Как да изберете машина за избор и място

Как да изберете машина за избор и място

Машината за избор и поставяне е втората стъпка в операцията за сглобяване на паста, място и преформатиране. Функцията "Място" следва функцията "спойка паста" (принтер за шаблон). Операцията "място" избира и доставя компонент над дъската и го пуска на позиция. Най-простата форма на операция за подреждане и поставяне е ръчно, т.е. ръчно събиране на компонент от контейнера и с помощта на чифт пинсети и лупа, поставянето му на борда и завършване на операцията с ръка, държана спойка.

Този метод работи добре, ако правите само бордове. Други неща, които трябва да се вземат под внимание - размерът на компонентите (големи или малки) - засягат времето, необходимо за поставяне на ръка и спойка. Компонентите с фин терен са друг проблем, при който се изисква по-голяма точност и точност, а човешкият фактор влиза в действие. След това работата става по-скучна и отнема много време.

Първо, ние ще се съсредоточим върху машинно подпомогнатите ръчни системи за потребители, които се интересуват от преминаването от двойки дъски на ден до много по-големи производствени обеми. Напълно автоматичните системи са достатъчно сложни, за да ги покрием отделно.

ОПЕРАТИВЕН ОБЕМ

Нека започнем, като се занимаем с производствените диапазони за различни видове ръчно управлявани системи. За сравнение, тъй като всички печатни платки се различават по размер и сложност, ще говорим за обеми от гледна точка на компоненти на час или CPH. Това ще ви помогне да решите каква степен на автоматизация ще ви трябва.

На много ниската страна на скалата - използвайки ръчна система за ръчно управление - единственият разход е подходящите ръчни инструменти за ръчно позициониране без машинно подпомагане. В най-високия край на спектъра тези машини често са модулни или персонализирани за работа с висока скорост без надзор. Купувачите на този пазар вероятно възприемат повече възвръщаемост на инвестициите в сравнение с първоначалните разходи.

Фигура 1: Пример за ръчна глава и подлакътник за опора

Ръчни и полуавтоматични системи

Системата за ръчно подбиране и поставяне е желателна за малки, разрастващи се операции, които трябва да увеличават ръчно производствените обеми на ръка, като същевременно подобряват качеството, като по този начин намаляват преработката или отхвърлят; въпреки това точността на разполагането все още е ограничена от способността на оператора. Предимствата на ръчно използваната машинна система включват:

• По-малко умора от оператора

• По-малко грешки при разположението

• По-добър контрол

• Подобрена доходност, по-малко преработване

Машинно-асистираната ръчна система може да бъде оборудвана с функции като XY индексираща маса с вакуумна пикапска глава или писалка; ергономично фиксиране, което спомага за облекчаване на умората от оператора; и допълнително фиксиране за i (въртене) и Z (височина) за позициониране в допълнение към X и Y.

Фигура 2: Табла за компоненти и хранилки

Някои машини предлагат по избор диспенсер за течна паста, който се прилага непосредствено преди поставянето на компонента върху таблото, ако не е бил използван шаблон за принтер. Допълнителните опции включват:

• Табла за обработка на компоненти

• Течен дозатор

• Захранващи ленти

• Захранващ механизъм

• Опция Vision Assist

• Допълнителни стойки

В повечето случаи машинно подпомогнатите ръчни системи могат да бъдат закупени само с необходимите неща и желаните опции могат да бъдат добавени по-късно, когато са необходими.

Фигура 3: Устройство за ръчно управление с визия

Полуавтоматични системи

Днес има много малко полуавтоматични машини, които все още се правят поради нарастващата достъпност на някои от по-автоматизираните системи на пазара. Първоначално те бяха въведени във време, когато скокът от ръчни до напълно автоматични системи беше твърде прекалено свързан с разходите и бяха предоставени с някои функции, които да подпомогнат ръчната работа.

