В этой статье SMT-машина относится конкретно к автоматизированному машина для захвата и перемещения Используется на этапе размещения компонентов при сборке печатной платы (PCB). Он следует подготовленным производственным данным, определяет фактическое положение компонентов на печатной плате, отбирает компоненты из контролируемых мест поставки, измеряет их положение и ориентацию, корректирует координаты размещения и размещает их в запрограммированных местах на печатной плате.
Процесс работы можно кратко описать следующим образом:
Производственные данные → Позиционирование печатной платы → Размещение компонентов → Установка → Визуальное измерение → Коррекция координат → Размещение → Повтор
Этот высокоуровневый процесс является общим для всего оборудования для поверхностного монтажа, хотя точные конструкции головок, расположение камер, методы захвата и последовательности управления различаются в зависимости от платформы и конфигурации оборудования.
1. Производственные данные подготавливают процесс размещения.
Перед началом физической установки станок получает производственную информацию, определяющую, какие компоненты необходимы и где каждый компонент должен быть размещен на печатной плате.
Эта информация может включать в себя:
-
Программа для печатных плат или продукта
-
Идентификаторы компонентов и информация о пакетах
-
Запрограммированные координаты печатной платы
-
Задания по снабжению
-
Назначение сопел или инструментов для захвата
-
Информация о фидуциальных элементах печатной платы
-
Запланированная последовательность размещения
Станок не принимает самостоятельных решений о расположении компонентов. Программа производства определяет предполагаемое размещение, а системы позиционирования, измерения и управления сопоставляют эту информацию с фактическим состоянием печатной платы и компонентов внутри оборудования.
2. Печатная плата устанавливается и занимает свое положение.
Процесс установки начинается, когда печатная плата поступает в машину по конвейеру или другой поддерживаемой системе перемещения плат.
В зависимости от конструкции станка, направляющие, упоры, зажимы или механизмы поддержки платы могут удерживать печатную плату в стабильном положении во время установки компонентов. Затем станок определяет соотношение между фактическим положением печатной платы и координатами, хранящимися в производственной программе.
Как метки на печатной плате помогают в позиционировании
Реперные метки на печатных платах — это узнаваемые ориентиры, которые обычно помогают системе машинного зрения определять положение, ориентацию и смещение платы.
Машина может измерять эти опорные точки и сравнивать их фактическое местоположение с ожидаемыми данными программы. Это позволяет системе управления учитывать различия в:
-
положение по оси X
-
положение по оси Y
-
ротация доски
3. Система снабжения представляет собой компонент.
В процессе установки система подачи компонентов подает необходимый компонент в контролируемое положение для захвата. Для компонентов, упакованных в ленту, используется SMT-питатель Обычно устройство выдвигает и подносит компонент для захвата.
Комплектующие могут поставляться следующими способами:
-
Ленточные податчики
-
Подносы
-
Трубочки или палочки
-
Другие поддерживаемые системы снабжения
Система снабжения обеспечивает наличие необходимого компонента для отгрузки. Она не устанавливает компонент на печатную плату.
Например, устройство подачи ленты продвигает несущую ленту до тех пор, пока необходимый компонент не достигнет зоны захвата, в то время как лотковая система подает компоненты в известные позиции лотка. Другие форматы подачи используют различные методы подачи в зависимости от упаковки компонентов и конфигурации машины.
4. Сопло захватывает компонент.
Как только компонент окажется в позиции захвата, установочная головка перемещается в сторону зоны подачи.
Подходящее сопло или инструмент для захвата контактирует с компонентом и удерживает его для перемещения. Вакуум широко используется для многих компонентов поверхностного монтажа, хотя методы захвата различаются в зависимости от типа компонента и конструкции оборудования.
Насадка и установочная головка выполняют разные функции:
-
Сопло: Осуществляет контакт, удерживает и отпускает компонент.
-
Руководитель отдела трудоустройства: Переносит и перемещает сопло или захватное устройство между этапами работы.
Насадка непосредственно взаимодействует с компонентом, а установочная головка обеспечивает контролируемое перемещение, необходимое для захвата, измерения и размещения.
В зависимости от платформы машины, подтверждение захвата может включать в себя обратную связь от датчиков, информацию о вакууме, данные машинного зрения или другие поддерживаемые методы.
5. Измерение зрения и коррекция положения линз.
После захвата компонент может быть не идеально центрирован или неправильно ориентирован на сопле. Перед установкой система технического зрения может измерить его фактическое положение и ориентацию.
Измерение параметров компонента с помощью визуального контроля
Система визуального контроля при размещении может оценивать:
-
Наличие компонента
-
Положение компонента относительно сопла
-
Ориентация вращения
-
Узнаваемые края, формы или особенности
-
Приемлемо ли состояние при получении товара?
На этом этапе измерения предоставляется информация о фактическом состоянии компонента перед его установкой.
Коррекция смещения и вращения
Система управления может сочетать в себе:
-
Запрограммированные координаты компонентов
-
измерения положения печатной платы
-
Измерения положения компонентов
-
Информация о вращении
Используя эту информацию, система управления может рассчитать поправки для:
-
положение по оси X
-
положение по оси Y
-
Вращение компонента
-
Окончательные координаты размещения
Например, если компонент слегка повернут после захвата, система управления может рассчитать необходимую коррекцию, прежде чем система перемещения переместит его в целевое положение.
Точное расположение камер, метод коррекции и программные расчеты различаются в зависимости от платформы оборудования и не должны считаться одинаковыми для всех систем установки компонентов поверхностного монтажа.
Сравнение параметров размещения и AOI
Система визуального контроля и автоматизированная оптическая инспекция служат разным целям.
