Componentenschaarste (situatie per 2-1-2024):

in de loop van 2023 is de leverbaarheid van componenten sterk verbeterd, op enkele uitzonderingen na zijn de meeste componenten weer redelijk tot goed leverbaar. De grote schaarste wordt vaak veroorzaakt door paniek-aankopen die bij zoveel mogelijk leveranciers worden neergelegd. Als de leveringen dan op gang komen worden ook veel orders weer geannuleerd, of op voorraad gelegd zodat er geruime tijd niet meer besteld wordt. De fabrikanten zien dus grote fluctuaties in de order portefeuille en een tekort kan in korte tijd omslaan in een overschot.

Alleen blijven de prijzen helaas hoog, vergeleken met 2 jaar geleden.

Bambulab 3D printer:

Nooit kunnen bedenken dat een 3D printer zo'n essentieel stuk gereedschap zou worden: we gebruiken het voor van alles, van gereedschappen tot frontplaten tot DIN rail dragers tot lichtgeleiders tot complexe afstandbusjes voor printen.

Onze oude vertrouwde Robox printers konden deze werkdruk echter niet goed aan en waren versleten. Eerst is een Creality K1 aangeschaft als vervanger, goedkoper dan de Robox en razendsnel. Helaas ook razend onbetrouwbaar, met veel mislukte prints, rare foutmeldingen en binnen een maand defect.

Nu beschikken we over een Bambulab X1 carbon, ook onbegrijpelijk snel, maar betrouwbaar en met mooie features zoals een automatische bed controle met Lidar en ingebouwde camera om via internet de voortgang te kunnen volgen. De camera kan ook "spaghetti" detecteren en de extruder calibreren. En alle onderdelen zijn tegen schappelijke prijzen te koop. Handig, want ondanks de mooie kwaliteit blijven het kwetsbare machines.

Componentenschaarste (situatie per 5-1-2023):

Bij het uitbreken van de corona epidemie in 2020 verlaagden de grote halfgeleiderfabrikanten hun productie in de verwachting dat de economie in een langdurige dip zou raken. Het tegendeel was echter het geval: er werden massaal PC's en smartphones aangeschaft om thuis te kunnen werken, gamecomputers om de verveling tijdens de lockdowns te verdrijven, en auto's om het openbaar vervoer te mijden. Productie opstarten is echter een lang proces: tegen de herfst van 2020 draaiden de fabrikanten nog op 75% capaciteit bij een orderboek van 170% vergeleken met het jaar daarvoor. Het probleem werd nog verergert door het zero-covid beleid van China: als er ook maar één werknemer in een fabriek of haven positief getest werd ging de hele tent op slot. Containervervoer van het verre oosten liep ook spaak: lange vervoerstijden en extreme prijzen tot wel €18.000 per container, tegen normaal €1.800.

Begin 2021 merkten wij dat leveringstijden langer werden, en hebben we onze voorraad stevig uitgebreid. Ook hebben we klanten geadviseerd voor minstens een jaar halfgeleiders op voorraad te nemen. De grootste problemen waren en zijn er nog steeds met microprocessors, spanningsregelaars, isolatoren en linedrivers. Een populaire schakelende regelaar als de TPS560430 van Texas Instruments is al twee jaar niet verkrijgbaar, en de leveringstijd staat op oktober 2024. Een broker kon er onlangs nog wat leveren voor €45,= per stuk, waar ze normaal €0,45 kosten. Voor een gewoon groen connectortje van Phoenix hebben we inmiddels 34 herbevestigingen ontvangen. Recordhouder is een driver voor de CAN-bus: 6 januari 2025(!).

Door onze voorraden konden we tot nu toe redelijk doorwerken, al zijn diverse printmodificaties op bestaande ontwerpen nodig geweest om alternatieve componenten toe te passen. Dat geeft uiteraard extra kosten, en ook de prijzen van de componenten lopen sterk op. De lage euro-koers helpt niet: de componenten worden in dollars berekend.

De situatie lijkt momenteel iets te verbeteren. PIC32 processoren zijn al een jaar niet leverbaar, maar de verwachte leveringstijd is teruggelopen van "weet niet" naar een half jaar. Ook Atmel processoren zijn niet leverbaar, maar onlangs konden we wel 200 stuks inkopen van een bruikbaar type, al is ook nu weer een redesign nodig om deze toe te passen in een bestaand ontwerp.