По-правилно наричани "усъвършенствани ръчни" системи, полуавтоматичните машини за избор и поставяне обикновено включват компютърен интерфейс с визуална система, която показва къде отиват компонентите, но самото разположение все още се извършва ръчно. Този тип машина помага на оператора да позиционира елементите с ултра фино стъпково покритие по-точно за приложения с малък обем - операция, която е много трудна за изпълнение, като се използва просто машинно управлявана машина.

Лесна употреба

Повечето машини за избор и поставяне ще се справят с доста голямо разнообразие от размери на борда, с работна маса, предназначена за поставяне на табла до 16 "x 24". Също така има лекота на контрол върху компонентите, което спомага за точността, заедно с проста крива на обучение. В повечето случаи не се изисква обучение.

Не пренебрегвайте електрическите изисквания. Уверете се, че закупената от вас машина ще се включи и ще се възпроизведе във вашата среда, без да се натоварва с нови кабели или пък планира адаптер / трансформатор.

АВТОМАТИЧНИ МАШИНИ ЗА ПОЧИСТВАНЕ И ПЛАСТИРАНЕ

Ще започнем да говорим за два аспекта на способността на машината - точност и повторяемост, както и методи за центриране на Pick and Place.

ТОЧНОСТ И ПОВТОРНОСТ

За производствените машини ние обикновено препоръчваме да търсите машина с точност +/- .001 "и да достигнете до фина терена способност от 12 мили на многократно. По-малко скъпите машини често не отговарят на тази спецификация, така че това е нещо, което трябва да знаете.

Повечето машини с ниска цена също няма да се предлагат стандартно с компютър или софтуер, които биха могли да помогнат с аспектите на повторяемостта, ако не и точността. Докато някои от тях предлагат подобрена технология - повечето не.

МЕТОДИ ЗА ЦЕНООБРАЗИЕ НА ЧАСТИ И МЕСТА

Има четири (4) метода за получаване и поставяне:

• Няма центриращ механизъм

• Лазерно центриране

• Механични (челюсти)

• Визия центриране

1. Метод 1: Няма механизъм за центриране, различен от разчитането на точката за вземане на компонента за поставяне. С други думи, частта не е центрирана физически, след като е била взета от главата на инструмента и ако е извадена от центъра на инструмента, тя ще бъде извън центъра, когато бъде поставена на дъската. Очевидно това не е много точен метод за разполагане, тъй като няма определена толерантност. Можете да очаквате да намерите този метод, използван от любители или инструктори, но със сигурност не в какъвто и да е вид прецизна производствена среда. Освен това няма много опции и дългосрочната надеждност е съмнителна.

• а. Плюсове: Ниска цена.

• б. Против: Ниска точност, повторяемост и дългосрочна надеждност, няма опции или резервни части.

• ° С. Обхват на размера: Няма дефинирани отклонения

Фигура 4: Механично центриране

2. Метод 2: Механични центриращи челюсти или пръсти При този метод компонентът се повдига и се премества в централно положение в осите X и Y на събирателната глава. Обикновено този метод е лесен за настройване и повторяемост с точност +/- 001. Този метод на центриране обикновено се намира в машини с нисък до среден диапазон.

• а. Плюсове: Лесен за учене и настройка; повторяеми; един от най-бързите налични методи; истинска "on-the-fly" система; ниска цена.

• б. Недостатъци: Физически докосва компонента, който може да не е подходящ за определени типове части, особено тези с деликатни изводи.

• ° С. Диапазон на размера: 0201 опаковки до 35 мм квадрат.

3. Метод 3: Лазерно центриране При този метод компонентът се вкарва навътре с лазерен лъч, който разпознава централната позиция на компонента върху главата на инструмента и преизчислява нулевата точка на частта според позицията си в осите X, Y и ротационна позиция по отношение на главата за точно разположение на дъската.

Фигура 5: Механично квадриране (по-стара версия)

• а. Плюсове: без чувство; on-the-fly (подобно на механичния метод).

