Johdanto
Elektroniikkainsinööreille, startup-tiimeille tai pienille ja keskisuurille{0}}elektroniikkavalmistajille, jotka ovat uusia SMT:n käyttäjiä,SMT koneitausein näyttävät monimutkaisemmilta kuin ne todellisuudessa ovat: syöttölaitteet, suuttimet, fiduaalit, lentävät kamerat, automaattinen ohjelmointi… Kaikki nämä tekniset termit voivat helposti pelotella aloittelijat.
Todellisuudessa SMT-koneen ydinlogiikka ei ole monimutkaista. Yksinkertaisesti sanottuna sen on suoritettava koko prosessi: Ruokinta → Poiminta → Tunnistaminen → Paikannus → Sijoittaminen.
Näiden 5 vaiheen ymmärtäminen tarkoittaa poiminta- ja paikkakoneen tärkeimpien toimintojen ymmärtämistä. Alla käyttämälläNeoDen N10Pvalitse ja aseta koneKatsotaanpa esimerkkinä, kuinka moderni SMT-kone suorittaa nämä tehtävät.
Syöttöjärjestelmä: Kuinka SMT-kone "poimii" komponentit tarkasti?
Ensimmäinen haaste anSMT konetäytyy käsitellä erityyppisten elektronisten komponenttien luotettavaa toimittamista keräilyasentoon.
SMT-komponentit syötetään tyypillisesti teipin, tikun tai alustan muodossa, joten kone on varustettava vastaavilla syöttölaitteilla. TheNeoDen N10Ptukee nauhansyöttölaitteita, tikkusyöttölaitteita ja lokerosyöttölaitteita. Teippisyöttölaitteita käytetään teippi-ja-kelakomponenteille, tikkusyöttölaitteita käytetään tikku-pakkauskomponenteille ja lokerosyöttölaitteita käytetään pääasiassa laitteille, kuten IC:ille.
N10P tarjoaa myös runsaasti syöttökapasiteettia, ja se tukee 80 nauhansyöttölaitetta, 20 tikkusyöttölaitetta ja 60 tarjotinsyöttölaitetta, ja se mahdollistaa sähköisten ja pneumaattisten syöttölaitteiden yhdistelmän.
1. MiksiSMT-asennuskoneepäonnistuuko usein "osien poimiminen"?
Jos SMT-asennuskone ei pysty poimimaan komponentteja johdonmukaisesti, ongelma ei välttämättä ole itse koneessa. Yleisiä syitä ovat poikkeama-poimintaasennossa, väärä nouto-korkeus, tukkeutunut tai vaurioitunut suutin ja riittämätön ilmanpaine.
TheNeoDen N10P käyttöohje suosittelee myös vianmääritysprosessin aloittamista tarkistamalla nämä parametrit. Eri osien parametreja, kuten noutoviivettä, on ehkä säädettävä todellisen nouto{1}}suorituskyvyn perusteella. Esimerkiksi suuret-kondensaattorit ja 0402-komponentit voivat vaatia sopivan lisäyksen vastaanottoviiveen
NeoDen N10P:n tärkein etu on sen suuren-kapasiteetin syöttöjärjestelmä, joka pystyy samanaikaisesti hallitsemaan suurta määrää eri komponentteja, mikä tekee siitä sopivan PCB-tuotantoprojekteihin, joissa on monenlaisia komponentteja.
Näöntunnistus: Kuinka SMT-kone tietää, mihin komponentit sijoitetaan?
Jos syöttölaite on vastuussa "komponenttien toimittamisesta", näköjärjestelmä on vastuussa kertomaan koneelle "mikä tämä komponentti on ja miten se tulisi sijoittaa".
TheNeoDen N10Pon varustettu Dual Mark -kameralla, Front Flying -kameralla ja IC-kameralla, jotka käsittelevät PCB-viittauspaikannusta ja vastaavasti eri komponenttityyppien visuaalista tunnistamista.