We hopen dat de situatie nog verder verbeterd, maar voor 2023 zijn er nog veel problemen en zullen we ofwel nee moeten verkopen, of redesigns toe passen. Hou dus rekening met lange leveringstijden en extra kosten.

Verbeterde reflow oven:

Over het concept van de Reflowmate soldeeroven van Eurocircuits waren we zeer te spreken, maar over de degelijkheid van de elektronica en de gebruikersvriendelijkheid van de software veel minder. En als het je vak is om dit soort apparaten te besturen, dan ligt de oplossing voor de hand: een gloednieuwe machine gekocht, alle printen eruit gerukt en een eigen besturing erin.

Geen hardware defecten meer: de hoofdschakelaar is simpel en robuust en valt niet meer halverwege een soldering uit, het touchscreen werkt altijd, en het getob met referentie-processen en thermocouples is verleden tijd.

De temperatuur wordt nu bij elk proces strak geregeld met behulp van de twee vaste temperatuursensoren. Er kunnen 10 programma's geprogrammeerd worden, met elk 8 stappen. Het programmeren van de temperatuurprofielen gaat via een PC aansluiting, waarmee tevens elk proces te registeren is. Een bestaand proces iets aanpassen is ook eenvoudig: de tijd en temperatuur van elke stap kan gewijzigd worden op de PC en weer in de ovenbesturing opgeslagen.

Nog een voordeel: het proces is bijna 2x zo snel: een extra ventilator zorgt voor 2 °C/s afkoeling vanaf 150 °C, ruim onder de maximale 6 °C/s.

Nieuwe betaalsystemen:

De software voor het uitvoeren van PIN betalingen door een automaat, via het zogenaamde VIC protocol, is onlangs gevalideerd en goedgekeurd door Worldline. Daardoor kunnen automaten worden uitgerust met een Yoneo terminal voor contactloos betalen, en met een Valina terminal voor PIN betalingen. De Valina is nog maar net uit, en is een volwaardige maar heel kleine PIN terminal, die in hetzelfde "EVA" formaat gat past als de Yoneo.

Ook op het gebied van contant geld zijn er nieuwe ontwikkelingen: Exatech beschikte al over software voor het aansturen van een MDB muntwisselaar zoals de Currenza C2, maar onlangs is daar een eSSP interface bijgekomen voor de NV200 Smartpayout biljetwisselaar. Die wisselaar kan alle Euro biljetten accepteren en teruggeven: de payout module kan 80 biljetten opslaan, pas daarna gaat de inworp naar de cashbox.

NFC techniek

Voor de draadloze identificatie van producten (RFID) op een afstand van enkele centimeters is een interface ontwikkeld die NFC tags kan lezen en schrijven. In eerste instantie was deze bedoeld voor de uiterst kleine tags van Texas Instruments: 4x4x0,7mm inclusief de antenne! Deze zijn echter relatief duur, en daarom is de software inmiddels ook geschikt voor spotgoedkope NFC stickers met een chip van NXP. In aantallen kosten die nog naar een paar cent per stuk. Nadeel is wel dat ze een veel groter oppervlakte vergen dan de TI chip. Daar staat tegenover dat ze veel meer opslagruimte bieden, tot 1kByte vergeleken met 32 bytes voor de TI.

Door een slimmigheid in het protocol is het mogelijk meerdere tags tegelijk onder de antenne te houden en één voor één te herkennen met een tempo van 50 tags per seconde. Vervolgens kunnen ze gelezen en geschreven worden, maar dat vergt meer tijd.

Pick & place machine:

Kleine series worden groot: een berg productiewerk was een goede aanleiding om de productiecapaciteit flink op te schroeven met de aanschaf van een volautomatische pick&place machine. Deze pakt componentjes op uit een rol of strip, controleert ze met 2 camera's en plaatst ze vervolgens nauwkeurig op de print.

Deze M10V van Mechatronika is bijzonder flexibel te programmeren: de posities van de componenten komen uit ons CAD systeem, en er kunnen 28 rollen met componenten in, 8 IC buizen en een tray voor processoren. De camera in de kop maakt het zelfs mogelijk om losgestorte componentjes uit een bakje te laten zoeken en plaatsen. Vanwege de kleine series die wij maken, hebben we veel componenten op strips van 25 stuks op voorraad. Speciaal hiervoor zijn houders gemaakt met de 3D printer, zodat ook die stripjes door de machine gebruikt kunnen worden. Het ontwerp van die striphouders kan gedownload worden van de links pagina.