• б. Против: Това е по-малко надежден. Съществуват ограничения за видовете части, с които може да се справя, като например много тънки компоненти (Ако .050 тънки, може да се наложи да бъдат нулирани поради частични вариации дори от един и същ доставчик); изисква по-дълго време за настройка, тъй като трябва да се определи ос Z (дебелина на детайла); по-скъпо от механичното центриране, но почти същото като Vision.

• ° С. Диапазон на размера: не могат да центрират части под 0402 опаковки или по-големи от 35 мм квадрат.

4. Метод 4: центриране на визията Тук има два вида, Look-Down и Look-Up. Визуализиращото зрение ще види горната част на компонента, преди да го вземе за мястото му на вземане. След това изчислява центъра си, сравнява го с неговия файл с изображения от запазената база данни, след това взима компонента и го пренася в позицията си на борда.

• а. Плюсове: Истинско безконечно центриране; могат да се справят с нечетливите и деликатни компоненти; Поглед отгоре Ориентировъчното разположение е точно до +/-. 004 ".

• б. Против: Обикновено по-дълги времена за настройка поради нуждата да се преподава визуалната система как да се идентифицират част от изображенията, които се съхраняват в базата данни на машината; по-бавен метод на центриране поради времевия отрязък, необходим за обработка; Видението е по-скъпо от механичния метод; за виждане "Поглед отдолу", частта може да се премести от точката на пикап до мястото му на борда.

• ° С. Размери: 0402 - 15 мм

Фигура 6: Центриране на зрението и гледането надолу

Методът Look-Up Vision е най-точният наличен метод за центриране. Компонентът първо се вдига от пикапната зона, премества се в камерата, която гледа към дъното на компонента и изчислява централната си позиция.

• а. Плюсове: Истинско безконечно центриране, обработва деликатни компоненти; с точност до +/- .001 "позициониране

• б. Против: Обикновено по-дълго време за настройка поради нуждата да се преподава визуалната система как да се идентифицира изображението, съхранено в базата данни на машината; по-бавен метод на центриране поради времето за обработка; Видението е по-скъпо от механичния метод.

• ° С. Диапазон на размера: 01005 - 50 мм (може да се вижда по-малък и по-детайлен)

Изборът и центрираният метод, който избирате, ще окажат голямо влияние върху качеството и скоростта на вашите производствени нужди, както и как да свържете тази точност с машината. Но това е само началото.

Както при всяка сложна машина, ще има компромиси между разходи и възможности, някои от които са свързани конкретно с точността на производството и добива. Ще разгледаме следното:

1. Механични методи за позициониране

2. Строителство на машини

3. Разпръскване на течности за запояване

4. Компонентни подавачи

За да прегледате, при започване на процеса на оценяване има два фактора, които трябва да се имат предвид, които определят каква категория отговаря на нуждите на вашата машина. Първият основен фактор е CPH (компоненти на час), а вторият фактор е способността на машината. Макар че е конструктивно да започнете, като разберете как производителността се отразява на вида и производителността на машина за избор и място, моля, направете справка с предишните две глави за тези диапазони.

Възможността на машината е вторият определящ фактор при избора на правилната машина за автоматично подбиране и поставяне на машината за вашите нужди. В тази глава ще разгледаме три аспекта на машинния капацитет, които имат пряко въздействие върху качеството на крайния борд и производствения добив.

СИСТЕМИ ЗА ПОЛОЖЕНИЕ НА КОМПОНЕНТИ

Фигура 7: Компенсираща лента за компоненти

След като всеки компонент бъде вдигнат и центриран в инструмента по един от методите, описани в предишната глава, той трябва да се позиционира точно на дъската в позиция XY. За позициониране често се използват три метода:

• Позициониране без система за обратна връзка (система с отворен цикъл)

• Позициониране с ротационни енкодери (система с затворен контур)

• Позициониране с линейни енкодери (система с затворен цикъл)

Метод 1: Няма цикъл на обратна връзка за позициониране В тази система моторът задвижва частта до място в борда, определено в програмата, с броя на стъпките във всяка XY ос, но няма начин да разберете дали всъщност завършва в дясно място. Тези системи използват стъпкови двигатели за позициониране.