Näistä Fiducial-kameraa käytetään piirilevyn vertailupisteiden tunnistamiseen. Koska piirilevy voi olla kuormitettu paikka- tai kulmapoikkeamilla, kone laskee uudelleen piirilevyn origon ja kulman vertailupisteiden perusteella korjatakseen todellisen sijoituspaikan.
1. Miksi komponentit voidaan silti sijoittaa tarkasti, vaikka piirilevy olisi hieman vinossa?
Fiducial Align -toiminto, joka on kuvattu kohdassaNeoDen N10P käyttöohjelaskee todellisen sijainnin ja kulman piirilevyn vertailupisteiden perusteella. Toisin sanoen,SMTsijoituskoneei yksinkertaisesti "sijoita sokeasti" kiinteän mekaanisen koordinaattijärjestelmän mukaan, vaan pikemminkin sijoittaa komponentit piirilevyn todellisen tilan perusteella.
2. Miksi pienet komponentit ja IC:t vaativat erilaisia näöntunnistusmenetelmiä?
Eri pakkauksissa olevat komponentit vaihtelevat kooltaan, muodoltaan ja tunnistusvaatimuksiltaan.
N10P-ohjelmisto tarjoaa tunnistusmenetelmiä, kuten Fly Calib, IC Calib ja IC Rotate Calib. Lentävää kameraa voidaan käyttää tavallisiin komponentteihin, kuten vastuksiin ja kondensaattoreihin; IC-kamera sopii IC:ille, kuten SOP:ille, ja tarkkuuspiirien kulma voidaan -tarkistaa uudelleen käyttämällä IC Rotate Calibia.
NeoDen N10P:n etu Mark-kameran, Flying-kameran ja IC-kameran yhdistäminen yhdeksi laitteeksi luo täydellisen näköjärjestelmän piirilevyn paikannusta ja komponenttien tunnistamista varten.
Tarkka{0}}sijoittelu: miksi komponentit voidaan sijoittaa tarkasti pehmusteille?
Lopullinen tavoite aSMTsijoituskoneei ole vain "komponentin poimiminen", vaan sen sijoittaminen tarkasti määrättyyn kohtaan piirilevyllä.
NeoDen N10P:n paikannustarkkuus on ±0,01 mm, ja takaisinkytkentäohjaus XY-liikkeelle tarjoaa magneettiset lineaariset kooderit.
Varsinaisessa tuotannossa sijoitustarkkuus ei kuitenkaan riipu pelkästään laitteen nimellistarkkuudesta. Parametrit, kuten piirilevyn alkuperä, mittauspisteet, suuttimen keskipiste, poiminta-asento, poiminta-korkeus ja sijoitusnopeus vaikuttavat kaikki lopputulokseen.
1. Mitä tehdä sijoitussiirtymälle? Tarkista ensin nämä 5 aluetta
Jos komponentit ovat vinossa tai poissa paikaltaan, tarkista seuraavat asiat ensisijaisesti:
- Onko fiduaali tunnistettu oikein.
- Onko PCB-alkuperä oikea.
- Onko suuttimen keskipiste tarkka.
- Onko nouto{0}}asento muuttunut.
- Onko sijoituskorkeus ja sijoitusnopeus sopivat.
TheNeoDen N10P käyttöopasluettelee näöntunnistusvirheet, muutokset kameran perusasennossa ja epätarkka suuttimen keskipiste mahdollisina tarkkuuspoikkeamien syinä ja tarjoaa säätömenetelmiä, kuten kameran kalibroinnin ja suuttimen hienokalibroinnin.
2. Miksi kaikkia komponentteja ei voida sijoittaa samalla nopeudella?
Vakiokomponenttien osalta tuotannon tehokkuus voidaan asettaa etusijalle. Kuitenkin komponenttien, jotka ovat pienempiä kuin 0402 ja tarkkuus-IC:t, on tarpeen vähentää asianmukaisesti liike- ja sijoitusnopeuksia sijoituksen vakauden ja tarkkuuden parantamiseksi. N10P-ohjelmisto mahdollistaa siirtonopeuden ja paikkanopeuden erillisen säätämisen.
