Cos'è una macchina Pick And Place?

Introduzione

A scegliere E posizionare la macchinaè un dispositivo automatizzato utilizzato nel processo SMT. Preleva i componenti elettronici dagli alimentatori e, attraverso il riconoscimento visivo e il controllo del movimento, li posiziona nelle posizioni designate sul PCB.

Nella produzione vera e propria, la macchina pick and place viene generalmente posizionata dopostampa di pasta saldantee primasaldatura a riflusso, è l'attrezzatura principale delLinea di produzione SMT responsabile del posizionamento automatico dei componenti elettronici.

Cosa fa una macchina Pick and Place?

Se analizziamo l'intero processo di assemblaggio del PCB, il funzionamento di una macchina pick and place può essere riassunto come una serie di azioni consecutive:

Alimentazione → Picking → Identificazione → Posizionamento → Posizionamento

Innanzitutto, l'alimentatore consegna i componenti elettronici alla posizione di prelievo designata; quindi, la testa di posizionamento utilizza un ugello per prelevare il componente. Dopo che il sistema di visione ha identificato i punti di riferimento e i componenti del PCB, la macchina calcola la posizione e l'angolo effettivi in ​​base al programma e infine posiziona accuratamente il componente sul pad corrispondente sul PCB.

Pertanto, una macchina pick and place fa molto più che semplicemente "posizionare automaticamente i componenti". In realtà è costituito da un sistema di alimentazione, un ugello, una testa di posizionamento, un sistema di visione, un sistema di controllo del movimento e un software che lavorano insieme per completare un processo di posizionamento automatizzato.

Come funziona una macchina pick and place?

Passaggio 1: l'alimentatore consegna i componenti elettronici alla posizione di ritiro-

I componenti SMT sono confezionati in varie forme, con tipi comuni tra cui nastro, stick e vassoi, pertanto le macchine di posizionamento SMT richiedono metodi di alimentazione diversi.

ILNeoDen N10P SMT macchinasupporta alimentatori a nastro, alimentatori a stick e alimentatori a vassoio. L'alimentatore nastro viene utilizzato per i componenti nastro-e-bobina, l'alimentatore stick per i componenti confezionati-stick e l'alimentatore vassoio viene utilizzato principalmente per dispositivi come i circuiti integrati.

Sebbene un alimentatore possa sembrare semplicemente un componente di alimentazione, incide in modo significativo sulla stabilità della produzione. Se la posizione di alimentazione è disallineata o se la bobina del nastro o l'alimentatore sono installati in modo errato, potrebbero verificarsi anomalie di alimentazione o conseguenti errori di prelievo.

Passaggio 2: l'ugello raccoglie i componenti elettronici

Una volta che un componente raggiunge la posizione di prelievo, l'ugello sulla testa di posizionamento lo aspira.

L'ugello può essere pensato come lo "strumento" che stabilisce il contatto diretto tra la macchina di posizionamento SMT e il componente elettronico. Poiché i componenti variano in dimensioni, forma e peso, non è possibile utilizzare un unico tipo di ugello per tutte le applicazioni.

Nella macchina NeoDen N10P SMT, il software può configurare l'ugello appropriato in base alle informazioni sui componenti regolando parametri quali la posizione di raccolta-e l'altezza di raccolta-. Per i diversi tipi di chip, anche il ritardo di prelievo deve essere regolato in base alle effettive-condizioni di prelievo.

Se si verificano problemi quali un errore di prelievo, il ribaltamento o l'espulsione di un componente, lo stato dell'ugello, la posizione e l'altezza di prelievo dovrebbero essere i primi elementi da controllare.

Passaggio 3: il sistema di visione identifica il PCB e i componenti

Dopo aver prelevato un componente, la macchina deve ancora determinare due cose:

1. Dov'è il PCB? Qual è lo stato del componente?

È qui che entra in gioco il sistema di visione.

Il NeoDen N10P è dotato di una fotocamera Dual Mark, una fotocamera volante frontale e una fotocamera IC.

Tra questi, la Mark Camera viene utilizzata principalmente per identificare i fiducial mark sul PCB. Poiché il PCB potrebbe subire lievi deviazioni posizionali e angolari durante l'effettivo processo di caricamento, la macchina deve riconfermare la posizione effettiva del PCB utilizzando questi punti di riferimento.

La funzione Fiducial Align del NeoDen N10P calcola l'origine e l'angolo attuali in base ai segni fiduciali del PCB, quindi corregge di conseguenza la posizione di posizionamento.