• а. Плюсове: Ниска цена

• б. Против: ненадеждна точност; не се препоръчва за висококачествена продукция

Метод 2: Позициониране с ротационен енкодер При този метод енкодерът е монтиран директно върху вала на двигателя и осигурява обратна връзка за позицията към управляващата система; той обаче отчита само позицията на двигателя, а не действителната позиция на оста xy. Това зависи от останалата част от механичните компоненти, които съставят машината. Тези машини могат да използват стъпкови или сервомотори. (и обикновено се свързва с цената)

• ° С. Плюсове: ниска цена; тази система се използва широко на машините на входно ниво

• д. Против: Типична точност на позициониране +/- .005 "

Метод 3: Позициониране с линеен енкодер При този метод са монтирани линейни везни на масата XY на осите на машината и е монтиран енкодер върху пътуващия лъч, който ще носи компонентите. Този метод ще докладва действителното си положение обратно на контролната система и ще извърши корекции на позицията, програмирани, ако е необходимо, в рамките на няколко микрона от действителното местоположение на X & Y за разположението на компонентите (което обикновено е 12,800 стъпки - или стъпки - за всеки инч от пътуването). Най-добрите машини в тази категория използват серво мотори.

• д. Плюсове: Много висока точност, до +/- .0005 "; много повторяемо

• е. Против: По-скъпи, но необходими за производство с висока стойност

ЗАБЕЛЕЖКА: Качеството на енкодера (сензора за обратна връзка) е важен елемент в цялата система и оказва влияние върху точността.

Фигура 8: Заварена конструкция

МАШИНА СТРОИТЕЛСТВО

Когато избирате машина за избор и поставяне, трябва да сте наясно, че нейната конструкция ще диктува нейната ефективна обхват и отпечатък на CPH, включително съображения за броя на комбинираните хранилки, които тя може да поеме.

1. Заварена стомана: Най-точната машина ще има рамка, която е изработена от стоманена тръба с твърдо заварени конструкции. Това осигурява значителна стабилност, необходима за точно позициониране и високоскоростно движение на оси X & Y. Този конструктивен метод се препоръчва за всякакви производствени среди и ще остане стабилен, без да е необходимо постоянно калибриране.

2. Рамка с болтове: Екструдираната алуминиева или формованата ламаринена рамка ще бъде с по-ниска начална точност от заварената рамка и ще трябва да работи по-бавно, защото не може да се справи с бързите инерционни промени на движението на оста X-Y. Освен това, вероятно ще излезе от калибрирането често, което ще окаже неблагоприятно въздействие върху работното време, времето на престой и добива. (По-ниската цена обикновено отразява по-слабата конструкция.)

ПОДДРЪЖКА НА ПЛЕТЕНА / ФЛУИДНА СПОСОБНОСТ

Всяка машина за подреждане и поставяне трябва да може да предлага системи за подаване на течности. Най-често срещаните течности включват пасти за спояване, лепила, смазочни материали, епоксиди, флюсове, лепило, уплътнители и др. Това е ценен вариант при изграждането на прототипи или еднократни печатни платки, които не гарантират цената на специален шаблон за печат или фолио.

Фигура 9: Работна палуба с компонентни подавачи

КОМПОНЕНТНИ ХРАНИ

Ако производството на машината ще бъде посветено на малък брой компоненти и тип работа, лесно е да се идентифицира броят и типът на подаващите устройства. Обикновено това не е случаят с магазините за монтаж на договори, тъй като те не знаят какъв тип борда и колко различни компоненти ще изисква следващата работа. Някои OEM също се нуждаят от гъвкавост за широк спектър от бордови конфигурации, особено ако възнамеряват да използват една и съща машина за прототипи и няколко различни производствени табла. Така че, в тези случаи е полезно да разгледате машина с най-голям брой позиции на захранващото устройство и опции, които могат да приспособят отпечатък, който може да се справи с вашето пространство.

