Pick and Place Vacuum Release Unit – Electronic Industry

ภาพรวมโครงการ

ออกแบบ–ประกอบ–ติดตั้งชุด Pick & Place Vacuum Release Unit สำหรับไลน์ผลิตอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ (งานหยิบจับชิ้นส่วนขนาดเล็ก/เปราะบาง เช่น ชิ้นส่วน SMD, Connector, FPC/PCB, Optical parts) เป้าหมายคือให้การหยิบ–วางแม่นยำ รวดเร็ว ลดรอยเสียหาย และควบคุมไฟฟ้าสถิตได้ตามมาตรฐานโรงงาน

ไฮไลต์

• Soft handling ด้วยแรงดูดที่คุมละเอียด + Quick blow-off ปล่อยชิ้นงานรวดเร็วไม่กระเด็น

• ออกแบบ ESD-safe ตลอดเส้นทางลม (วัสดุ/ถ้วยสุญญากาศ/ท่อ/วาล์ว)

• โครงสร้างพร้อม Quick change tooling เปลี่ยนหัวดูด (nozzle/cup) ได้ไวเมื่อเปลี่ยนรุ่นสินค้า

• ติดตั้งและปรับจูนรวดเร็ว รองรับการสื่อสารกับ PLC/HMI เดิมของไลน์

ความท้าทาย

• ชิ้นงานเล็ก เปราะบาง ผิวมัน/เคลือบ (ต้องการแรงดูดพอดี ไม่ทิ้งรอย)

• ต้องวางตำแหน่งซ้ำเดิมสูง (repeatability) และคุม cycle time ให้ทัน tact line

• เงื่อนไข ESD และ Cleanroom (ลดฝุ่น/เศษวัสดุ, หลีกเลี่ยงซิลิโคนในบางกระบวนการ)

• พื้นที่ติดตั้งจำกัด ต้องทำชุดรวมอุปกรณ์ (compact manifold)

โซลูชัน

เราออกแบบชุด Vacuum Release Unit (VRU) แบบโมดูลาร์ ครบในตู้/แมนิโฟลด์เดียว:

• Vacuum Generator: เลือกได้ทั้ง Compact Ejector (Venturi) สำหรับตอบสนองไว หรือ Oil-free Rotary Vane สำหรับหลายหัวดูด/โหลดสูง

• High-speed Solenoid & Blow-off Valve: วาล์ว 3/2 หรือ 2/2 พร้อม Adjustable Blow-off ปรับแรงลมปล่อยชิ้นงาน

• Vacuum Switch/Sensor: ตรวจจับการจับชิ้นงาน (part-present) แจ้งสัญญาณไป PLC เพื่อลดของเสีย

• Inline Micro Filter + Silencer: กันฝุ่นเข้าระบบและลดเสียง

• ESD-safe Flow Path: ท่อ/ข้อต่อ/หัวดูด Conductive/Antistatic พร้อมจุด Grounding

• Tooling หลากหลาย: หัวดูดแบน, หัวรูเล็ก, หัวเข็มเจาะรู, แผ่น porous สำหรับผิวบอบบาง

• Control: ตู้ PLC/HMI หรือ I/O พร้อมใช้, ฟังก์ชัน Pick-Delay-Place, Vacuum Level Window, Error Interlock

• Fixture & Mounting: โครงอลูมิเนียมโปรไฟล์ น้ำหนักเบา ปรับตั้ง XY-θ ง่าย

ขอบเขตงาน (Scope)

1. เก็บตัวอย่างชิ้นงานและเทสต์แรงดูด/หัวดูด (cup/nozzle) ในสภาพจริง

2. ออกแบบแมนิโฟลด์ วาล์ว และการเดินลมให้ Response time ต่ำ

3. เลือกแหล่งสุญญากาศ (Ejector หรือ Pump) ตาม cycle time / จำนวนหัวดูด / ความเงียบ / พื้นที่

4. สร้าง/ประกอบชุด VRU, FAT และทำ DOE ปรับค่าสูญญากาศ/เวลา blow-off

5. ติดตั้งหน้างาน, อินทิเกรตสัญญาณกับ PLC เดิม, ทำ Commissioning

6. เทรนนิ่งผู้ใช้งาน + เอกสาร O&M และ PM checklist

ผลลัพธ์ที่ได้

• ลดของเสียจากการแตก/รอย ด้วยแรงดูดที่คุมละเอียด + ปล่อยนิ่ม

• Cycle time ดีขึ้น: เวลา pick-place ลดลงจากการตอบสนองของวาล์วและเส้นลมสั้น

• ตรวจจับชิ้นงานแม่นยำ: ลด miss-pick ด้วย vacuum switch feedback

• สอดคล้อง ESD/Cleanroom: ใช้วัสดุ ESD-safe และทางลมที่ลดการเกิดฝุ่น

ตัวเลขเชิงปริมาณ (เช่น CT ต่อชิ้น, อัตรา First-Pass Yield, ลดของเสีย %) สามารถเติมได้หลังยืนยันจากลูกค้า

ตัวอย่างสเปกทางเทคนิค (ปรับตามชิ้นงานจริง)

• แรงสุญญากาศทำงาน: ~ −60 ถึง −85 kPa (ปรับละเอียดที่ Regulator/Needle)

• เวลา Vacuum ON → Pick confirm: ระดับ 10–60 ms (ขึ้นกับหัว/ท่อ/ชิ้นงาน)

• Blow-off: ปรับแรง/เวลาได้ (เช่น 10–80 ms) เพื่อลดการกระเด็น

• หัวดูด: ESD-safe Urethane/EPDM/NBR/Conductive FKM (หลีกเลี่ยงซิลิโคนในกระบวนการที่เสี่ยงการปนเปื้อนซิลอกเซน)

• ตัวกรอง: 5–40 μm Inline micro filter ต่อหัว หรือรวมศูนย์

• ไฟ: 24 VDC สำหรับวาล์ว/เซนเซอร์, สื่อสาร I/O-Link/DI-DO ตามไลน์

• สิ่งแวดล้อม: รองรับ ISO 14644 Class 7–8 (ปรับสเปกเพื่อ Class 6 ได้)

การบำรุงรักษา

• ทำความสะอาด/เปลี่ยนไส้กรองตามชั่วโมงการทำงานและแรงดันตกคร่อม

• ตรวจรอยรั่ว (leak) ที่ข้อต่อ/ท่อ และเช็กค่าระดับสุญญากาศเปรียบเทียบฐาน

• บันทึก CT, Vacuum level, Blow-off time เพื่อติดตามประสิทธิภาพและคาดการณ์ PM

• เตรียม Spare kit: วาล์ว, ไส้กรอง, หัวดูด, ซีล

คำกล่าวจากทีมโครงการ (ตัวอย่าง)

“หลังปรับเป็นชุด VRU ใหม่ การวางชิ้นงานนิ่งขึ้นและไม่ทิ้งรอย ผิวชิ้นงานที่เปราะบางปลอดภัยกว่าเดิมอย่างเห็นได้ชัด และ CT ตรงตามเป้าหมายไลน์”

ภาพประกอบ/ไดอะแกรม (เพิ่มภายหลัง)

• ผังแมนิโฟลด์ VRU (Ejector/Valve/Filter/Sensor)

• ตัวอย่างหัวดูดสำหรับงานต่างชนิด

• ไทม์ชาร์ต Pick-Hold-Place-Blow-off