Herramientas fáciles de usar y potentes que aprovechan los conocimientos gráficos eliminan los puntos conflictivos de programación conocidos para aumentar la calidad y la productividad En la búsqueda de una mayor productividad de las líneas de montaje SMT, las nuevas tecnologías han proporcionado equipos que funcionan a mayor velocidad, durante periodos más largos entre paradas, lo que se traduce en una mayor producción al final de la línea.

Los directores de fabricación también comprenden el valor de optimizar los programas de las máquinas, como los programas de colocación, así como de equilibrar las exigencias de las montadoras individuales en cada línea y en toda la fábrica, para aprovechar al máximo los recursos disponibles.

Alivio de los problemas de programación
Los métodos tradicionales de creación de programas han exigido una importante intervención humana para reunir la información de diversas fuentes -como los datos CAD/CAM, los datos gerber, la lista de materiales (BOM) y las imágenes de las placas- para crear un programa de trabajo. El ingenio del programador es necesario para ayudar a las herramientas de programación a conciliar las diferencias entre los datos de diversas fuentes, trabajar con los distintos formatos de datos preferidos por los proveedores de máquinas y superar obstáculos como la falta de bibliotecas de componentes.
A medida que el software se vuelve más potente con cada generación sucesiva, más y más de estos desafíos pueden automatizarse para aliviar los puntos de conflicto habituales que han tendido a complicar la programación de la máquina. Como resultado, la producción puede comenzar más rápidamente y la línea puede empezar a producir placas terminadas casi inmediatamente, ahorrando así el tiempo dedicado a construir placas de prueba, que tradicionalmente se utilizan para ayudar a afinar el programa de montaje.
Yamaha ha reunido herramientas para automatizar las tareas de programación que se sabe que son laboriosas y que consumen mucho tiempo, para acelerar la generación y el ajuste de los programas. La consolidación de éstas en una única plataforma, denominada YsUP (Yamaha's Unique and Proven solutions), permite acceder a todas las aplicaciones relacionadas con la programación. YsUP aprovecha el último enfoque del software de la máquina y se presenta con la nueva generación de montadoras YRM20 de Yamaha. Las aplicaciones de información de materiales están integradas, e incluyen herramientas de supervisión, configuración y trazabilidad, así como verificación de la configuración, recuento de piezas restantes, MSD y gestión de códigos BIN LED. También contiene herramientas de programación fáciles de usar y altamente automatizadas, el resultado es un portal unificado con gestión de datos y manejo de material centralizados que permite a los usuarios cambiar fácilmente entre aplicaciones.
Además, con la visualización en 3D de la imagen de la placa de circuito impreso y de los componentes, los usuarios pueden visualizar el montaje casi como un modelo físico (figura 1) para ver cómo deben instalarse todas las piezas y entender claramente los datos de coordenadas y ángulos de los componentes

Figura 1. La visualización en 3D da vida a las placas para ayudar a crear rápidamente programas de alta calidad.

Edición y conversión de datos
Gracias a las aplicaciones de YsUP, los equipos de producción pueden acelerar la creación de programas y mejorar la calidad de la producción creando los datos de los componentes necesarios y verificando el montaje correcto de las piezas antes de comprometerse a construir cualquier placa. El dibujo en tiempo real permite al usuario crear los datos de los componentes mientras los compara constantemente con imágenes gráficas (figura 2), lo que simplifica enormemente la tarea y ayuda a evitar errores.

Figura 2. El dibujo en tiempo real aumenta la calidad de la creación de datos.

Trabajando en una fase anterior al análisis tradicional de la cinta adhesiva virtual, el montaje de prueba de sobremesa utiliza los datos gerber y CAM para comprobar que las piezas se colocarán correctamente en relación con sus planos correspondientes (figura 3). La detección de errores en este punto permite aplicar las correcciones necesarias antes de que se produzcan las placas, lo que se traduce en una mayor calidad y eficiencia de la producción.

Figura 3. La comprobación temprana de la colocación de los componentes, desde el ordenador de sobremesa, mejora la calidad y la eficiencia.

Las herramientas de conversión automática permiten a los usuarios empezar a producir placas en poco tiempo. Los datos CAM estándar en un formato como ODB++, GenCAD o FABmaster proporcionan información esencial como las coordenadas de montaje, la información de los componentes y la imagen de la placa. En este caso, el programa de montaje se crea fácilmente con el click de un botón utilizando el convertidor CAM estándar. El convertidor CAM también se encarga de detalles como la panelización de la placa y es capaz de generar una imagen de disposición de las piezas. Por último, el programa se optimiza automáticamente para la configuración de la línea, y las piezas y las boquillas pueden comprobarse visualmente para detectar interferencias. Las plantillas ayudan a la configuración del alimentador.

