En este artículo, un Máquina SMT Se refiere específicamente a un sistema automatizado. máquina de recogida y colocación Se utiliza durante la etapa de colocación de componentes en el ensamblaje de placas de circuito impreso (PCB). Sigue los datos de producción predefinidos, establece la posición real de la PCB, recoge los componentes de las posiciones de suministro controladas, mide su posición y orientación, corrige las coordenadas de colocación y los libera en las ubicaciones programadas de la PCB.
El proceso operativo se puede resumir de la siguiente manera:
Datos de producción → Posicionamiento de PCB → Presentación de componentes → Recogida → Medición visual → Corrección de coordenadas → Colocación → Repetición
Este proceso de alto nivel es común en todos los equipos de colocación SMT, aunque el diseño exacto de los cabezales, la disposición de las cámaras, los métodos de recogida y las secuencias de control varían según la plataforma y la configuración de la máquina.
1. Los datos de producción preparan el proceso de colocación.
Antes de que comience la colocación física, la máquina recibe información de producción que define qué componentes se requieren y dónde debe colocarse cada componente en la placa de circuito impreso (PCB).
Esta información puede incluir:
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PCB o programa de producto
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Identidades de los componentes e información del paquete
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Coordenadas de PCB programadas
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Asignaciones de suministro
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Asignación de boquillas o herramientas de recogida
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Información fiducial de PCB
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Secuencia de colocación planificada
La máquina no decide de forma independiente la ubicación de los componentes. El programa de producción define la ubicación prevista, mientras que los sistemas de posicionamiento, medición y control relacionan esa información con las condiciones reales de la placa de circuito impreso y los componentes dentro del equipo.
2. El PCB entra y establece su posición.
El proceso de colocación comienza cuando la placa de circuito impreso (PCB) entra en la máquina a través de una cinta transportadora u otro sistema de manipulación de placas compatible.
Según el diseño de la máquina, los rieles, topes, abrazaderas o mecanismos de soporte de la placa pueden mantenerla en una posición estable durante la colocación de los componentes. La máquina determina entonces la relación entre la posición real de la placa y las coordenadas almacenadas en el programa de producción.
Cómo las marcas de referencia en PCB ayudan al posicionamiento
Las marcas de referencia en los circuitos impresos son distintivos que suelen ayudar al sistema de visión a determinar la posición, la orientación y el desplazamiento de la placa.
La máquina puede medir estos puntos de referencia y comparar sus ubicaciones reales con los datos del programa previstos. Esto permite que el sistema de control tenga en cuenta las diferencias en:
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Posición del eje X
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Posición del eje Y
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Rotación de la junta directiva
3. El sistema de suministro presenta el componente
Durante el proceso de colocación, el sistema de suministro de componentes presenta el componente requerido en una posición de recogida controlada. Para componentes empaquetados en cinta, un Alimentador SMT Generalmente avanza y presenta el componente para su recogida.
Los componentes pueden ser suministrados a través de:
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Alimentadores de cinta
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Bandejas
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Tubos o varillas
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Otros sistemas de suministro compatibles
El sistema de suministro pone a disposición el componente necesario para su recogida. No coloca el componente en la placa de circuito impreso.
Por ejemplo, un alimentador de cinta avanza la cinta portadora hasta que el componente requerido llega al área de recogida, mientras que un sistema de bandejas presenta los componentes en posiciones predefinidas. Otros formatos de suministro utilizan diferentes métodos de presentación según el embalaje de los componentes y la configuración de la máquina.
4. La boquilla recoge el componente.
Una vez que el componente está disponible en la posición de recogida, el cabezal de colocación se desplaza hacia la zona de suministro.
Una boquilla o herramienta de sujeción adecuada entra en contacto con el componente y lo mantiene sujeto para su movimiento. El vacío se utiliza habitualmente para muchos componentes de montaje superficial, aunque los métodos de sujeción varían según el tipo de componente y el diseño del equipo.
La boquilla y el cabezal de colocación desempeñan funciones diferentes:
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Boquilla: Contacta, sujeta y libera el componente.
