總部位于德國羅丁的 Mühlbauer GmbH &Co. KG 主營針對(duì)芯片卡和護(hù)照生產(chǎn)領(lǐng)域以及半導(dǎo)體行業(yè)的特種設(shè)備。公司憑借其在設(shè)備制造領(lǐng)域的高度標(biāo)準(zhǔn)化建立了明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。EJ 系列 EtherCAT 插拔式模塊與客戶專用的信號(hào)分配板配合使用，可大大減少出錯(cuò)率，縮短制造設(shè)備所需的時(shí)間，同時(shí)也降低了新型 DS Merlin 芯片分選系統(tǒng)的制造成本，并縮短了交付時(shí)間。

即使只有 10 臺(tái)設(shè)備的小批量生產(chǎn)也有優(yōu)勢(shì)

作為一家專業(yè)的設(shè)備制造商，模塊化系統(tǒng)對(duì) Mühlbauer 來說是必不可少的，因?yàn)檫@是在不同設(shè)備類型中高效使用基礎(chǔ)組件所需的標(biāo)準(zhǔn)化的唯一方法，并且不需要完全重新設(shè)計(jì)每臺(tái)設(shè)備。Martin Dimpfl 解釋道：“根據(jù)我們的計(jì)算，使用 EtherCAT 插拔式模塊（包括信號(hào)分配板的開發(fā)）已經(jīng)讓每年約 10 臺(tái)設(shè)備的小型投資收到回報(bào)。由于已經(jīng)預(yù)先充分測(cè)試過電路板的功能，因此裝配過程中的出錯(cuò)率大大降低，從而使調(diào)試過程順利進(jìn)行。就拿 DS Merlin 來說，安裝時(shí)間以及之前用于故障排除和調(diào)試的額外時(shí)間加起來大約節(jié)省了 100 個(gè)小時(shí)。因此，未來我們會(huì)陸續(xù)將所有相關(guān)設(shè)備類型（每年超過 10 臺(tái)設(shè)備，200 多個(gè)系統(tǒng)）都轉(zhuǎn)換為倍福的 EJ 系統(tǒng)?！?/p>

Mühlbauer 是一家具有創(chuàng)新精神的全球性企業(yè)，主要業(yè)務(wù)涵蓋了從簡(jiǎn)單的生產(chǎn)部件到復(fù)雜的生產(chǎn)線以及包括建造和安全規(guī)劃在內(nèi)的交鑰匙解決方案在內(nèi)的所有安全應(yīng)用。自動(dòng)化部門電子工程主管 Martin Dimpfl 解釋說道：“Mühlbauer 的自動(dòng)化部門專注于半導(dǎo)體精加工、RFID 和標(biāo)簽制造、身份證和護(hù)照生產(chǎn)、制作文件和銀行卡的個(gè)性化設(shè)備以及復(fù)雜的檢測(cè)系統(tǒng)。例如公司最新推出 DS Merlin 芯片分揀系統(tǒng)，該系統(tǒng)每小時(shí)最多可以處理 30,000 張芯片，包括對(duì)可能出現(xiàn)缺陷的全面視覺檢測(cè)。除了吞吐量從20,000 張芯片/每小時(shí)大幅提高到 30,000 張芯片/每小時(shí)、簡(jiǎn)化的機(jī)器設(shè)置和操作以及改進(jìn)的晶圓處理之外，與以前的機(jī)器型號(hào)相比，成本還能夠降低 20%。

使用倍福的 EtherCAT 插拔式模塊對(duì) I/O 系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化是取得這些成績(jī)的關(guān)鍵因素。

DS Merlin 可以以最大精度和速度處理尺寸小到 0.2 x 0.4 mm，厚度僅80 μm 的微芯片。DS Merlin 會(huì)自動(dòng)測(cè)量每個(gè)晶圓，記錄每個(gè)芯片的位置或大小，然后自動(dòng)糾正半導(dǎo)體到各個(gè)拾放單元的傳輸。Dimpfl 說道：“這樣做的好處很明顯，以前，所有這些都必須由機(jī)器操作員通過示教來實(shí)施，但現(xiàn)在已經(jīng)完全不需要這么麻煩了。”

模塊化和緊湊的設(shè)備設(shè)計(jì)

設(shè)備被分為不同的功能模塊。自動(dòng)晶圓更換裝置先將晶圓傳輸?shù)焦ぷ髋_(tái)上，然后將加工好的半導(dǎo)體晶圓再送回到晶圓料盒中。晶圓工作臺(tái)在生產(chǎn)過程中擴(kuò)大、旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)晶圓，然后對(duì)晶圓進(jìn)行定位，使得后面的芯片頂出裝置（芯片移除單元）可以將各個(gè)微芯片傳輸?shù)絻蓚€(gè)檢測(cè)輪的上面，在這里，晶圓膜通過圍繞在芯片頂針?biāo)闹艿恼婵展潭āＴ趦蓚€(gè)檢測(cè)輪上百分百全方位檢查微芯片的所有六個(gè)面。然后有一個(gè)計(jì)數(shù)模塊定位、傳輸和密封上面帶有芯片的皮帶，并進(jìn)行最后的檢查。一旦達(dá)到所需的數(shù)量，皮帶就會(huì)被切斷。