3D printer:

Exatech beschikt nu over een eigen 3D printer voor zowel PLA als ABS. De Robox printer is uitzonderlijk gebruiksvriendelijk en slim: geen gedoe met plakband, stelschroefjes of temperatuurinstellingen: een speciaal printbed maakt dat de objecten vanzelf losspringen na afkoelen, de printer calibreert zichzelf door de hoogte van het printbed op diverse plekken te meten, en in de rollen filament zit een EEPROM met alle temperatuurinstellingen, het materiaal, de kleur en de resterende lengte.

Een andere ongebruikelijke feature is dat de printkop is uitgerust met twee verschillende extruder diameters: een fijne voor de buitenzijde, en een grove om snel op te vullen. De printer is meteen aan het werk gezet om 300 printsteuntjes te maken, en gaat hierna maskers printen voor een LED paneel om strooilicht tegen te gaan.

RAD Studio:

Voor het ontwikkelen van PC programma's gebruiken wij al jaren de ontwikkelomgeving van Delphi, waarin een fijne programmeertaal (Pascal) de basis is voor een goede IDE en naadloze integratie van Windows applicaties met allerlei databases. Probleem was echter dat de fabrikant een roerige tijd heeft doorgemaakt, en enkele zeer slechte versies heeft uitgegeven waar nauwelijks mee te werken viel. Daarom is bij ons lange tijd Delphi-5 in gebruik gebleven, die eigenlijk uit het jaar 2000 stamde maar tot en met Windows 8 goed mee kon. Met Windows 10 werden de beperkingen echter zo hinderlijk dat we nu toch naar de nieuwste versie zijn overgestapt: RAD Studio 10. Het is nog steeds Delphi, maar nu wel helemaal OK, en veel oude software is met wat kleine aanpassingen te upgraden.

Heel bijzonder is de integratie met mobiel: source code die is geschreven voor Windows kan door RAD Studio worden gebruikt om er native Android, Apple iOS en MAC OSX applicaties van te genereren. Zie ook de website van Embarcadero.

Bluetooth draadloze communicatie:

Instrumenten en automaten zijn eenvoudig te koppelen met een PC, tablet of smartphone door een Bluetooth module op de print te integreren, hier linksonder op de foto. Dat scheelt connectoren, gaten in de behuizing, kabels, en soms is er zelfs geen uitlezing of toetsenbord meer nodig: alle opdrachten komen uit een app op de smartphone, en daar worden ook de resultaten getoond.
Het meetinstrument van de foto is ingebouwd in een OKW sensorcase behuizing, heeft alleen nog een startknop. Na de meting activeert het de Bluetooth module en stuurt zijn gegevens over. De meter werkt op een standaard 9V batterijtje en kan tot wel 600 metingen uitvoeren.

Nu we het toch over draadloos hebben: GSM!

Een complete GSM module voor SMS, FTP en HTTP berichten kost maar weinig ruimte op een print. Ideaal voor dataloggers die dagelijks hun meetgegevens naar een centrale server sturen, of voor automaten om een storing of bijvulverzoek naar één of meer mobiele telefoons te sturen. En uiteraard kunnen via deze module ook opdrachten ontvangen worden.

Snellere ARM processor:

Nu de oude en vertrouwde ARM7 processoren van Atmel langzaamaan slechter leverbaar worden, is Exatech voor nieuwe ontwikkelingen overgestapt op de SAM4 serie. Deze processoren zijn 2x zo snel als de ARM7 en verbruiken nog minder stroom. Bovendien zijn ze veelzijdiger dan de SAM7 processoren, met UARTs die voor heel veel protocollen ingezet kunnen worden, een instrumentatie DAC, een audio DAC en een USB peripheral die ook als Host kan werken. Voor die USB host is inmiddels software ontwikkeld om data te lezen en te schrijven op een USB memory stick, en uiteraard diverse HMI drivers waarmee PC programma's kunnen communiceren zonder drivers te installeren.