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Jefe de colocación: Transporta y mueve la boquilla o la herramienta de recogida entre las diferentes etapas de funcionamiento.
La boquilla interactúa directamente con el componente, mientras que el cabezal de colocación proporciona el movimiento controlado necesario para la recogida, la medición y la colocación.
Dependiendo de la plataforma de la máquina, la confirmación de la recogida puede implicar información de sensores, datos de vacío, datos de visión u otros métodos compatibles.
5. Medición de la visión y corrección de la posición
Tras recoger el componente, es posible que no esté perfectamente centrado ni correctamente orientado en la boquilla. Antes de colocarlo, el sistema de visión puede medir su posición y orientación reales.
Medición de la visión de componentes
El sistema de visión de colocación puede evaluar:
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Presencia de componentes
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Posición del componente en relación con la boquilla
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Orientación rotacional
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Bordes, formas o características reconocibles
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Si el estado de recogida es aceptable
Esta etapa de medición proporciona información sobre el estado real del componente antes de su colocación.
Corrección de desplazamiento y rotación
El sistema de control puede combinar:
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Coordenadas de componentes programados
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Mediciones de la posición de la placa de circuito impreso
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Mediciones de posición de componentes
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Información sobre rotación
Utilizando esta información, el sistema de control puede calcular correcciones para:
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Posición del eje X
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Posición del eje Y
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Rotación de componentes
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Coordenadas de la ubicación final
Por ejemplo, si un componente se rota ligeramente después de ser recogido, el sistema de control puede calcular la corrección necesaria antes de que el sistema de movimiento lo desplace a la ubicación de destino.
La disposición exacta de la cámara, el método de corrección y el cálculo del software varían según la plataforma de la máquina y no deben considerarse idénticos en todos los sistemas de colocación SMT.
Visión de colocación vs. AOI
La visión para la colocación y la inspección óptica automatizada tienen propósitos diferentes.
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Visión de colocación: Mide la posición y la orientación de los componentes antes de su colocación para que la máquina pueda ejecutar la operación de colocación.
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AOI: Inspecciona la placa de circuito impreso ensamblada después de su colocación o del proceso de reflujo, según la ubicación del sistema de inspección en el proceso de producción.
La visión de posicionamiento permite ubicar el componente antes de que llegue a la placa de circuito impreso (PCB), mientras que la inspección óptica automatizada (AOI) evalúa los resultados del ensamblaje de la PCB. No son el mismo sistema ni tienen la misma función.
6. El cabezal de posicionamiento mueve y coloca el componente.
Una vez calculadas las correcciones de posición y rotación necesarias, el sistema de movimiento dirige el cabezal de colocación para transportar el componente hacia su ubicación programada en la placa de circuito impreso (PCB).
La operación de colocación puede incluir:
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Movimiento hacia la coordenada objetivo corregida
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Rotación de componentes cuando sea necesario
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Descenso controlado hacia la altura de colocación programada.
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Liberación en la posición prevista de la placa de circuito impreso.
En un proceso de reflujo estándar, el componente se coloca habitualmente sobre depósitos de pasta de soldadura previamente impresos en la placa de circuito impreso. La adherencia de la pasta de soldadura ayuda a mantener el componente temporalmente en su posición, pero la máquina de colocación no crea la unión de soldadura permanente.
Las conexiones eléctricas y mecánicas permanentes normalmente se forman más adelante, durante la soldadura por reflujo.
7. El ciclo de colocación se repite.
La máquina repite el ciclo funcional para los componentes requeridos por el programa de producción:
Presentar → Recoger → Medir → Corregir → Mover → Colocar → Repetir
Dependiendo de la configuración de la máquina, la producción puede implicar múltiples boquillas, múltiples cabezales de colocación, operaciones de recogida o colocación en paralelo, o múltiples carriles de placas o posiciones de trabajo.
Estas configuraciones pueden modificar la forma en que se superponen las operaciones, pero la relación funcional se mantiene: los componentes se presentan, se seleccionan, se miden, se corrigen y se colocan de acuerdo con la información de producción preparada.
