Von der Entwicklung der Indikatoren und Wägetransmitter bis hin zur Prüfung und Vermarktung der fertigen Produkte: bei LAUMAS begleiten wir alle Phasen der Produktion unserer elektronischen Wägeinstrumente und stellen dabei in jedem Schritt hohe Qualitätsstandards sicher.

Werfen wir einen genaueren Blick darauf, wie ein Wägetransmitter TLB PROFINET IO entsteht.

Wir legen besonderen Wert auf die Rückverfolgbarkeit der elektronischen Komponenten, die auf der Leiterplatte verlötet werden.
Bei der Annahme kennzeichnen wir jede Komponente mit einem einzigartigen QR-Code, der die gesamte Lieferkette identifiziert: den Hersteller-Code, die Produktionscharge und die Referenzen des Transportdokuments.

Bei der Auswahl der Komponenten, die wir beziehen, legen wir großen Wert auf die Einhaltung des Conflict Mineral Policy Statement.
Als Reaktion auf die Gewalt und die Menschenrechtsverletzungen im Zusammenhang mit der Gewinnung bestimmter Mineralien im östlichen Teil der Demokratischen Republik Kongo setzen wir uns dafür ein, die Rückverfolgbarkeit dieser Mineralien und die Transparenz der Lieferkette zu fördern, indem wir sicherstellen, dass ausschließlich „conflict free“ Materialien und Komponenten verwendet werden.

Nachdem alle Komponenten, die für die Produktion des Wägetransmitters erforderlich sind, vorbereitet wurden, wird mit der Einstellung der Maschinen fortgefahren.

Siebdruckmaschine

Der Bediener legt das Siebdruckblech in die Maschine, eine Stahlplatte mit präzisen Löchern, die den vordefinierten Pads der Leiterplatte entsprechen, auf denen die Komponenten positioniert und verlötet werden.
Das Siebdruckblech dient als Schablone: Durch die Löcher gibt die Maschine präzise Lötpaste auf die Pads der PCB ab, die für das Löten erforderlich ist.

Pick-and-Place-Maschine

Der Bediener wählt die Ladesysteme (Feeder) aus, wobei er die Größe je nach Art der zu installierenden Komponente bestimmt.
Anschließend legt er die Spulen mit den Komponenten in die entsprechenden Feeder und positioniert sie gemäß einer genauen Nummerierung, die von der Maschine vorgegeben wird.

Sobald die Vorbereitungsphasen abgeschlossen sind, beginnt die Bearbeitung der Leiterplatte.

Der Siebdruckprozess

Die Siebdruckmaschine gibt die Lötpaste aus Zinn an den Löchern der Schablone ab, also an den Punkten der Leiterplatte, an denen die „Pick and Place“-Maschine die zu lötenden Bauteile positionieren wird.

Es handelt sich um ein hochpräzises Gerät: bevor die Paste abgegeben wird, überprüft eine zur Steuerung der Maschine bestimmte Software, ob das Siebdruckblech perfekt auf der Leiterplatte zentriert ist.

Siebdruckmaschine zur Abgabe der Lötpaste auf die PCB.

Die Pick-and-Place-Maschine

Sehr schnell und äußerst präzise, übernimmt die Pick-and-Place-Maschine die Montage der SMD-Komponenten auf der Leiterplatte.

Die Maschine entnimmt die Komponenten mit einem Vakuumsystem.

Über eine Videokamera wird ein Bild des Prozesses erstellt, das die Eignung jeder einzelnen Komponente anhand von Parametern wie Größe und Ausrichtung bewertet.

Ist die Komponente geeignet, wird sie auf der Leiterplatte abgelegt, wenn nicht, wird sie in die sogenannte „Dump Box“ (Ausschussbox) verworfen.

Detailansicht der betriebenen Pick-and-Place-Maschine.

Die erste zusammengebaute Leiterplatte verlässt die Maschinen und gelangt in die Hände des Bedieners, der sie analysiert und überprüft, ob alles dem im Stücklisten-Dokument (Diba oder „Bill of Materials“) angegebenen Entwurf entspricht: dieses offizielle Dokument spezifiziert den Typ und den Wert jeder Komponente an jeder Position auf der Leiterplatte.

Wenn die erste Leiterplatte die Kontrolle einwandfrei besteht, wird sie zur „Golden Board“, also zur Musterplatte, die als Referenz dient, überprüft und validiert, und die alle vorgesehenen Entwurfstandards erfüllt.

Die als 'Golden Board' validierte elektronische Platine mit Stückliste.

Die „Golden Board“ dient als Referenzpunkt im Produktionsprozess, um sicherzustellen, dass die später produzierten Platinen mit ihr übereinstimmen. Dadurch wird die Einheitlichkeit der Qualität und der Gesamtleistung des Endprodukts gewährleistet.

