compreso in una cella di test 5A;
f) verificare se il prodotto “P” è conforme, ad esempio elaborando, tramite l’unità di supervisione 32, i dati provenienti dall’unità di controllo 53A delle celle di test 5A e dall’unità di controllo 53C della cella di marchiatura 5C;
g) se il dispositivo “P” è ritenuto conforme, movimentare il dispositivo elettronico “P” sino ad un primo elemento di comunicazione d’uscita 39B;
h) se il dispositivo “P” è ritenuto non-conforme, movimentare il dispositivo elettronico “P” sino ad un secondo elemento di comunicazione d’uscita 39C.
Come sopracitato la sequenza di passi è attuata da un modulo 3 il quale preferibilmente comprende una sola cella di marchiatura 5C e due celle di test 5A. Ancor più preferibilmente dette due celle di test 5A sono sostanzialmente identiche ed atte a realizzare la stessa funzione di test. In particolare dette due celle di test 5A sono atte a realizzare un test visivo sul dispositivo elettronico “P”. Ancor più in particolare, ogni cella di test 5A comprende due sistemi di test 55A sostanzialmente identici fra loro.
La presenza di due celle di test 5A sostanzialmente simili permette di svolgere il test in modo parallelo, testando contemporaneamente almeno due dispositivi elettronici “P”. Ancora più in particolare, comprendendo due sistemi di test 55A, consente ad ogni cella di test 5A di poter testare contemporaneamente due dispositivi elettronici “P”.
In generale, la peculiarità del modulo 3 secondo la presente invenzione è di essere duttile cioè non essere dedicato ad un unico prodotto/processo, ma di essere facilmente configurabile tramite la sostituzione delle varie celle 5 che lo compongono o semplicemente dei sistemi di attuazione o fixture 55 presenti su ogni singola cella 5.
Il modulo 3 secondo la presente invenzione consente di ottenere tre gradi di libertà sulla realizzazione del modulo 3, o macro-modulo 3’, desiderata, in particolare: - ogni modulo 3 è connettibile in cascata ad un modulo simile od equivalente realizzando un macro-modulo 3’;
- ogni modulo 3 può variare la tipologia di cella 5 in esso inserita o il loro ordine, al fine di ottenere la sequenza di operazioni funzionali desiderata;
- ogni singola cella 5 può essere modificata variando solamente il sistema di attuazione o fixture 55 ad essa associato, permettendo di modificare le caratteristiche di una specifica cella 5 (test, assemblaggio, marchiatura) o modificare la tipologia stessa della cella 5 di partenza, modificando le caratteristiche del sistema di attuazione 55, senza modificare l’unità di controllo 53 atta alla gestione della cella. A titolo di esempio è possibile sia modificare la tipologia di test funzionale modificando il sistema di test 55A, sia realizzare una cella di assemblaggio 5B partendo da una cella di test 5A, modificando ad esempio solamente il sistema di attuazione 55.
Il modulo 3 secondo la presente invenzione consente di discernere fra i dispositivi elettronici “P” che devono essere considerati conformi ed i dispositivi elettronici “P” che devono essere considerati non-conformi.
Il modulo 3 secondo la presente invenzione può essere realizzato con un numero di celle 5 desiderato, connettendo in modo modulare fra loro le varie celle 5, al fine di ottenere la sequenza desiderata. Quindi, il modulo 3 secondo la presente invenzione risulta essere flessibile grazie sia alla modularità con cui è possibile assemblare le varie celle (5A-5C) con altre celle (5A-5C) che alla flessibilità della singola cella 5 la quale può rapidamente cambiare le proprie caratteristiche funzionali, in funzione del singolo dispositivo elettronico “P” da realizzare e/o testare, modificandone il sistema di attuazione 55.
Il modulo 3 secondo la presente invenzione può essere riutilizzato per produzioni di dispositivi elettronici “P” diversi.
A titolo esemplificativo e non limitativo, il modulo 3, secondo la presente invenzione illustrata in figura 2D, consente di eseguire un cambio produzione del dispositivo elettronico “P” in un tempo di circa un’ora.
Il modulo 3 secondo la presente invenzione è dotato di un’indipendenza fra le singole celle 5 permettendo ad ogni cella 5 di lavorare in completa autonomia dalle restanti celle 5.
Il modulo 3 secondo la presente invenzione è in grado di ripristinarsi in modo autonomo grazie alla presenza dell’unità di supervisione 32 che è in grado di interfacciarsi in modo rapido con la singola unità di controllo 53 delle singole celle 5. Ogni cella 5 è in grado di ripristinarsi in modo autonomo grazie alla presenza dell’unità di controllo 53 che è in grado di interfacciarsi in modo rapido con i diversi sistemi di attuazione 55 associabili ad ogni singola cella 5.
