Введение
Для новичков в аппаратном обеспечении, инженеров по исследованиям и разработкам, производителей или контрактных производителей печатных плат, которые недавно перешли намелкосерийное-производство, ручная пайка или использование традиционных станций ручной укладки становятся узким местом в производственном процессе. Когда на печатных платах используются резисторы и конденсаторы микро-размера 0603, 0402 или даже 0201 или микросхемы с мелким-шагом и плотным расположением выводов, такие как QFN, TQFP и BGA, ручное размещение с использованием невооруженного глаза и пинцета может легко привести к плохой точности выравнивания и низкой эффективности размещения. Это часто приводит к большому количеству перемычек паяльной пасты, холодных паяных соединений или дефектов «надгробия» послепайка оплавлением.
Многие люди питают сомнения по поводунастольный выбор и размещать машины, полагая, что их легкая конструкция делает их непригодными для-точного производства. Фактически, основная логика процесса настольной машины для захвата и размещения — это не просто «управление роботизированной рукой». по своей сути это точное сочетание выравнивания обзора, точного вакуумного отсасывания и много-управления движением по осям. В этой статье представлен углубленный-анализ пяти основных функций настольных захватывающих машин с использованием технических характеристикНеоДен4 в качестве ссылки.
Основная особенность 1: высокоточная-система обзора вверх и вниз
Принцип процесса:Механическое позиционирование исходного положения не может устранить малейшие отклонения, возникающие при извлечении компонентов из лентопротяжного устройства, а также внутреннюю ошибку, возникающую из-за несоосности между соплом и осью компонента. Без коррекции смещение неизбежно при размещении микросхем с малым-шагом. Система визуального выравнивания использует направленную вниз камеру для захвата меток на печатной плате, устанавливая точную систему координат для физической платы. Одновременно с тем, как сопло движется к точке размещения, направленная вверх камера фиксирует нижний контур компонента, вычисляя в реальном-времени отклонения смещения по осям X и Y-, а также отклонение угла поворота (коррекция θ). Затем система управления динамически корректирует эти параметры перед размещением компонента на плате.
Особенности оборудования NeoDen4:Оснащен системой стереокамер промышленного-класса (камеры вперед и вниз). Нижняя камера используется для отметки точки печатной платы и калибровки глобальных координат; направленная вверх камера выполняет выравнивание и распознавание компонентов во время полета и движения. Эта система машинного зрения может точно идентифицировать компоненты, начиная от самых маленьких микрорезисторов, конденсаторов и катушек индуктивности в корпусе 0201-до микросхем с мелким-шагом 0,5 мм и даже чипов TQFP240 и BGA, обеспечивая точность выравнивания контактных площадок при размещении с высокой плотностью размещения.
Основная особенность 2: конфигурация установочной головки с 4 независимыми установочными головками
Принцип процесса:В машине для размещения одной-головки после захвата каждого компонента головка должна совершить полный-движение туда и обратно между устройством подачи и точкой размещения, при этом перемещение на холостом ходу занимает значительную часть времени цикла. Конструкция с несколькими-головками позволяет собирать несколько компонентов за одну поездку. Однако для этого требуется независимое управление осью Z- (вертикальное перемещение) и независимый контроль вакуумной цепи для каждой головки. На алгоритмическом уровне необходимо использовать оптимизацию траектории для расчета последовательности захвата и размещения четырех наборов сопел, чтобы минимизировать общую траекторию движения.
Производительность оборудования NeoDen4:Оснащен новой полностью симметричной подвесной установочной головкой с высоким-сцеплением, состоящей из четырех независимо управляемых установочных головок, каждая из которых поддерживает угол поворота ±180 градусов. Каждая установочная головка оснащена независимой конструкцией подвески и физическим датчиком высоты, который автоматически регулирует ход вниз в зависимости от толщины компонента (поддерживает максимальную высоту компонента 5 мм), предотвращая повреждение компонента или чрезмерные удары. В реальных испытаниях с включенной функцией выравнивания изображения скорость размещения достигает 5 000 CPH, а без него — до 10 000 CPH, обеспечивая баланс между эффективностью размещения, необходимой для мелкосерийного производства, и гибкостью процесса.