-
Концепция трудоустройства: Измеряет положение и ориентацию компонента перед установкой, чтобы станок мог выполнить операцию установки.
-
AOI: Проверяет собранную печатную плату после установки компонентов или оплавления припоя, в зависимости от того, где система контроля расположена в процессе производства.
Система визуального контроля (POS) обеспечивает позиционирование компонента до того, как он достигнет печатной платы, в то время как система автоматического оптического контроля (AOI) оценивает результаты сборки печатной платы. Это не одна и та же система и не одна и та же функция.
6. Размещающая головка перемещает и устанавливает компонент.
После расчета необходимых корректировок положения и вращения система перемещения направляет установочную головку для перемещения компонента в запрограммированное место на печатной плате.
Операция по размещению может включать в себя:
-
Движение в направлении скорректированной целевой координаты
-
Вращение компонентов при необходимости.
-
Контролируемое опускание до запрограммированной высоты размещения.
-
Разместите деталь в нужном месте на печатной плате.
В стандартном процессе оплавления припоя компонент обычно устанавливается на слой паяльной пасты, предварительно нанесенный на печатную плату. Липкость паяльной пасты помогает временно удерживать компонент в нужном положении, но устройство для установки не создает постоянного паяного соединения.
Постоянные электрические и механические соединения обычно формируются позже, в процессе пайки оплавлением.
7. Цикл распределения повторяется.
Станок повторяет функциональный цикл для компонентов, необходимых для производственной программы:
Представить → Выбрать → Измерить → Исправить → Переместить → Разместить → Повторить
В зависимости от конфигурации станка, производство может включать в себя несколько сопел, несколько установочных головок, параллельные операции захвата или установки, а также несколько дорожек для листового металла или рабочих позиций.
Эти конфигурации могут изменить то, как операции пересекаются, но функциональная взаимосвязь остается неизменной: компоненты представляются, отбираются, измеряются, корректируются и размещаются в соответствии с подготовленной производственной информацией.
Что происходит, когда распознавание или подбор предмета не удаётся?
Если устройство не может подтвердить захват объекта или получить приемлемый результат распознавания, его реакция зависит от платформы устройства, настроек программы и характера ошибки.
Машина может:
-
Повторите операцию
-
Отклонить компонент
-
Зафиксируйте ошибку или производственное событие.
-
Остановите процесс
-
Просьба к оператору обратить внимание
Подробные причины, интерпретация сигналов тревоги и процедуры устранения неполадок зависят от конкретной машины и относятся к ресурсам по поиску и устранению неисправностей, предназначенным для данного оборудования.
Что происходит после установки компонентов?
После установки необходимых компонентов печатная плата покидает установку и переходит к следующему этапу производства.
Типичная последовательность действий:
Установка печатной платы → Пайка оплавлением → Проверка
В процессе оплавления паяльная паста нагревается, образуя прочные паяные соединения между выводами компонентов и контактными площадками печатной платы. Затем контрольно-измерительное оборудование может оценить правильность установки, пайки и другие условия сборки в соответствии с производственным процессом.
Таким образом, установка компонентов и постоянная пайка являются отдельными функциями. Устройство для установки компонентов позиционирует компоненты, а процесс оплавления формирует паяные соединения.
Как компания ASM/SIPLACE Machines применяет этот процесс размещения
Станки для установки компонентов поверхностного монтажа ASM/SIPLACE Примените ту же общую последовательность запрограммированных действий: подача компонентов, их подключение, измерение, коррекция и размещение на печатной плате.
Доступные поколения и конфигурации оборудования могут различаться по настройке установочной головки, поддерживаемым системам подачи, обработке печатных плат и функциям программного обеспечения. При оценке оборудования необходимо убедиться в соответствии требуемых размеров печатных плат, ассортимента компонентов и корпусов, объемов производства и существующей конфигурации линии фактическим техническим характеристикам оборудования.
Ознакомьтесь с доступными машинами для установки компонентов ASM/SIPLACE или укажите ваши требования к печатным платам, компонентам и производству при оценке конкретной конфигурации.
Часто задаваемые вопросы о принципах работы SMT-машин
Как работает машина для установки компонентов SMT?
Установка для установки компонентов на печатную плату (SMT) следует подготовленным производственным данным, определяет положение компонентов на плате, получает компоненты из системы подачи, захватывает их с помощью сопла, измеряет их положение и ориентацию, корректирует координаты установки и размещает их в запрограммированных местах на плате.
Как машина определяет место установки каждого компонента?
Станок использует производственные данные, содержащие координаты компонентов и связанную с ними информацию. Измерения положения печатной платы и измерения компонентов помогают системе управления рассчитать скорректированное целевое положение компонентов.
В чём разница между соплом и установочной головкой?
Сопло контактирует с компонентом, удерживает его и освобождает. Установочная головка перемещает сопло или инструмент захвата между положением подачи, измерительной площадкой и местом установки на печатной плате.
Припаивает ли машина для установки компонентов на поверхностный монтаж (SMT) компоненты?
Нет. Установка для размещения компонентов позиционирует компоненты на печатной плате. Постоянные паяные соединения обычно формируются позже, в процессе пайки оплавлением.
Заключение: Установка для установки компонентов в печатную плату (SMT) объединяет запрограммированные производственные данные, позиционирование печатной платы, контролируемую подачу компонентов, захват сопла, визуальное измерение, коррекцию системы управления и перемещение установочной головки для размещения компонентов в запрограммированных местах на печатной плате. После завершения цикла установки плата переходит к пайке оплавлением и проверке качества.