Видовете хранилки включват:

1. Подложките за рязане на ленти обикновено се свързват със света с нисък обем.

2. Поставките за матрични тави се използват за компоненти, които не са налични на лента.

3. Дозаторите за тръби отделят компонентите, доставени в тръби.

4. Електронните лентови (и макара) хранилки обикновено са по-скъпи първоначално, но предлагат най-добрите дългосрочни инвестиции. Електрозахранващите ленти се предлагат като единични единици в различни размери и обхващат обхвата от 0201 компоненти до 56 мм големи компоненти. Много производители вече предлагат многопластово хранилище (известно като банков подавач). Те са налични за 8 мм лента и могат да се доставят с до дванадесет 8 мм захранващи ленти на единица.

Фиг. 10: Подаващо устройство за лента

Тъй като компонентите са опаковани в много форми, например дискретни компоненти на лента, квадратни опаковки, матрични тави, тръби, нарязани ленти и т.н., вашият избор на хранилки ще зависи от вашето производство, но и от всякакви ограничения на размера, които може да имате. Добра отправна точка е да закупите повечето хранилки, които можете да получите в отпечатъка, който имате на разположение.

СОФТУЕР

Когато разглеждате закупуването на машина за избор и поставяне, един от най-важните съображения е софтуерът. Има три основни цели на добра операционна система за потребители в обхвата от нисък до среден обем, определен до 8000 CPH:

1. Улесняване на използването

2. Осигуряване на широка гъвкавост

3. Оптимизиране на ефективността

Фигура 11: Машина за задържане на машината

Лесна употреба

Тъй като операциите за сглобяване от малък до среден обем трябва често да променят проектите, лекотата на настройка и използване е много по-важен фактор, отколкото при работа с голям обем, при която една инсталация може да се справи със стотици хиляди компоненти. Работният асемблер трябва да е достатъчно гъвкав, за да може бързо да премине към широк кръг от размери на борда и избор на компоненти, за да отговори на разнообразни производствени изисквания. Машината трябва също така да може да се справя с широка гама от размери на компонентите, от много малки до много големи, без да натоварва настройките и тестовете.

За разлика от тях, големите производствени машини често се състоят от няколко модула от системи за сглобяване и поставяне, разположени на място, където те са най-необходими за части от фина терена, чип-стрелци или незадължителни задачи. Това позволява на производителя с голям обем да персонализира линия, за да оптимизира скоростта на производство, ефективността и качеството. В тези среди може да се допусне по-дълга настройка, тъй като ще бъде постигната ефективност на производството.

Първо, някои основни въпроси:

1. Има ли моделът, към който гледате, компютър или софтуер? Това не е нито добро, нито лошо, тъй като някои потребители предпочитат да инсталират софтуера на собствените си компютри; обаче, напълно интегрирана система гарантира, че няма да има проблеми със софтуера за съвместимост и това може да ускори инсталирането и настройката.

2. Дали машината работи на познат графичен потребителски интерфейс (GUI) като Windows ™ или патентована система? Повечето оператори ще бъдат незабавно запознати с интуитивния интерфейс на конвенциите на Windows, ключов фактор за ускоряване на използваемостта, особено за нова машина. Защитеният графичен интерфейс може да изисква по-дълга крива на обучение.

Комплектите умения на оператора трябва да бъдат увеличени от доставчика на машина с:

1. Добра документация

2. Ръчно обучение или видеоклипове

3. Програма за преподаване на често срещаните компоненти на машината и повтарящи се процедури

За машини, работещи над 8000 CPH, очаквайте по-висока крива на обучение, защото сложността се увеличава значително.

гъвкавост

Важна полезност за търсене, която дава на персонализирания асемблер голяма гъвкавост, е функцията Universal CAD Translator (UCT). UCT позволява на потребителите да импортират данните за избор и място в базата данни на машината, за да създадат програмата и да я мащабират. Когато проектът е започнал, потребителят избира програмата да се изпълнява от архивиран набор от файлове. Това позволява бързо превключване от една дъска към друга, тъй като цялото програмиране се запомня.