Основная особенность 3: Запатентованная электронная система подачи
Принцип работы:Традиционные пневматические питатели полагаются на давление воздуха для возвратно-поступательного движения, что делает этапы подачи очень чувствительными к колебаниям давления воздуха. Механический износ может вызвать сильную вибрацию, приводящую к переворачиванию или смещению компонентов внутри ленты, что значительно увеличивает процент брака. Электронный механизм подачи использует микро-шаговый двигатель и интегральные схемы для управления этапами подачи, обеспечивая плавный ход подачи и равномерное усилие во время зачистки ленты, тем самым контролируя ошибки подачи на уровне микрометра.
Производительность оборудования NeoDen4:Оснащен запатентованной электронной системой подачи катушки с лентой. Поскольку электронное шаговое управление устраняет механический люфт в пневматических механизмах, плавная подача значительно снижает вибрацию лотка подачи для легких компонентов, таких как 0402 и 0201, тем самым контролируя процент брака. Что касается емкости станции, одна машина может одновременно вмещать до 48 комплектов устройств подачи ленты шириной 8 мм (поддерживается гибкая конфигурация левой и правой станций подачи) и совместима с устройствами подачи ленты шириной 12 мм, 16 мм и 24 мм, а также 5 комплектами виброподатчиков и 5 комплектами лотков для матриц IC, что соответствует технологическим требованиям для нескольких компонентов на одной плате.
Основная особенность 4. Гибкая система рельсов с автоматической-загрузкой
Принцип процесса:Автономная работа в автономном режиме требует ручной загрузки, выгрузки и зажима плит, что не может удовлетворить требования ко времени цикла автоматизированной производственной линии SMT. Машины для размещения SMT, поддерживающие автоматические направляющие, могут взаимодействовать с вышестоящими полу-автоматическими или полностью автоматическими принтерами для паяльной пасты и последующими печами оплавления через стандартные интерфейсы SMEMA, обеспечивая замкнутый-управление всей линией, включая автоматическую подачу плат, регулировку ширины направляющих, замкнутый-позиционирование с помощью фотоэлектрических датчиков, размещение компонентов и автоматическое извлечение платы.
Особенности оборудования NeoDen4:Предлагается версия со встроенными авто-рельсами. Эта версия имеет трехсекционную конструкцию направляющих,-которая поддерживает динамическую автоматическую регулировку в широком диапазоне-и включает плату-в функции позиционирования и обнаружения переполнения. Его можно не только напрямую интегрировать в полностью автоматизированные производственные линии, но и максимальный размер печатной платы можно увеличить до 310 × 1500 мм, обеспечивая надежную поддержку физического пространства для длинных плат со светодиодными лентами или объединительных плат-больших размеров.
Основная особенность 5: Высокоадаптивное обнаружение вакуума и интеллектуальное управление отходами
Принцип процесса:Во время-выборки компонентов на высокой скорости часто возникают такие проблемы, как пропущенный захват, боковой захват или несовпадение захвата из-за того, что компоненты стоят на боку (надгробие), деформации упаковки ленты или износа сопла. Если в оборудовании отсутствует функция обнаружения замкнутого-контура, слепое размещение ненормальных компонентов на контактных площадках может привести к браку партии печатных плат. Благодаря интеграции цифрового высокочувствительного-датчика отрицательного давления в вакуумный контур для отслеживания изменений давления воздуха во время движения установочной головки система может определять состояние захвата компонента в режиме реального времени.
Производительность оборудования NeoDen4:Все 4 установочные головки оснащены независимыми модулями определения вакуумного давления. Если во время перемещения от точки захвата к позиции размещения система обнаруживает, что уровень вакуума не достиг стандартного заданного значения (что указывает на пропущенный захват или боковой захват), она запускает логическую команду для прекращения размещения этого компонента. Затем система направляет установочную головку направить ненормальный компонент в специальный контейнер для отходов и автоматически выполняет процедуру повторного подбора в последующих операциях. Этот замкнутый-цикл управления эффективно предотвращает пропущенные и неуместные места размещения, обеспечивая высокий-выход с первого прохода.
Практическое руководство по выбору
1. Простота первоначальной настройки и программирования данных.
Для инженеров без специального опыта SMT сложное программирование G-кода или ПЛК часто представляет собой величайшее техническое препятствие. Современные машины для размещения настольных компьютеров достигли полностью цифрового программирования:
Прямой импорт координат: NeoDen4 поддерживает прямой импорт файлов координат компонентов (файл Centroid / файл выбора и размещения, обычно содержащий идентификатор компонента, X, Y, слой и вращение), экспортированных из программного обеспечения EDA (например, Altium Designer, KiCad, Eagle и т. д.) в систему.
