Die mit einem Chip ausgestatteten, integrierten Secure-Elements (eSEs = embedded Secure Elements) findet man in allen modernen Fahrzeugen und mobilen Endgeräten, aber auch in E-Bikes, E-Scootern, Mobiltelefonen und Pay-TV-Konsolen. Sie übermitteln individualisierte Daten zwecks Qualitätskontrolle und Sicherheit an Hersteller oder Betreiber.
Bislang werden bei der eSE-Produktion Montage, Individualisierung und Test in separaten, kosten- und zeitaufwendigen Prozessen durchgeführt. Das mehrfache Handling der Komponenten birgt aber ein hohes Risiko für Fehler, falsche Zuordnungen und Beschädigungen.
„Dank der einzigartigen Kombination aus Bandspulen, Drehtisch und kameragestütztem Roboter bietet unser PerSE das derzeit beste Preis-Leistungs-Verhältnis seiner Art auf dem Markt. Zudem ist es das sicherste, wenn es um die Individualisierung und Qualitätskontrolle von eSE-Komponenten geht““, erklärt Stéphane Medioni, Gründer und Geschäftsführer von Smartware. „Wir haben uns dabei für Scara-Roboter von Denso entschieden, weil sie unkompliziert zu programmieren sind. Darüber hinaus ermöglicht der Roboter eine sehr gute Beschleunigung und sanfte Bewegungsabläufe bei einfacher Software-Steuerung.“
Mit einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,02 mm und einer Zykluszeit von bis zu 0,29 Sekunden waren die enorm schnellen und zuverlässigen Scara-Roboter HS-045 zum Zeitpunkt der Entwicklung die ideale Wahl für diese Anwendung. Mit einer Armlänge von 450 (225+225) mm und einer Traglast von bis zu 5 kg bietet der HS-045 die bestmögliche Kombination aus Geschwindigkeit, Präzision und Traglast für die Anwendung.
Auf Sicherheit und Funktionalität getestete eSE-Teile kosten- und zeiteffizient produziert
Als Endprodukt liefert das PerSE-System, das vom französischen Partnerunternehmen Usiméca hergestellt wird, kosten- und zeiteffizient auf Sicherheit und Funktionalität getestete eSE-Teile, die für die Rückverfolgbarkeit eines bestimmten Geräts/Fahrzeugs individualisiert worden sind.
„Unsere vierachsigen Scara-Roboter sind speziell für automatisierte Hochleistungs-Anwendungen wie diese konzipiert, denn der Roboter kann eine sehr hohe Anzahl von Zyklen pro Minute ausführen und dabei auch in einer hochkomplexen industriellen Anwendung schnell reagieren, kontinuierlich mit optimaler Geschwindigkeit arbeiten und trotzdem jeden Vorgang präzise ausführen“, ergänzt Dirk Schöffler, Senior Manager von Denso Robotics Europe.
Kamera überwacht die genaue Positionierung
Linksseitig werden die Chips über eine Bandspule in die modular aufgebaute PerSE Zelle eingeführt und dort auf einem rotierenden Drehtisch in elektrische Test- und Programmierfassungen eingesetzt. Der darüber montierte Denso-Roboter platziert die noch unbeschriebenen Chips von der Bandspule (je vier) in jede Fassung ohne das eSE zu berühren. Im Schnitt nimmt jeder Chip 800 KB spezifische Firmware sowie variable Daten (je nach Kunde/Betreiber) auf, die das PerSE per Cloud herunterlädt.
Eine über dem Drehtisch montierte Kamera überwacht die genaue Positionierung beim Pick&Place des Roboters. Die optische Inspektion erfolgt bei jedem Schritt von oben und unten: Direkt in den Drehtisch integrierte (unter jeder Programmierplatte) Testsensoren von Smartware überprüfen verschiedene erweiterte elektrische Parameter und die Individualisierung jedes eSEs.
Zum Schluss graviert ein Markierungslaser eine Seriennummer und/oder einen DataMatrix Barcode auf jede Komponente; damit ist die zweifache, sichere Individualisierung erfolgt. Schließlich platziert der Roboter das fertig bearbeitete eSE auf die abgehende Bandspule. Defekte Elemente werden in einem Zwischenfach abgelegt.
Im PerSE wird der Roboter über die kompakte und flexible, offene Systemarchitektur des RC8A Controllers gesteuert. Die Kommunikation mit den anderen Systemkomponenten erfolgt über eine von Smartware entwickelte offene Software-Architektur. Das Innere der PerSE-Zelle bietet eine Reinraum-Umgebung mit Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle.
Doppelte Individualisierung
Ein entscheidender Mehrwert des Systems liegt in der doppelten Individualisierung. „Dank des integrierten Markierungslasers, der zweistufigen Individualisierung und der kontinuierlichen Qualitätskontrolle wird das Risiko von Fehlzuordnungen stark reduziert. Defekte Komponenten werden einfach in die unter dem Drehtisch installierten Behälter entsorgt ohne das System stoppen zu müssen“, sagt Stéphane Medioni. Auch die lückenlose Datenverfolgung verhindert falsche Zuordnungen und erleichtert die etwaige Fehlersuche. Derzeit sind weltweit neun PerSE-Systeme bei Automobil- und IoT-Zulieferern im Einsatz.
www.densorobotics-europe.com/de
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