Martin Dimpfl（右）向來自倍福雷根斯堡辦事處的 Martin Bauer（左）展示如何通過配備了 EJ 模塊（如前所示）的可擴(kuò)展的機(jī)器模塊實(shí)現(xiàn)高度緊湊的機(jī)器設(shè)計(jì)

這款先進(jìn)的機(jī)器具有高度模塊化和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，Dimpfl 說道：“因此，DS Merlin 使用了四個(gè)不同的帶有 EtherCAT 插拔式模塊的信號(hào)分配板。引入新 I/O 方案的主要原因是可以顯著減少布線工作量。這樣可以減少出錯(cuò)率，而且最重要的是，可以大大縮短生產(chǎn)時(shí)間，并顯著降低生產(chǎn)成本?！?/span>

使用 EJ 模塊和定制化電路板可實(shí)現(xiàn)最大 I/O 安裝效率

Martin Dimpfl 認(rèn)為，四個(gè)信號(hào)分配板與 Mühlbauer 設(shè)備的要求精確匹配，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡(jiǎn)單的 I/O 信號(hào)分配。除了 EJ 模塊外，還包括用于壓電電機(jī)和壓電陶瓷電機(jī)的 EtherCAT 伺服驅(qū)動(dòng)器，閃光信號(hào)燈控制器和視覺應(yīng)用邏輯以及完整的 24/48 V 電壓分配?？偣彩褂昧?26 個(gè)EtherCAT 插拔式模塊，包括數(shù)字量和模擬量輸入/輸出模塊以及增量編碼器接口模塊、步進(jìn)電機(jī)模塊和總線電源模塊。Dimpfl 指出：“我們的目標(biāo)是盡量減少設(shè)備內(nèi)部的接線工作，并盡可能地將信號(hào)分配板放在靠近相應(yīng)部件的地方。這樣可以實(shí)現(xiàn)非常緊湊的設(shè)計(jì)，并且可以在預(yù)組裝階段完成設(shè)備的完整接線和測(cè)試。因此，整個(gè)測(cè)試、生產(chǎn)和調(diào)試時(shí)間都縮短了。”

Dimpfl 還看到了基于 PC 的控制技術(shù)在廣度和一致性方面的巨大優(yōu)勢(shì)：“倍福的產(chǎn)品系列非常全面，可以為每臺(tái)設(shè)備提供最合適的控制解決方案。另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)前面已經(jīng)提到過的，EtherCAT 插拔式模塊可以大大節(jié)省時(shí)間和減少出錯(cuò)率。由于始終如一地支持 EtherCAT 通信，它們可以輕松地與各種可用的 EtherCAT 端子模塊結(jié)合起來使用。這樣極大地提高了我們的靈活性，考慮到其它客戶要求（如集成特殊傳感器或特殊測(cè)試系統(tǒng)）都可以基于同一臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)備快速、輕松地實(shí)施?！?/p>

EJ 系統(tǒng)在應(yīng)用特定的開發(fā)方面也提供了靈活性。例如，信號(hào)分配板可由客戶自行設(shè)計(jì)和生產(chǎn) — 作為倍福提供的一項(xiàng)服務(wù)或通過第三方公司。按照 Dimpfl 的說法，Mühlbauer 最后決定采用第一個(gè)選項(xiàng)：“由于我們有自己的電子元器件開發(fā)部門，再加上倍福還為我們提供全面的支持（例如提供 EtherCAT 插拔式模塊的綜合設(shè)計(jì)指南），因此我們很輕松地就做出了這個(gè)決定?！?/p>

EJ 系列 EtherCAT 插拔式模塊可以與合適的信號(hào)分配板配套使用，高效地實(shí)現(xiàn)專用的 I/O 系統(tǒng)

即使只有 10 臺(tái)設(shè)備的小批量生產(chǎn)也有優(yōu)勢(shì)

作為一家專業(yè)的設(shè)備制造商，模塊化系統(tǒng)對(duì) Mühlbauer 來說是必不可少的，因?yàn)檫@是在不同設(shè)備類型中高效使用基礎(chǔ)組件所需的必要標(biāo)準(zhǔn)化的唯一方法，并且不需要完全重新設(shè)計(jì)每臺(tái)設(shè)備。Martin Dimpfl 解釋道：“根據(jù)我們的計(jì)算，使用 EtherCAT 插拔式模塊（包括信號(hào)分配板的開發(fā)）已經(jīng)讓每年約 10 臺(tái)設(shè)備的小型投資收到回報(bào)。由于已經(jīng)預(yù)先充分測(cè)試過電路板的功能，因此裝配過程中的出錯(cuò)率大大降低，從而使調(diào)試過程順利進(jìn)行。就拿 DS Merlin 來說，安裝時(shí)間以及之前用于故障排除和調(diào)試的額外時(shí)間加起來大約節(jié)省了 100 個(gè)小時(shí)。因此，未來我們會(huì)陸續(xù)將所有相關(guān)設(shè)備類型(每年超過 10 臺(tái)設(shè)備，200多個(gè)系統(tǒng))都轉(zhuǎn)換為倍福的 EJ 系統(tǒng)。”

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