Nach dem Auftragen der Lötpaste und der Montage wird die Leiterplatte in den Rückflussofen zur Lötung der Komponenten eingeführt.

Der Rückflussofen ist eine hochentwickelte Anlage, die für einen äußerst präzisen Heiz- und Kühlprozess konzipiert ist, ideal für das Schmelzen und Rückflusslöten der in der Lötpaste enthaltenen Metalllegierungen.

Der Ofen besteht aus 8+8 Heizzonen (sowohl im oberen als auch im unteren Bereich) und 2 Kühlzonen.

Rückflussofen mit 8+8 Heizzonen + 2 Kühlzonen.

Die Lötpaste wird im Ofen geschmolzen, wobei sie von ihrem flüssigen in den festen Zustand übergeht, indem sie einem genauen Temperaturprofil folgt, das von den Herstellern der Paste vorgegeben wird.

Jede Lötpaste hat ihre eigenen spezifischen Eigenschaften, und um ein korrektes Lötprofil zu erreichen, muss sie in den verschiedenen Zonen des Ofens bei präzisen Temperaturen und für definierte Zeiträume verbleiben.

Um sicherzustellen, dass das Temperaturprofil stets korrekt ist, wird es regelmäßig durch kalibrierte und zertifizierte Temperaturprofiler überprüft, die von zuständigen Stellen anerkannt sind.

Auch die verwendete Lötpaste ist stets zertifiziert, um die Einhaltung aller Lötparameter zu gewährleisten, die ihre Qualität, Dichtigkeit und langfristige Zuverlässigkeit sicherstellen.

Nach dem Löten der Komponenten auf die Leiterplatte wird eine automatische optische Inspektion (AOI 3D) der elektronischen Platinen durchgeführt.
Der Bediener legt die Platinen in eine hochmoderne Maschine, die alle Komponenten analysiert und ein detailliertes dreidimensionales Bild erstellt.

Dieses Bild ermöglicht es, sowohl jede einzelne Komponente wie auch deren Lötstellen gründlich zu überprüfen und verschiedene Faktoren zu kontrollieren:

• das Vorhandensein oder Fehlen von Komponenten auf der Platine und deren Polarität;
• die Lötverbindung und deren Übereinstimmung mit den von den IPC-Qualitätsstandards geforderten Parametern.

Maschine für 3D-Bildinspektion der elektronischen Platinen.

Zusätzlich zu den AOI-Maschinen können auch Röntgenmaschinen verwendet werden.
Die Röntgenanalyse der Leiterplatte dient dazu, die Korrektheit der internen Verbindungen der Komponenten zu überprüfen. Sie ist nützlich, um Fehler zu identifizieren, die Integrität der Lötstellen zu überprüfen und die Anordnung der Schaltungen zu analysieren.

Maschine zur Röntgenuntersuchung der elektronischen Platine.

Auch die manuell positionierten Komponenten müssen anschließend gelötet werden. Je nach Art der Leiterplatte werden zwei verschiedene Maschinen verwendet:

Nach der Herstellung der Leiterplatte werden die letzten Kontrollen nach dem Löten durchgeführt, und die folgenden Schritte eingeleitet:

• Etikettierung und Montage des Displays;
• Programmierung, bei der die Firmware in den Mikroprozessor des Wägetransmitters installiert wird;
• Feldbus-Test.

Anschließend werden die elektronischen Platinen mechanisch verschlossen und in die entsprechenden Behälter gelegt.
Dieser Schritt erfolgt vor der Endprüfung, um sicherzustellen, dass das Produkt nach Bestehen des Tests nicht mehr verändert wird und somit das Risiko einer Beschädigung vermieden wird.

Die Endprüfung der Wägetransmitter ist der letzte Schritt in der Produktion.

Die zur Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktion der Wägetransmitter verwendete Teststation.

Der Bediener legt das Produkt in die Teststation, wo ein System, das auf linearen Führungen läuft, über goldbeschichtete Kontakte mit den Klemmen des Geräts verbunden wird.

Anschließend wählt der Bediener in der Testsoftware das Modell der zu prüfenden Platine (in diesem Fall TLB PROFINET IO) aus, welchem eine Reihe von Parametern zugeordnet sind, die überprüft werden müssen.

Der Test beginnt mit den einfacheren Prüfungen wie der Stromversorgung, den Eingängen, den seriellen und analogen Ausgängen sowie dem Stromverbrauch der Platine.

Anschließend wird die Funktionsweise des Geräts mithilfe eines Wägezellen-Simulator vollständig simuliert, um die theoretische Kalibrierung, die Linearität und alle anderen Parameter zu überprüfen, die die Forschungs- und Entwicklungsabteilung für entscheidend hält, um die maximale Zuverlässigkeit und Wiederholgenauigkeit des Wägetransmitters zu gewährleisten.

Gleichzeitig prüft der Bediener die LEDs, das Display und die Tasten.