NeoDen N10P:n etuja ovat: 8 kiinnityspäätä suljetun-silmukan ohjauksella, 20 000 CPH:n maksimiasennusnopeus ja liikkeen palaute magneettisten lineaaristen kooderien kautta.
Automaattinen suuttimen vaihto: Miksi SMT-sijoituskone tarvitsee useita suuttimia?
1. Eri komponentit vaativat erikokoisia ja erityyppisiä suuttimia.
Esimerkiksi pienet sirut, kondensaattorit, vastukset, SOP:t, suuremmat IC:t ja BGA:t eroavat toisistaan merkittävästi kooltaan ja muodoltaan, joten on tarpeen valita sopiva suutin.
NeoDen N10P tukee laajaa valikoimaa suutinmäärityksiä, kuten CN020, CN030, CN040, CN065, CN100, CN220, CN400, sekä erikokoisille IC- ja BGA-suuttimille sopivia suuttimia.
2. Mitä tapahtuu, jos suutin ei täsmää?
Jos suuttimen koko on väärä, se voi johtaa riittämättömään imutehoon, ilmavuotojin, imuhäiriöihin tai jopa osien irtoamiseen. Käyttöoppaassa luetellaan myös suuttimien tukkeutuminen, vauriot ja suutinten yhteensopimattomat koot yleisinä syinä noutovirheille ja heittokomponenteille.
Mikä on automaattisen suuttimen vaihdon käytännön arvo?
N10P SMT -koneessa on 39 suutinkohtaa ja se tukee automaattista suuttimen vaihtoa.
Tämä tarkoittaa, että kun piirilevy sisältää useita komponentteja eri pakkaustyypeillä, kone voi automaattisesti valita sopivan suuttimen ohjelman perusteella, jolloin käyttäjien ei tarvitse pysäyttää konetta usein manuaalisia muutoksia varten.
EtunaNeoDen N10Pperustuu sen 39{1}}asentoisen suutinpankin ja automaattisen suuttimen vaihtotoiminnon yhdistelmään, mikä lisää joustavuutta erilaisten piirilevyjen sijoittelussa.
Ohjelmisto ja automaattinen ohjelmointi: Kuinka aloittelijat voivat luoda sijoitteluohjelmia nopeasti?
Aloittelijoille ei todellakaan tarvitse hallita jokaista ohjelmistopainiketta, vaan pikemminkin PCB:n, komponenttien, syöttölaitteiden, suuttimien ja sijoitussekvenssien välisten suhteiden ymmärtämistä.
N10P tukee toimintoja, kuten koordinaattitiedostojen tuontia, manuaalista ohjelmointia, automaattista-ohjelmointia, komponenttikirjastoja, jalanjälkikirjastoja, syöttölaitteiden määrittämistä ja sijoitussarjoja.
1. Kuinka luot sijoitteluohjelman, kun sinulla on PCB-koordinaattitiedosto?
Perusprosessi voidaan tiivistää seuraavasti:
Koordinaattitiedosto → Tuonti → Komponenttien täsmäys → Syöttölaitteen asetukset → Automaattinen ohjelma → Tarkista → Tuotanto
Kun PCB-suunnitteluohjelmistolla luotu koordinaattitiedosto on tuotu N10P:hen, järjestelmä voi täsmäyttää komponenttitiedot Footprint Libraryn perusteella. Aseta seuraavaksi syöttölaitteet ja suuttimet ja käytä sitten automaattista ohjelmaa auttamaan sijoitusjärjestyksen luomisessa.
2. Onko Auto Program täysin automatisoitu?
Ei, se ei ole.