Nel frattempo, la Flying Camera e la IC Camera sono responsabili del riconoscimento dei componenti. Il software N10P fornisce funzioni come Fly Calib, IC Calib e IC Rotate Calib, che consentono diversi tipi di riconoscimento visivo e correzione dell'angolo per chip standard, SOP e IC di precisione.

Pertanto, il sistema di visione non si limita a "scattare una foto" dei componenti, ma svolge piuttosto un ruolo nel posizionamento del PCB, nel riconoscimento dei componenti e nella correzione del posizionamento.

2. Perché una macchina pick and place riesce a posizionare i componenti con precisione sui cuscinetti?

Una volta completato il riconoscimento della vista, la testa di posizionamento deve spostarsi nella posizione specificata secondo il programma e completare il posizionamento.

Questo passaggio coinvolge più parametri, tra cui il movimento X/Y, l'altezza di raccolta-, l'altezza di posizionamento, l'angolo del componente e la velocità di posizionamento.

NeoDen N10P ha una precisione di posizionamento di ±0,01 mm e utilizza un encoder lineare magnetico per il feedback del movimento XY.

Tuttavia, nella produzione SMT effettiva, la "precisione dell'apparecchiatura" non è l'unico fattore che influenza i risultati del posizionamento.

Ad esempio, se i fiducial non vengono riconosciuti correttamente, il centro dell'ugello è disallineato o la posizione di raccolta-è impostata in modo errato, è possibile che si verifichi comunque un disallineamento dei componenti anche se l'attrezzatura stessa ha un'elevata precisione meccanica.

Pertanto, quando si riscontra un offset di posizionamento, in genere è necessario risolvere diversi aspetti-come fiducial, origine PCB, centro dell'ugello,-posizione di prelievo e posizione di posizionamento-piuttosto che dare semplicemente per scontato che "la macchina non dispone di sufficiente precisione".

Per i componenti inferiori a 0402 e i circuiti integrati di precisione, anche la velocità di posizionamento deve essere impostata in modo appropriato. Il software NeoDen N10P consente la regolazione della velocità di spostamento X/Y e della velocità di posizionamento; per i componenti di precisione, la velocità di movimento può essere opportunamente ridotta per bilanciare l'efficienza con la stabilità del posizionamento.

Quali sono i componenti principali di una macchina di posizionamento?

Per comprendere una macchina di posizionamento, inizia familiarizzando con i seguenti componenti principali:

Questi componenti non funzionano in modo indipendente. Ad esempio, l'Alimentatore determina se i componenti possono essere alimentati stabilmente nella posizione di prelievo-; l'ugello determina se i componenti possono essere aspirati stabilmente; la Telecamera è responsabile dell'identificazione e del posizionamento; e il sistema di movimento è responsabile del completamento del posizionamento secondo il programma.

Questo è anche ciò che distingue le apparecchiature di automazione SMT dalle semplici apparecchiature meccaniche.

Quali sono le funzioni principali di una macchina pick and place?

Dal punto di vista pratico della produzione, le funzioni di una macchina di posizionamento possono essere classificate in cinque tipi.

Innanzitutto, l'alimentazione automatica.

Fornitura continua di componenti tramite vari metodi come nastro, stick e vassoio.

In secondo luogo, il ritiro automatico.

Prelevare i componenti dalle posizioni designate utilizzando l'ugello.

Terzo, il riconoscimento della vista.

Posizionamento del PCB utilizzando una telecamera fiduciale e identificazione dei diversi componenti utilizzando una telecamera volante e una telecamera IC.

Quarto, posizionamento preciso.

Posizionamento dei componenti nelle posizioni target in base alle coordinate PCB, ai risultati del riconoscimento visivo e ai parametri del programma.

In quinto luogo, il controllo del programma.

L'intero processo di posizionamento è organizzato tramite file di coordinate, libreria di componenti, impostazioni dell'alimentatore e funzione di programmazione automatica.

La funzione Programma automatico di NeoDen N10P genera un piano di posizionamento basato sull'utilizzo dell'ugello dopo aver immesso le informazioni sul componente, visualizzando la distribuzione degli ugelli, la distribuzione dell'alimentatore e la sequenza di posizionamento. La programmazione automatica viene completata una volta che l'utente conferma il piano.

Qual è la differenza tra una macchina di posizionamento SMT e un posizionamento manuale?

