Czy początkujący mogą opanować SMT? Przewodnik po 5 podstawowych funkcjach stacjonarnych maszyn SMT

Wstęp

Dla inżynierów elektroników, zespołów start-upów lub małych i średnich-producentów elektroniki, którzy dopiero rozpoczynają przygodę z SMT,SMT maszynyczęsto wydają się bardziej skomplikowane niż są w rzeczywistości: Podajniki, Dysze, Fiduciale, Latające kamery, Automatyczne programowanie… Wszystkie te techniczne terminy mogą z łatwością przestraszyć początkujących.

W rzeczywistości podstawowa logika maszyny SMT nie jest skomplikowana. Mówiąc najprościej, musi przejść cały proces: karmienie → zbieranie → identyfikacja → pozycjonowanie → umieszczanie.

Zrozumienie tych 5 kroków oznacza zrozumienie najważniejszych funkcji maszyny typu pick and place. Poniżej za pomocąNeoDena N10Pmaszyna typu pick and placejako przykład przyjrzyjmy się, jak nowoczesna maszyna SMT realizuje te zadania.

System podawania: w jaki sposób maszyna SMT dokładnie „zbiera” komponenty?

Pierwsze wyzwanie ASMT maszynamusi zająć się tym, jak niezawodnie dostarczać różne typy komponentów elektronicznych do pozycji pobrania.

Komponenty SMT podawane są zazwyczaj w postaci taśm, sztyftów lub tacek, dlatego maszyna musi być wyposażona w odpowiednie podajniki. TheNeoDena N10Pobsługuje podajniki taśmowe, podajniki sztyftowe i podajniki tacowe. Podajniki taśmowe są używane do komponentów taśm-i-szpuli, podajniki w sztyfcie nadają się do komponentów-opaków w postaci sztyftów, a podajniki tac są używane głównie w urządzeniach takich jak układy scalone.

N10P oferuje również dużą pojemność podawania, obsługując 80 podajników taśmowych, 20 podajników sztyftowych i 60 podajników tacowych, a także umożliwia łączenie podajników elektrycznych i pneumatycznych.

1. DlaczegoMaszyna do układania SMTczęsto nie „zbierają komponentów”?

Jeśli maszyna do układania SMT nie może konsekwentnie pobierać komponentów, problem niekoniecznie musi leżeć po stronie samej maszyny. Typowe przyczyny to przesunięcie-pozycji pobierania, niewłaściwa wysokość podnoszenia-, zatkana lub uszkodzona dysza oraz niewystarczające ciśnienie powietrza.

TheInstrukcja obsługi NeoDen N10P zaleca również rozpoczęcie procesu rozwiązywania problemów od sprawdzenia tych parametrów. W przypadku różnych komponentów może zaistnieć potrzeba dostosowania parametrów takich jak opóźnienie odbioru w oparciu o rzeczywistą wydajność-pobierania. Na przykład duże-kondensatory i komponenty 0402 mogą wymagać odpowiedniego zwiększenia opóźnienia-wzbudzenia.

Kluczową zaletą NeoDen N10P jest system zasilania o dużej-wydajności, który może jednocześnie zarządzać dużą liczbą różnych komponentów, dzięki czemu nadaje się on do projektów produkcji płytek PCB z szeroką gamą komponentów.

Rozpoznawanie wzroku: skąd maszyna SMT wie, gdzie umieścić komponenty?

Jeśli podajnik jest odpowiedzialny za „dostarczenie komponentów”, to system wizyjny jest odpowiedzialny za poinformowanie maszyny, „czym jest ten komponent i jak powinien zostać umieszczony”.

TheNeoDena N10Pjest wyposażony w podwójną kamerę znakującą, przednią kamerę latającą i kamerę IC, które obsługują odpowiednio pozycjonowanie odniesienia PCB i wizualne rozpoznawanie różnych typów komponentów.

Wśród nich kamera Fiducial służy do identyfikacji punktów odniesienia na płytce drukowanej. Ponieważ płytka PCB może być obciążona odchyleniami pozycyjnymi lub kątowymi, maszyna ponownie oblicza początek i kąt płytki PCB w oparciu o punkty odniesienia, aby skorygować rzeczywistą pozycję umieszczenia.

1. Dlaczego komponenty można nadal dokładnie rozmieścić, nawet jeśli płytka drukowana jest lekko przesunięta?

Funkcja Fiducial Align opisana wInstrukcja obsługi NeoDen N10Poblicza rzeczywistą pozycję i kąt w oparciu o punkty odniesienia płytki drukowanej. Inaczej mówiąc,SMTmaszyna do układanianie tylko „umieszcza na ślepo” według ustalonego mechanicznego układu współrzędnych, ale raczej ustawia komponenty w oparciu o rzeczywisty stan płytki PCB.

2. Dlaczego małe komponenty i układy scalone wymagają różnych metod rozpoznawania wzroku?

Komponenty w różnych pakietach różnią się rozmiarem, kształtem i wymaganiami dotyczącymi rozpoznawania.

