Introduzione
Nella produzione SMT, quando i PCB presentano deviazioni di posizione, le dimensioni dei componenti diventano sempre più piccole o sulla stessa scheda sono presenti sia chip standard che circuiti integrati di precisione, la macchina di posizionamento SMT deve prima "vedere chiaramente" prima di decidere "dove posizionarli". È qui che entra in gioco il sistema di visione.
In poche parole, unMacchina di posizionamento SMTIl sistema di visione è un sistema che utilizza telecamere industriali per identificare punti di riferimento PCB e componenti elettronici e applica i risultati del riconoscimento alla posizione, all'angolo e al posizionamento corretti.
NeoDen N10Pprendi e posiziona la macchinautilizza una configurazione visiva composta da telecamere Dual Mark + doppie telecamere volanti (anteriore e posteriore) + una telecamera IC. Combinata con un encoder lineare magnetico e varie funzioni di calibrazione, questa configurazione garantisce un coordinamento perfetto tra posizionamento PCB, riconoscimento dei componenti e controllo del posizionamento.
Allora perché una macchina di posizionamento SMT ha bisogno di così tante telecamere? In che modo esattamente il sistema di visione aiuta la macchina a migliorare la precisione di posizionamento?
Che cos'è un sistema di visione artificiale di posizionamento SMT?
Un sistema di visione artificiale di posizionamento SMT costituisce gli "occhi" principali della macchina, utilizzando telecamere e tecnologia di elaborazione delle immagini del computer per aiutare la macchina di posizionamento a vedere chiaramente e localizzare con precisione i componenti elettronici e il PCB.
L’intero processo può essere semplicemente inteso come:
Posizionamento PCB → Prelievo componente → Riconoscimento visivo → Correzione posizione/angolo → Posizionamento preciso
Pertanto il sistema di visione non si limita a "scattare una foto", ma converte le immagini catturate dalla telecamera in informazioni sulla posizione e sull'angolazione utilizzabili dalla macchina di posizionamento.
Perché una macchina pick and place ha bisogno di più telecamere?
Diverse fotocamere svolgono compiti diversi.
1. Contrassegnare le telecamere: innanzitutto individuare la posizione esatta del PCB
Dopo che il PCB entra nella macchina di posizionamento dal percorso del trasportatore, anche se le coordinate nel programma sono completamente precise, il PCB effettivo potrebbe comunque deviare leggermente dalla posizione teorica. È qui che entrano in gioco i segni fiduciali sul PCB. L'N10P è dotato di fotocamere a doppia tacca che catturano rapidamente le immagini dei punti di posizionamento per ri-determinare l'origine e l'angolo effettivi del PCB.
2. Telecamere volanti (doppia telecamera volante anteriore e posteriore): riconoscimento ad alta-velocità dei comuni componenti SMT
Dopo che un componente è stato prelevato dall'ugello, ilNeoDenN10P'sle doppie telecamere volanti anteriore e posteriore possono catturare "immagini volanti" mentre la testa di posizionamento si muove ad alta velocità. Supportano il riconoscimento di componenti comuni-inclusi componenti chip e pacchetti SOT-di dimensioni comprese tra 0201 e 22 × 22 mm, consentendo la correzione ad alta-velocità senza decelerazione o pause.
3. Fotocamera IC: riconoscimento ad alta-precisione di componenti complessi
Le forme e le strutture dei pin dei circuiti integrati (come QFP, BGA e QFN) sono molto più complesse di quelle dei normali resistori e condensatori. L'N10P è dotato di una fotocamera IC dedicata con un campo di riconoscimento fino a 40 × 40 mm (supporta componenti fino a 16 mm di altezza). La funzione "IC Calib" descritta nel manuale è adatta per i circuiti integrati standard, mentre "IC Rotate Calib" esegue il ri-riconoscimento dopo aver regolato l'angolo per garantire un allineamento preciso dei pin ad alta-densità.
Cos'è un fiduciario? Perché influisce sulla precisione del posizionamento?
Se pensi a un PCB come a una mappa, un fiducial è come un punto di passaggio su quella mappa.