Il posizionamento manuale è ancora utile per piccole quantità di componenti o semplici riparazioni. Tuttavia, poiché il numero di componenti su un PCB aumenta-soprattutto quando include un gran numero di piccoli componenti SMT-le operazioni manuali sono limitate da efficienza, ripetibilità e precisione operativa.

Al contrario, unMacchina di posizionamento SMTpuò eseguire ripetutamente le stesse azioni secondo un programma pre-impostato.

Pertanto, perPrototipi PCB, ricerca e sviluppo, produzione-di piccoli lotti, Eproduzione EMS di piccole-e-medie-dimensioni, il valore diapparecchiature di posizionamento automatizzatosta non solo nella "maggiore velocità", ma anche nella riduzione delle operazioni manuali ripetitive e nel mantenimento di un processo di posizionamento più coerente.

Che tipo di macchina pick and place è la NeoDen N10P?

NeoDen N10P è una macchina pick and place ad alta-velocità progettata per l'automazione SMT.

È dotata di 8 teste di posizionamento, una velocità di posizionamento massima di 20.000 CPH, precisione di posizionamento di ±0,01 mm, supporto per 80 alimentatori di nastro ed è dotata di 39 posizioni di ugelli e cambio automatico degli ugelli.

In termini di visione, il NeoDen N10P è dotato di una fotocamera dual-mark, una fotocamera volante e una fotocamera IC; per il controllo del movimento utilizza un encoder lineare magnetico; e il software supporta l'importazione coordinata dei file e la programmazione automatica-.

Queste funzionalità costituiscono collettivamente un sistema completo di posizionamento dei componenti SMT, anziché concentrarsi esclusivamente su un singolo parametro.

Domande frequenti

Q1. Cos'è una macchina pick and place?

Una macchina pick and place è un tipo di apparecchiatura di automazione SMT utilizzata per prelevare componenti elettronici dagli alimentatori e posizionarli accuratamente nelle posizioni designate su un PCB.

Q2. Cosa fa una macchina per il posizionamento?

È principalmente responsabile del posizionamento automatico dei componenti elettronici durante il processo di assemblaggio del PCB ed è uno dei componenti principali dell'attrezzatura in una linea di produzione SMT.

Q3. Come funziona una macchina per il posizionamento?

Il processo di base è alimentazione → raccolta → riconoscimento visivo → correzione della posizione → posizionamento.

Q4. Cos'è un alimentatore SMT?

Un alimentatore è il dispositivo di alimentazione di una macchina di posizionamento, responsabile del trasporto di componenti elettronici da bobine, tubi o vassoi alla posizione di prelievo designata.

Q5. Perché una macchina di posizionamento necessita di un sistema di visione?

Il sistema di visione viene utilizzato per identificare punti di riferimento PCB e componenti elettronici e aiuta la macchina a determinare la loro posizione e orientamento effettivi.

Q6. Quanto è veloce il NeoDen N10P?

Il NeoDen N10P ha una velocità di posizionamento massima di 20.000 CPH.

D7. Quanti alimentatori può ospitare NeoDen N10P?

L'N10P supporta fino a 80 alimentatori a nastro ed è compatibile sia con alimentatori a stick che a vassoio.

Conclusione

Se dovessi spiegare cos'è una macchina pick and place in una sola frase, potresti dire:A prendi e posiziona la macchinaè un dispositivo di automazione SMT che posiziona automaticamente e con precisione i componenti elettronici nelle posizioni designate su un PCB attraverso alimentazione, prelievo, riconoscimento visivo, controllo del movimento e programmazione software.

Per comprendere veramente una macchina di posizionamento SMT non è necessario memorizzare subito tutte le specifiche tecniche. Capire semplicemente perché gli alimentatori forniscono componenti, come gli ugelli li raccolgono, come i sistemi di visione li localizzano, come si muove la testa di posizionamento e come il software controlla l'intero processo ti fornirà una conoscenza di base della macchina.

NeoDen N10P integra queste funzioni principali in un unico sistema, fornendo una soluzione di posizionamento automatizzato per la prototipazione PCB, la convalida di ricerca e sviluppo e la produzione SMT di volume- medio-piccolo-.

Se stai valutando macchine SMT,è possibile rivedere le specifiche dettagliate del NeoDen N10POcontattare NeoDen per consigli specifici sull'attrezzatura in base alle dimensioni del PCB, alla distinta base e ai requisiti del volume di produzione.