Eventuali forme di realizzazione del modulo 3 non illustrate ma intuibili da un tecnico del ramo devono essere considerate comprese nell’ambito di tutela della presente invenzione.
RIFERIMENTI NUMERICI:
Linea di assemblaggio 1 Modulo di sezionamento 11 Modulo di assemblaggio 12 Elemento di movimentazione 13 Dispositivo di immagazzinamento dati 15 Modulo automatizzato 3 Macro-Modulo 3’ Unità di supervisione 32 Dispositivo di movimentazione 36 Dispositivi di movimentazione ausiliario 366 Elemento di presa 37 Struttura di movimentazione 38 Elemento di comunicazione d’ingresso 39A Primo elemento di comunicazione d’uscita 39B Secondo elemento di comunicazione d’uscita 39C Cella 5 Mezzo di movimentazione 50 Struttura di supporto 51 Unità di controllo 53 Sistema di attuazione 55 Cella di test 5A Involucro esterno 51A Unità di controllo cella di test 53A Sistema di test 55A Cella di assemblaggio 5B Involucro esterno 51B Unità di controllo della cella di assemblaggio 53B Sistema di assemblaggio 55B Cella di marchiatura 5C Involucro esterno 51C Unità di controllo della cella di marchiatura 53C Sistema di marchiatura 55C Dispositivo di identificazione 6 Struttura di circuiti PCB S Scheda elettronica E Dispositivi elettronici P Primo asse X Secondo asse Y Terzo asse Z
Claims (19)
- RIVENDICAZIONI: 1. Modulo automatizzato (3) per linee di assemblaggio (1) di dispositivi elettronici (P); detto modulo (3) è preferibilmente atto ad essere l’ultimo modulo di una linea di assemblaggio (1) di dispositivi elettronici (P); detto modulo automatizzato (3) comprende una pluralità di celle (5); ogni cella(5) comprende: • una struttura di supporto (51); • un’unità di controllo (53); • almeno un sistema di attuazione (55), operativamente connesso a detta unità di controllo (53), atto a ricevere comandi ed a trasmettere risultati ottenuti, sotto forma di dati, da e verso detta unità di controllo (53); detto modulo automatizzato (3) comprende: • almeno un dispositivo di movimentazione (36) atto a movimentare almeno un dispositivo elettronico (P) fra le diverse celle (5) comprese nel modulo (3); • un’unità di supervisione (32) atta ad: o interagire con ogni unità di controllo (53) di ogni cella (5) inviando comandi, per il controllo ed il comando di ogni singola cella (5), e ricevendo i rispettivi risultati, dalle rispettive unità di controllo (53), sotto forma di dati; o controllare detto almeno un dispositivo di movimentazione (36) per la sua attivazione, al fine di movimentare i dispositivi elettronici (P) fra le varie celle (5); le varie celle (5) sono indipendenti fra loro e assemblati in modo modulare fra loro nella sequenza desiderata, al fine di svolgere sul dispositivo elettronico (P) una sequenza di operazioni desiderata.
- 2. Modulo secondo la rivendicazione 1, in cui detto modulo (3) comprende almeno una cella di test (5A), atta a svolgere almeno un test funzionale su almeno un dispositivo elettronico (P) tramite un rispettivo sistema di attuazione (55);
- 3. Modulo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto modulo (3) comprende almeno una cella di marchiatura (5C), atta ad apporre almeno un segno distintivo su almeno un dispositivo elettronico (P) tramite un rispettivo sistema di attuazione (55);
- 4. Modulo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui è compreso almeno una cella di assemblaggio (5B), atta ad assemblare almeno una porzione di almeno un dispositivo elettronico (P) tramite il rispettivo sistema di attuazione (55).
- 5. Modulo secondo la rivendicazione 2 in cui ogni modulo (3) comprende almeno due celle di test (5A) operativamente disposte in parallelo fra loro al fine di testare contemporaneamente ognuna un dispositivo elettronico (P).
- 6. Modulo secondo la rivendicazione 1, in cui ogni cella di test (5A) comprende: • un involucro esterno (51A); • un’unità di controllo della cella di test (53A); • almeno due sistemi di test (55A) ognuno operativamente connesso a detta unità di controllo (53A); ogni sistema di test (55A) è intercambiabile al fine di modificarne le specifiche di test, in funzione delle caratteristiche del dispositivo elettronico (P) da testare.
- 7. Modulo secondo la rivendicazione 6, in cui detti almeno due sistemi di test (55A) sono operativamente disposti in parallelo al fine di testare contemporaneamente due dispositivi elettronici (P) distinti.