Визуальная калибровка: после импорта оператор просто использует внешнюю мышь или сенсорный экран, чтобы совместить визуальную камеру с двумя диагональными отметками на печатной плате. Затем система автоматически отображает и рассчитывает координаты всей доски, устраняя необходимость ручного обучения по точкам-за-точками.
2. Контрольный список выбора настольной машины для поверхностного монтажа для начинающих
Прежде чем принять решение о покупке или настройкенастольная машина для размещения SMT, пожалуйста, сверьте фактические требования к процессу со следующими техническими спецификациями:
| Критерии оценки | Контрольно-пропускные пункты | Рекомендации по выбору |
| Минимальный размер упаковки | Проверьте минимальные размеры резисторов и конденсаторов в текущей линейке продуктов и планируемых на ближайшие 2 года. | Если присутствуют корпуса 0402/0201 или микросхемы с шагом 0,5 мм, необходимо выбрать модель, оснащенную двойной-системой обзора камер и электронным устройством подачи (например, NeoDen4). Пневматические питатели и модели без систем технического зрения не могут обеспечить стабильное размещение. |
| Количество фидерных станций | Подсчитайте общее количество компонентов ленты-и-катушек разных спецификаций на одной печатной плате. | Убедитесь, что устройство поддерживает максимальное количество податчиков шириной 8 мм. Если спецификация содержит более 40 типов компонентов, убедитесь, что машина имеет как минимум 48 подающих станций, чтобы избежать частых простоев из-за смены материала. |
| Типы корпусов микросхем | Нужно ли будет на машине устанавливать QFN, BGA, микросхемы со сквозными-отверстиями или чипы, монтируемые в лоток-? | Проверьте, поставляется ли оборудование в стандартной комплектации с интерфейсом вибропитателя и областью матрицы лотка для микросхем. Подтвердите максимально распознаваемые размеры ИС с мелким-шагом с помощью камеры-вида сверху (NeoDen4 поддерживает максимум 32 мм × 32 мм, например корпуса TQFP240 и ИС с мелким-шагом с шагом 0,5 мм). |
| Ограничения размера печатной платы | Оцените максимальную длину и ширину обрабатываемых плат, особенно если есть необходимость в длинных светодиодных лентах. | Подтвердите максимальную эффективную площадь размещения рабочего стола. Если у вас есть большие панели размером более 300 × 400 мм или очень-длинные светодиодные платы, вам необходимо выбрать версию с **автоматической системой выдвижных направляющих**; в противном случае их невозможно зажать. |
| Интеграция производственной линии | В настоящее время это предназначено для автономного прототипирования или для автоматизированного производства требуется интеграция с печью оплавления? | При настройке беспилотной производственной линии необходимо выбрать модель, которая поддерживает стандартный интерфейс SMEMA и включает трех-автоматическую железнодорожную систему. Для автономного прототипирования выберите стандартную-версию без направляющих, экономящую пространство. |
Краткие фактыо НеоДэн
- Основана в 2010 году, имеет 100+ сотрудников и 27 000+ кв.м. Фабрика независимых прав собственности, чтобы обеспечить стандартное управление и достичь максимального экономического эффекта, а также сэкономить затраты.
- Владеет собственным обрабатывающим центром, квалифицированным сборщиком, тестером и инженерами по контролю качества, чтобы обеспечить сильные возможности для производства, качества и доставки машин NeoDen.
- Глобальные партнеры 40+ в Азии, Европе, Америке, Океании и Африке успешно обслуживают пользователей 10000+ по всему миру, обеспечивая более качественное и быстрое местное обслуживание и оперативное реагирование.
- 3 различные группы исследований и разработок, состоящие из 25+ профессиональных инженеров-исследователей, чтобы обеспечить лучшие и более продвинутые разработки и новые инновации.
- Квалифицированные и профессиональные инженеры по поддержке и обслуживанию на английском языке обеспечивают быстрый ответ в течение 8 часов, решение предоставляется в течение 24 часов.
- Единственный среди всех китайских производителей, зарегистрировавших и получивших сертификат CE от TUV NORD.
- NeoDen предоставляет пожизненную-техническую поддержку и обслуживание для всех машин NeoDen, а также регулярные обновления программного обеспечения, основанные на опыте использования и фактических ежедневных запросах конечных пользователей.