Nieuwe ConSensus modules:

De reeks printen uit de VM Vending Machine reeks van ons huismerk "ConSensus" wordt steeds verder uitgebreid. Onlangs is de nieuwe GSM module geïntroduceerd, die via SMS en internet kan communiceren. SMS wordt vaak gebruikt voor het geven van alarmen en bijvul-verzoeken van automaten, terwijl de internet optie ideaal is voor het gedetailleerd opslaan van verkopen. Hiertoe heeft Exatech ook de website www.machinelog.nl ingericht, waarop de gegevens opgeslagen kunnen worden en gepresenteerd in een eigen "skin" van de klant.

Het controlboard rechts op de foto is voorzien van een 1,8” full-color TFT scherm, een micro-SD kaart, een MP3 speler voor geluidseffecten, of gesproken instructies, een USB interface, real-time clock en een ethernet interface. Samen met een of meer I/O printjes kan hiermee heel snel en tegen geringe kosten een complete automaat gerealiseerd worden, met SMS en IoT: Internet-of-Things.

Nieuwe freesmachine:

Voor het bewerken van kleine series behuizingen heeft Exatech weer de beschikking over een eigen freesmachine, die samen met een nieuwe kolomboor en bankschroef in de werkplaats staan.
De freesmachine heeft een traploos variabel toerental, een uitgebreide set opspan-gereedschappen en een spantanghouder voor de frezen van 2mm tot 16mm.
Voor de kolomboor is een set trapboren aangeschaft voor het nauwkeurig boren van grote gaten voor schakelaars, wartels, ronde connectoren en LEDs.

Sticker als frontpaneel:

Een heel goedkope manier om de behuizing van elektronica een eigen gezicht te geven is het laten bedrukken van PVC stickers. Deze worden precies op maat geleverd, in full-color en voorzien van een matte laminaat waardoor ze weerbestendig en behoorlijk krasvast zijn.
Op de sticker van het Rolec kastje hiernaast zijn meteen alle centreerpunten van de gaten gemarkeerd, zodat boren en frezen heel eenvoudig is. Deze StarCase kastjes zijn erg fraai, met alle schroeven netjes weggewerkt achter klepjes en met een IP66 afdichting. De "MOU mini-tester" is 12*9cm, en 5cm hoog, met EAO schakelaars die bijna helemaal verzonken in het front liggen.
De stickers komen van Dr.Sticker en kosten in deze maat ca. € 1,50 per stuk, bij een minimum afname van 25 tegelijk.

april 2011: nieuwsbrief 9

met o.a.

• Componenten schaarste
• Datalogging met GPRS
• LTC batterijen
• Eigen internet server
• ConSensus DIN rail modules

pagina 1	pagina 2

Aanraakscherm als HMI:

Full-color touchpanels zijn betaalbaar geworden. De grote vraag naar aanraakschermen voor smart-phones heeft als bij-effect dat LCD-fabrikanten zich massaal op deze markt gestort hebben. Gevolg: middelgrote schermen worden nu in zulke grote aantallen gemaakt dat ze ook voor OEM toepassingen betaalbaar zijn geworden.

Op de eerste foto een 5,7" kleurenscherm van 320*240 pixels van Ampire. Achter dit scherm zit een door Exatech ontwikkelde print die de video-signalen maakt en het touch-panel uitleest. Deze print kan aangestuurd worden via RS-485 en USB.

Pictogrammen, opvallende kleuren, grafieken, plaatjes: het behoort allemaal tot de mogelijkheden.

Nog een voorbeeld: een 3,5" scherm in een 3D geprint raam, met een hoge resolutie van 480*320 pixels.

SMD soldeerpasta:

Exatech is vrijwel helemaal overgeschakeld op SMD produktie, en heeft hiervoor een nieuwe soldeeroven aangeschaft, en een zeefdrukker voor het aanbrengen van de soldeerpasta. Bovendien is er voor de inspectie van de al maar kleiner wordende soldeervlakken een USB microscoop ter beschikking. Die combinatie levert mooie plaatjes op, zoals deze uitvergroting van een print direct nadat de soldeerpasta is aangebracht. Op de eerste foto is goed te zien dat de soldeerpasta eigenlijk geen pasta is, maar een mengsel van microscopisch kleine balletjes metaal in een gel.

De laser-gesneden stencils voor de zeefdrukker maken nauwkeurige dosering van de hoeveelheid soldeer mogelijk, met als resultaat keurig gesoldeerde componenten.