Oprogramowanie N10P oferuje metody rozpoznawania, takie jak Fly Calib, IC Calib i IC Rotate Calib. Latającej kamery można używać do typowych komponentów, takich jak rezystory i kondensatory; kamera IC nadaje się do stosowania z układami scalonymi, takimi jak SOP, a kąt precyzyjnych układów scalonych można-zweryfikować ponownie za pomocą funkcji IC Rotate Calib.

Zaleta NeoDen N10P polega na integracji kamery Mark Camera, Flying Camera i IC Camera w jednym urządzeniu, tworząc kompletny system wizyjny do pozycjonowania PCB i rozpoznawania komponentów.

Wysoka-precyzyjna lokalizacja: dlaczego komponenty można umieszczać precyzyjnie na podkładkach?

Ostatecznym celem ASMTmaszyna do układanianie polega jedynie na „podniesieniu komponentu”, ale na dokładnym umieszczeniu go w wyznaczonym miejscu na płytce drukowanej.

NeoDen N10P charakteryzuje się dokładnością pozycjonowania ±0,01 mm, a sterowanie ruchem XY ze sprzężeniem zwrotnym zapewniane jest przez magnetyczne enkodery liniowe.

Jednak w rzeczywistej produkcji dokładność umieszczania nie zależy wyłącznie od nominalnej dokładności sprzętu. Parametry takie jak początek płytki PCB, punkty odniesienia, środek dyszy,-pozycja pobierania,-wysokość pobierania i prędkość umieszczania mają wpływ na wynik końcowy.

1. Co zrobić z przesunięciem miejsca docelowego? Najpierw sprawdź te 5 obszarów

Jeżeli komponenty są umieszczone krzywo lub w niewłaściwym położeniu, należy przede wszystkim sprawdzić następujące elementy:

• Czy punkt odniesienia został poprawnie rozpoznany.
• Czy pochodzenie PCB jest prawidłowe.
• Czy środek dyszy jest dokładny.
• Czy zmieniła się- pozycja odbioru.
• Czy wysokość i prędkość umieszczania są odpowiednie.

TheInstrukcja obsługi NeoDen N10Pwymienia błędy rozpoznawania obrazu, zmiany w położeniu kamery odniesienia i niedokładny środek dyszy jako możliwe przyczyny anomalii dokładności, a także udostępnia metody regulacji, takie jak kalibracja kamery i precyzyjna kalibracja dyszy.

2. Dlaczego nie można umieścić wszystkich komponentów z tą samą prędkością?

W przypadku standardowych komponentów priorytetem może być wydajność produkcji. Jednakże w przypadku komponentów mniejszych niż 0402 i precyzyjnych układów scalonych konieczne jest odpowiednie zmniejszenie prędkości ruchu i umieszczania, aby poprawić stabilność i dokładność umieszczania. Oprogramowanie N10P umożliwia oddzielną regulację prędkości ruchu i szybkości umieszczania.

Zalety NeoDen N10P obejmują: 8 głowic umieszczających ze sterowaniem w-pętli zamkniętej, maksymalną prędkość umieszczania wynoszącą 20 000 cykli na godzinę oraz sprzężenie zwrotne ruchu za pośrednictwem magnetycznych enkoderów liniowych.

Automatyczna wymiana dysz: dlaczego maszyna do umieszczania SMT potrzebuje wielu dysz?

1. Różne komponenty wymagają różnych rozmiarów i typów dysz.

Na przykład małe chipy, kondensatory, rezystory, SOP, większe układy scalone i BGA różnią się znacznie rozmiarem i kształtem, dlatego konieczne jest wybranie odpowiedniej dyszy.

NeoDen N10P obsługuje szeroką gamę specyfikacji dysz, takich jak CN020, CN030, CN040, CN065, CN100, CN220, CN400, a także dysze odpowiednie dla układów scalonych i BGA o różnych rozmiarach.

2. Co się stanie, jeśli dysza nie będzie pasować?

Jeśli rozmiar dyszy jest nieprawidłowy, może to skutkować niewystarczającym ssaniem, wyciekami powietrza, awarią pobierania, a nawet wyrzucaniem komponentów. W instrukcji wymieniono także zatkanie, uszkodzenie i niedopasowany rozmiar dyszy jako najczęstsze przyczyny „Błądów pobierania” i „Wyrzucania komponentów”.

Jaka jest praktyczna wartość automatycznej wymiany dysz?

Maszyna N10P SMT wyposażona jest w 39 pozycji dysz i umożliwia automatyczną wymianę dysz.

Oznacza to, że gdy płytka drukowana zawiera wiele komponentów w różnych typach opakowań, maszyna może automatycznie wybrać odpowiednią dyszę w oparciu o program, eliminując potrzebę częstego zatrzymywania maszyny przez operatorów w celu ręcznych zmian.

ZaletąNeoDena N10Ppolega na połączeniu zestawu dysz o 39- pozycjach i funkcji automatycznej wymiany dysz, co zwiększa elastyczność podczas umieszczania różnorodnych płytek PCB.