¿Qué ocurre cuando no se logra la recogida o el reconocimiento?
Si la máquina no puede confirmar la recogida u obtener un resultado de reconocimiento aceptable, su respuesta depende de la plataforma de la máquina, la configuración del programa y la condición de error.
La máquina puede:
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Vuelva a intentar la operación
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Rechazar el componente
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Registrar un error o un evento de producción
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Detenga el proceso
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Solicitar la atención del operador
Las causas detalladas, la interpretación de las alarmas y los procedimientos correctivos dependen de la máquina específica y pertenecen a los recursos de resolución de problemas específicos del equipo.
¿Qué sucede después de la colocación de los componentes?
Una vez colocados los componentes necesarios, la placa de circuito impreso sale de la máquina de colocación y pasa a la siguiente etapa de fabricación.
La secuencia típica es:
Placa de circuito impreso colocada → Soldadura por reflujo → Inspección
Durante el proceso de reflujo, la pasta de soldadura se calienta para que forme uniones permanentes entre las terminaciones de los componentes y las almohadillas de la placa de circuito impreso. Posteriormente, los equipos de inspección pueden evaluar la colocación, la soldadura y otras condiciones de ensamblaje según el proceso de producción.
Por lo tanto, la colocación de componentes y la soldadura permanente son funciones independientes. La máquina de selección y colocación posiciona los componentes, mientras que el proceso de reflujo forma las uniones de soldadura.
Cómo las máquinas ASM/SIPLACE aplican este proceso de colocación
Máquinas de colocación SMT ASM/SIPLACE Aplicar la misma secuencia general de suministro, recogida, medición, corrección y colocación de componentes en la placa de circuito impreso (PCB) programada.
Las distintas generaciones y configuraciones de máquinas disponibles pueden diferir en cuanto a la configuración del cabezal de colocación, los sistemas de alimentación compatibles, el manejo de placas y las funciones del software. Al evaluar una máquina, verifique que las dimensiones de la PCB, la gama de componentes y encapsulados, el volumen de producción y la configuración de la línea existente coincidan con las especificaciones del equipo.
Explore las máquinas de colocación ASM/SIPLACE disponibles o proporcione sus requisitos de PCB, componentes y producción al evaluar una configuración específica.
Preguntas frecuentes sobre el funcionamiento de las máquinas SMT.
¿Cómo funciona una máquina de montaje superficial (SMT) de selección y colocación?
Una máquina de montaje superficial (SMT) de selección y colocación sigue los datos de producción preparados, establece la posición de la placa de circuito impreso (PCB), recibe los componentes de un sistema de suministro, los recoge con una boquilla, mide su posición y orientación, corrige las coordenadas de colocación y los libera en las ubicaciones programadas de la PCB.
¿Cómo sabe la máquina dónde colocar cada componente?
La máquina utiliza datos de producción que contienen las coordenadas de los componentes e información relacionada. Las mediciones de la posición de la placa de circuito impreso y de los componentes ayudan al sistema de control a calcular el objetivo de colocación corregido.
¿Cuál es la diferencia entre una boquilla y un cabezal de colocación?
La boquilla entra en contacto con el componente, lo sujeta y lo libera. El cabezal de colocación transporta y mueve la boquilla o herramienta de recogida entre la posición de alimentación, la etapa de medición y la ubicación de colocación en la placa de circuito impreso.
¿Una máquina de montaje superficial (SMT) suelda componentes?
No. La máquina de colocación posiciona los componentes en la placa de circuito impreso. Las uniones de soldadura permanentes se forman normalmente después, durante el proceso de soldadura por reflujo.
Conclusión: Una máquina de montaje superficial (SMT) combina datos de producción programados, posicionamiento de la placa de circuito impreso (PCB), suministro controlado de componentes, recogida de boquillas, medición visual, corrección del sistema de control y movimiento del cabezal de colocación para ubicar los componentes en las posiciones programadas de la PCB. Una vez finalizado el ciclo de colocación, la placa pasa al proceso de soldadura por reflujo e inspección.