Automaattisen ohjelmoinnin tarkoitus on optimoida suuttimien käyttö, syöttölaitteen kohdistaminen ja sijoitusjärjestys syötettyjen komponenttitietojen perusteella. Kun ohjelma on luotu, käyttäjän on vielä tarkistettava suuttimien jakautuminen, syöttölaitteen jakautuminen ja sijoitusjärjestys.
NeoDen N10P:n etuna on sen automaattinen ohjelmointiominaisuus, joka vähentää merkittävästi toistuvaa ohjelman määritystyötä-erityisesti hyödyllistä PCB:lle, jossa on monenlaisia komponentteja.
5 yleisintä SMT-sijoitteluongelmaa, joita aloittelijat kohtaavat
Kun ymmärrät nämä 5 ydintoimintoa, monilla yleisillä ongelmilla on selkeät vianetsintäpolut.
- Syöttölaite ei syötä:Tarkista syöttölaitteen asennus, nauhakela, syöttöparametrit ja ilmapiirin tila.
- Komponentit, joita ei nosteta:Tarkista ensisijaisesti noukin-asento, poiminta-korkeus, suutin ja ilmanpaine.
- Toistuvat komponenttien{0}}pudotukset:Tarkista näöntunnistus, komponenttien jalanjälki, suuttimen koko ja suuttimen puhtaus.
- Komponenttien sijoitusvirhe:Tarkista mittauspiste, suuttimen keskipiste ja kameran kalibrointi.
- Ensimmäisen tuotantoajon aikana ilmenneet ongelmat:Ei ole suositeltavaa siirtyä suoraan massatuotantoon. N10P:n käyttöopas suosittelee seuraavan järjestyksen noudattamista: Kuivakäyttö → Ensimmäinen tuotantotesti → Komponenttien tarkastus → Jatkuva tuotanto. Kun olet tarkistanut komponenttien tekniset tiedot, suunnan, napaisuuden ja sijainnin ensimmäisessä kappaleessa, jatka jatkuvaan tuotantoon.
Mihin tuotantoskenaarioihin pöytätietokoneiden SMT pick and place -koneet sopivat?
PCB-prototyyppien tekemiseen, T&K-validointiin ja pienten{0}} ja keskisuurten{1}}volyymien SMT-tuotantoon, laitteen joustavuus on usein yhtä tärkeää kuin sen nopeus.
N10P tukee suurta määrää syöttölaitteita, automaattista suuttimen vaihtoa, näöntunnistusta ja automaattista ohjelmointia, mikä tekee siitä erityisen hyvin-sopivan PCB-projekteihin, joissa on useita lajikkeita, eri pakkaustyyppejä ja tietty sijoitustehokkuus.
Pitkille piirilevyille N10P voi tukea jopa 1500 mm pitkiä piirilevyjä, kun se on konfiguroitu jatkokuljettimella.
Siksi SMT:n poiminta- ja paikkakonetta valittaessa on parempi ottaa huomioon sijoittelun tarkkuus, komponenttien valikoima, syöttökapasiteetti, näköjärjestelmät, suutinjärjestelmät, piirilevyn mitat ja ohjelmistoominaisuudet sen sijaan, että keskittyisit pelkästään CPH:hen.
Johtopäätös
SMT pick and place -kone ei ole vain "automaattinen komponenttien sijoituskone".
Se on itse asiassa seurausta useista järjestelmistä, jotka toimivat yhdessä:
Syöttölaite syöttää komponentteja, suutin poimii ne, visiojärjestelmä tunnistaa ja sijoittaa ne, liikejärjestelmä siirtää niitä tarkasti ja ohjelmisto koordinoi koko sijoitusprosessia.
Jos arvioit anSMT valinta ja paikka konetai suunnittelemassaluo omat SMT-kokoonpanokykysiPCB-prototyyppien valmistukseen, T&K-validointiin ja pienten{0}}-keskisuurten{2}}volyymien tuotantoon.