- 8. Modulo secondo la rivendicazione 6, in cui detti almeno due sistemi di test (55A) sono operativamente disposti in serie al fine di svolgere due test funzionali distinti sullo stesso dispositivo elettronico (P).
- 9. Modulo secondo la rivendicazione 3, in cui ogni cella di marchiatura (5C) comprende: • un involucro esterno (51C); • un’unità di controllo della cella di marchiatura (53C); • un sistema di marchiatura (55C) operativamente connesso a detta unità di controllo (53C); detto sistema di marchiatura (55C) è intercambiabile al fine di modificarne la funzioni di marchiatura, in funzione delle caratteristiche del dispositivo elettronico (P) da marchiare.
- 10. Modulo secondo la rivendicazione 1, in cui detto almeno un dispositivo di movimentazione (36) comprende un elemento di presa (37), atto ad afferrare il dispositivo elettronico (P), ed una struttura di movimentazione (38) per consentire la movimentazione dell’elemento di presa (37) lungo almeno due assi.
- 11. Modulo secondo la rivendicazione 4, in cui ogni cella di assemblaggio (5B) comprende: • un involucro esterno (51B); • un’unità di controllo della cella di assemblaggio (53B); • un sistema di assemblaggio (55B) operativamente connesso a detta unità di controllo (53B); detto sistema di assemblaggio (55B) è intercambiabile al fine di modificarne la funzioni di assemblaggio, in funzione delle caratteristiche del dispositivo elettronico (P) da assemblare.
- 12. Modulo secondo la rivendicazione 1, in cui ogni cella comprende almeno un mezzo di movimentazione (50) per movimentare la singola cella (5).
- 13. Linea di assemblaggio (1) per assemblare dispositivi elettronici (P) comprendente: • almeno un modulo di sezionamento (11) per il sezionamento di una struttura di circuiti PCB (S), in una pluralità di schede elettroniche (E), • almeno un modulo di assemblaggio (12) per l’assemblaggio di componenti elettronici su ogni scheda elettronica (E), • almeno un elemento di movimentazione (13) per la movimentazione fra i diversi moduli della linea (1) di dette schede elettroniche (E) e di detta struttura di circuiti PCB (S), caratterizzata dal fatto di comprende almeno un modulo automatizzato (3) secondo una delle rivendicazioni 1-12.
- 14. Linea secondo la rivendicazione 13, in cui detto modulo (3) è posto al termine della linea di assemblaggio (1) stessa.
- 15. Metodo di attuazione e controllo di un modulo automatizzato (3) per la verifica della conformità di dispositivi elettronici (P); il metodo atto ad essere implementato da elaboratore elettronico residente in un’unità di supervisione (32) compresa nel modulo automatizzato (3) stesso secondo una delle rivendicazioni 1-12; il metodo comprende i seguenti passi; • prelevare da un elemento di comunicazione d’ingresso (39A) un dispositivo elettronico (P) e condurlo ad una cella (5) compresa nel modulo automatizzato (3); • eseguire almeno una prima fase di lavorazione sul dispositivo elettronico (P); • eseguire almeno un passo di movimentazione del dispositivo elettronico (P) fra due celle (5) del modulo (3); • eseguire almeno una seconda fase di lavorazione sul dispositivo elettronico (P); • verificare se il prodotto (P) è conforme, elaborando tramite l’unità di supervisione (32) i risultati, sotto forma di dati, provenienti dalle diverse celle (5); • se il dispositivo (P) è ritenuto conforme, movimentare il dispositivo elettronico (P) sino ad un primo elemento di comunicazione d’uscita (39B); • se il dispositivo (P) è ritenuto non-conforme, movimentare il dispositivo elettronico (P) sino ad un secondo elemento di comunicazione d’uscita (39C).
- 16. Metodo secondo la rivendicazione 15, in cui almeno una fra detta prima fase di lavorazione e detta seconda fase di lavorazione è eseguire almeno una fase di test sul dispositivo elettronico (P).
- 17. Metodo secondo la rivendicazione 16, in cui una di dette fasi di lavorazione è eseguire almeno una fase di marchiatura sul dispositivo elettronico (P).
- 18. Metodo secondo la rivendicazione 16 o 17, in cui è compreso un passo di eseguire almeno una fase di assemblaggio di una porzione del dispositivo elettronico (P).
- 19. Metodo secondo le rivendicazioni 16 e 17 in cui: la fase di test consiste nell’esecuzione di un test funzionale quali ad esempio un test elettrico e/o un test meccanico e/o un test visivo e/o un test fisico sul dispositivo elettronico “P”; e la fase di marchiatura consiste nell’impressione di almeno un segno distintivo sul dispositivo elettronico (P). \EB
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