Oprogramowanie i programowanie automatyczne: jak początkujący mogą szybko tworzyć programy stażowe?

Dla początkujących tak naprawdę nie każdy przycisk oprogramowania wymaga opanowania, ale raczej zrozumienie relacji pomiędzy płytką drukowaną, komponentami, zasilaczami, dyszami i sekwencjami umieszczania.

N10P obsługuje takie funkcje, jak import plików współrzędnych, programowanie ręczne,-programowanie automatyczne, biblioteki komponentów, biblioteki wymiarów, przypisywanie podajników i sekwencje rozmieszczania.

1. Jak utworzyć program rozmieszczenia, jeśli masz plik współrzędnych PCB?

Podstawowy proces można podsumować w następujący sposób:

Plik współrzędnych → Import → Dopasowanie komponentów → Konfiguracja podajnika → Program automatyczny → Kontrola → Produkcja

Po zaimportowaniu pliku współrzędnych wygenerowanego przez oprogramowanie do projektowania PCB do N10P, system może dopasować informacje o komponentach w oparciu o bibliotekę Footprint Library. Następnie skonfiguruj podajniki i dysze, a następnie użyj programu automatycznego, aby pomóc w wygenerowaniu sekwencji umieszczania.

2. Czy program automatyczny jest całkowicie zautomatyzowany?

Nie, tak nie jest.

Celem programu automatycznego jest optymalizacja użycia dysz, rozmieszczenia podajników i kolejności umieszczania w oparciu o wprowadzone informacje o komponencie. Po wygenerowaniu programu operator musi jeszcze sprawdzić rozmieszczenie dysz, rozmieszczenie podajnika i kolejność umieszczania.

Zaletą NeoDen N10P jest funkcja automatycznego programowania, która znacznie ogranicza konieczność wykonywania powtarzalnych prac konfiguracyjnych programu,-co jest szczególnie przydatne w przypadku płytek drukowanych zawierających szeroką gamę komponentów.

5 najczęstszych problemów z rozmieszczeniem SMT, z którymi borykają się początkujący

Gdy zrozumiesz te 5 podstawowych funkcji, wiele typowych problemów będzie miało jasne ścieżki rozwiązywania problemów.

• Podajnik nie podaje:Sprawdź instalację podajnika, szpulę z taśmą, parametry podawania i stan obiegu powietrza.
• Komponenty nie są odbierane:Priorytetowo traktuj sprawdzenie-pozycji podnoszenia,-wysokości podnoszenia, dyszy i ciśnienia powietrza.
• Częste porzucanie-komponentów:Sprawdź rozpoznawanie wzroku, ślad komponentu, rozmiar dyszy i czystość dyszy.
• Niedopasowanie rozmieszczenia komponentów:Sprawdź punkt odniesienia, środek dyszy i kalibrację kamery.
• Problemy podczas pierwszego uruchomienia produkcyjnego:Nie zaleca się przechodzenia bezpośrednio do produkcji masowej. Instrukcja obsługi N10P zaleca następującą sekwencję: Próba próbna → Pierwszy test produkcyjny → Kontrola komponentów → Produkcja ciągła. Po sprawdzeniu specyfikacji komponentów, orientacji, polaryzacji i położenia na pierwszym elemencie, przystąp do ciągłej produkcji.

Do jakich scenariuszy produkcji nadają się stacjonarne maszyny typu pick and place SMT?

Do prototypowania PCB, walidacji badawczo-rozwojowej oraz produkcji SMT na małą- i średnią-serięelastyczność sprzętu jest często tak samo ważna jak jego prędkość.

N10P obsługuje dużą liczbę podajników, automatyczną wymianę dysz, rozpoznawanie wzroku i automatyczne programowanie, dzięki czemu szczególnie dobrze-nadaje się do projektów PCB obejmujących wiele odmian, różne typy opakowań i określony poziom wydajności umieszczania.

W przypadku długich płytek PCB N10P może obsługiwać płytki PCB o długości do 1500 mm w przypadku konfiguracji z przenośnikiem przedłużającym.

Dlatego wybierając maszynę typu pick and place SMT, zamiast skupiać się wyłącznie na CPH, lepiej wziąć pod uwagę dokładność rozmieszczenia, zakres komponentów, pojemność podajnika, systemy wizyjne, systemy dysz, wymiary PCB i możliwości oprogramowania.

Wniosek

Maszyna typu pick and place SMT nie jest po prostu „maszyną do automatycznego umieszczania komponentów”.

W rzeczywistości jest to wynik współdziałania wielu systemów:

Podajnik dostarcza komponenty, dysza je podnosi, system wizyjny identyfikuje i pozycjonuje, system ruchu precyzyjnie je przesuwa, a oprogramowanie koordynuje cały proces umieszczania.

Jeśli oceniaszWybór SMT I umieść maszynęlub planujeustal własne możliwości montażu SMTdo prototypowania płytek PCB, walidacji badawczo-rozwojowej oraz produkcji na małą- i-średnią-serię.