Фигура 12: Екран на софтуерната програма Universal CAD Translator (UCT)

Друга функция, която трябва да се търси, е основната база данни и компонентна база данни. След като операторът съхранява компонентните данни, той е там завинаги и може да бъде достъпен и импортиран във всяка нова конфигурация за конфигуриране на платката. Тази база данни расте, докато добавяте компоненти, така че с течение на времето ще отделяте по-малко време за програмиране и повече време за производство. Често базата данни ще помни инвентара, така че докато използвате компоненти, оставащата наличност винаги ще бъде на разположение за проверка. Това е чудесна възможност за планиране и планиране на инвентара.

Уверете се, че системата, която разглеждате, съхранява само данни за отделни табла, а не цялата база данни за компоненти. Ако е така, тя ще запомни само данните за конкретни компоненти на таблото и няма да показва всички налични рекламни места.

Фигура 13: Екран на офлайн симулацията за оптимизация

Оптимизация

Някои комунални услуги често се снабдяват с добре проектирана машина, която помага при настройването и програмирането на системата. Една от най-важните помощни програми, засягащи оптимизираното изпълнение, е офлайн софтуер.

Софтуерът офлайн позволява на потребителя да симулира рутината за избор и поставяне на машината в отдалечена среда за програмиране. Той може да бъде инсталиран на всеки компютър и изглежда точно като GUI на машината. Тя позволява на потребителя да манипулира програмата, за да сортира функции и да променя програмни линии за най-ефективна употреба и скорост, например като обединява същите компоненти в същата последователност, минимизира промените в инструмента и времето, необходимо за изпълнение на тези функции. Той може също така да създава референтни таблици за мулти-дъски, преди да работи на машината.

За да се ускори преобразуването на задачите, софтуерът трябва да включва подпрограми за обичайни операции, като настройка на матрични тави, идентифициране на лентови хранилки и обучение за центриране на зрението. Като разширяваме последната точка, интерпретацията на изображението трябва да бъде ясна и ясна; ако не е - и машината трудно разпознава компонент - резултатът може да бъде неправилен компонент, което води до много ненужни преработки. Добре разработен софтуерен интерфейс ще обхване разнообразие от качества на изображението за всеки тип компонент, които са представителни за приемлива част и ще се съхраняват като одобрен файл. Това подобрява скоростта, повторяемостта и ефективността, както и качеството на крайния борд.

Други съображения

Точно толкова важно, колкото физическите характеристики на качествената машина за избор и поставяне са "меките" функции. Уверете се, че сте проверили:

1. Наличие на обучение на място или в завода?

2. Дистанционна диагностика - може ли вашият доставчик да ви предостави това чрез онлайн поддръжка?

3. Критични актуализации на софтуера - Идват ли се безплатно или с цена?

4. Има ли софтуерният интерфейс за преглед преди продажба?

ПОДДРЪЖКА ПОДКРЕПА

Когато оценявате всеки тип машина SMT, считайте фабриката за поддръжка за един от най-важните активи на вашата покупка. Най-добрият начин да научите как една компания третира клиентите си е от уста на уста. Говорете с няколко клиенти, за да разберете колко щастливи са те с машината, продавача и предоставената от тях поддръжка. Къде е производственото предприятие? Могат ли да помогнат при отстраняването на проблеми при изравняване по телефона? Предлагат ли полеви услуги? Имат ли резервни части на склад за незабавна доставка? Макар че няма много използван пазар за ръчни машини, машинно асистирани или подобрени ръчни машини за избор и поставяне на машини, все още е добра идея да попитате вашия доставчик за техните по-стари машини на полето, а ако сте на път, резервните части са и възможността за персонализиране на резервна част, ако машината изчезне. Попитайте какво е очакваният жизнен цикъл на продукта. Стандартът в сектора е седем години. Не забравяйте, че има разлика между истински производител и доставчик на оборудване или дистрибутор.