Cómo compensar la falta de datos
En el pasado, la programación se ha visto afectada por la falta del tipo de datos adecuados sobre la placa que se va a construir. Esto puede ser tan simple como que los datos CAM y la lista de materiales no estén disponibles en un formato adecuado para el convertidor CAM. Los archivos pueden expresar datos como los ángulos de montaje o las coordenadas de las piezas de una manera que no es compatible. YsUP proporciona ahora herramientas estándar que pueden convertir los datos de texto en un formato adecuado para generar el programa.

Herramienta de imagen Gerber
Comprobar de antemano detalles como las coordenadas de montaje, la polaridad y el ángulo de los componentes puede ayudar a los usuarios a garantizar que sus programas produzcan directamente placas de alta calidad. Con la herramienta Gerber Image de YsUP, los usuarios pueden generar rápidamente imágenes de PCB de alta calidad a partir de los datos gerber de la placa. Cuando se dispone tanto de la imagen de la placa como de los datos gerber, la herramienta permite una fácil comparación para poner de manifiesto cualquier discrepancia que pudiera dar lugar a problemas de colocación de piezas en la producción (figura 4).

Figura 4. La herramienta Gerber Image ayuda a corregir los problemas de colocación por adelantado desde el ordenador.

Además, los datos gerber adquiridos también pueden utilizarse para generar datos AOI, lo que permite a los usuarios empezar a generar programas de inspección sin necesidad de esperar a que las placas físicas estén disponibles.

Herramienta de escáner
Por otro lado, hay casos en los que no se proporcionan los datos gerber necesarios para crear la imagen de la placa. YsUP ayuda a los usuarios a crear una imagen de placa de alta calidad escaneando la placa en bruto y escalando la imagen correctamente utilizando un calibre de cristal. A continuación, la imagen de la placa puede combinarse con el programa de montaje convertido mediante un editor visual.
En casos extremos, es posible que no haya ningún dato escrito sobre la placa de circuito impreso original. Para superar esto, la herramienta de escáner YsUP permite a los usuarios escanear la placa de circuito impreso real y crear todos los datos necesarios automáticamente. En otros casos, es posible que sólo se suministre una lista de piezas en papel. En este caso, el editor visual de YsUP puede ayudar a crear el programa arrastrando y soltando las piezas en la imagen de la placa. Después de que el usuario coloque manualmente las piezas en las ubicaciones correctas, la herramienta se encarga de alinear cada pieza correctamente. Esto se hace aprovechando la función de aprendizaje automático de la herramienta.

Enseñanza automática y comprobación de la polaridad
El aprendizaje automático compara la imagen de la placa con las coordenadas CAD adecuadas y las definiciones de la biblioteca de componentes para garantizar que todos los componentes estén correctamente alineados con los patrones de plano asociados, incluidas las marcas de pin-1 y polaridad.
El aprendizaje automático corrige automáticamente hasta 1.000 piezas por minuto para cualquier desplazamiento de componentes, que puede resultar de datos incorrectos o incompletos. Esto puede ocurrir, por ejemplo, si los datos CAM describen el centro del componente y sus datos de ángulo de montaje de una manera que el montador no espera. Esto puede impedir que la máquina monte las piezas en la placa en la posición y el ángulo correctos. El aprendizaje automático corrige los errores y muestra los datos del ángulo incorrecto en la lista de errores. Se proporciona una función de rastreo para ayudar a verificar las correcciones sin necesidad de inspeccionar visualmente todas las piezas de la placa.

Asistente de biblioteca de componentes
Un asistente de biblioteca de componentes ayuda a crear componentes que no están en la biblioteca de componentes estándar. El asistente guía al usuario para que proporcione los parámetros necesarios para el reconocimiento de los componentes, como el número de contactos, el tamaño del cable, el paso, la posición central del componente y otros. También es posible añadir nuevos componentes a la biblioteca utilizando una imagen escaneada del componente, aprovechando la herramienta integrada de escalado de piezas para verificar las medidas correctas.

Lista de Materiales (BOM) para evitar variaciones
Una función adicional de evitar las variaciones en YsUP ayuda a los usuarios a manejar múltiples variantes de productos diferentes basados en la misma PCB subyacente. Esto es frecuente en la industria de la automoción, donde se ofrecen varias opciones diferenciadas utilizando la misma placa para conseguir rapidez y eficacia. La herramienta de importación de variaciones de montaje compara varias listas de componentes y genera una lista de variaciones que se utiliza para producir automáticamente un programa de montaje para cada lista de materiales. El programa utiliza un diseño de alimentador común para producir todas las variantes, lo que ayuda a simplificar las actividades de producción en la planta.

Conclusión
Cada generación sucesiva de equipos de colocación SMT de alta velocidad aporta importantes innovaciones para aumentar la velocidad de montaje, incrementar la flexibilidad y minimizar la intervención humana. Las herramientas de software de alto rendimiento que combinan potentes aplicaciones de gestión y programación con funciones automatizadas, y la comodidad añadida de los gráficos en 3D, simplifican la programación y mejoran la calidad de los programas, contribuyendo de forma significativa a aumentar la productividad general.

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