Le coordinate dei componenti nel programma di posizionamento provengono generalmente dal software di progettazione PCB, ma quando la macchina carica effettivamente il PCB, la posizione non può essere esattamente la stessa ogni volta. Pertanto, l'apparecchiatura necessita di un punto di riferimento fisso per collegare le "coordinate del programma" con la "posizione effettiva del PCB".
Il processo di base può essere inteso come segue:
Identificare il fiduciale → Determinare la posizione effettiva del PCB → Calcolare la deviazione angolare → Correggere le coordinate di posizionamento
Se il fiducial non è impostato correttamente, il posizionamento successivo potrebbe comportare uno scostamento complessivo.
NeoDenN10P utentemanualeelenca "Impostazione punto origine errata" e "Fiducial non trovato" come cause di fallimento nel riconoscimento fiduciale automatico e consiglia di reimpostare l'origine o regolare i parametri fiduciali.
Questo è il motivo per cui, nella produzione SMT, quando i componenti di un intero PCB mostrano spostamenti direzionali simili, non è necessario solo controllare i programmi dei singoli componenti ma anche verificare l'origine e i fiducial del PCB.
In che modo il sistema di visione completa un singolo ciclo di posizionamento?
Il modo più semplice per comprendere il sistema di visione è collocarlo all'interno di un ciclo di posizionamento completo.
Passaggio 1: posizionare il PCB
La mark camera identifica innanzitutto i fiducial sul PCB per determinarne la posizione e l'orientamento effettivi.
Passaggio 2: ritiro dei componenti-
L'alimentatore consegna il componente alla posizione di raccolta-e l'ugello lo preleva.
Passaggio 3: riconoscimento dei componenti
A seconda del tipo di componente, il sistema può selezionare "Nessuna azione", "Fly Calib", "IC Calib" o "IC Rotate Calib".
"No Action" non esegue l'ispezione della telecamera, mentre "Fly Calib", "IC Calib" e "IC Rotate Calib" corrispondono rispettivamente a diversi metodi di riconoscimento della vista.
Passaggio 4: calcolare la deviazione
Dopo che il sistema ha ottenuto la posizione e l'angolo effettivi del componente, li confronta con le informazioni sul target nel programma. Se esiste una deviazione, il movimento di posizionamento deve essere corretto di conseguenza.
Passaggio 5: completamento del posizionamento
Il responsabile del posizionamento completa il posizionamento in base alle coordinate corrette.
In che modo il sistema di visione influisce sulla precisione del posizionamento SMT?
Quando si seleziona ascegli e posizionamacchina, molte persone vedono semplicisticamente la precisione del posizionamento come un parametro meccanico. In realtà la precisione del posizionamento è il risultato dell’azione combinata di più sistemi.
Il sistema di visione gestisce il riconoscimento, il sistema di movimento controlla il movimento, l'ugello esegue il prelievo, la calibrazione stabilisce relazioni di coordinate accurate e il software gestisce i calcoli e il controllo durante l'intero processo. Se la fotocamera identifica correttamente un componente ma il centro dell'ugello è spostato, potrebbero comunque verificarsi errori nella posizione di posizionamento effettiva.
ILNeoDenManuale utente N10Pelenca le cause comuni nella sezione "Problemi di precisione", inclusi errori di riconoscimento, modifiche nella posizione fiduciale della fotocamera e posizionamento impreciso del centro dell'ugello. Le soluzioni corrispondenti includono la calibrazione della fotocamera e la calibrazione fine degli ugelli.
Pertanto, quando si valutano le capacità visive di una macchina di posizionamento, non ci si dovrebbe semplicemente chiedere: "Quante telecamere ha?" ma dovrebbe anche valutare se le telecamere funzionano in pieno coordinamento con i sistemi di controllo del movimento e di calibrazione.
Cos'è la calibrazione della fotocamera? Perché è necessaria la calibrazione?
Sebbene un sistema di visione sia in grado di riconoscere le immagini, le coordinate dell'immagine catturata dalla telecamera non corrispondono di per sé alle coordinate meccaniche della macchina di posizionamento.
NeoDenN10Poffre molteplici funzioni di calibrazione. Tra questi, "Fiducial Camera Inizializzazione" utilizza un target di calibrazione per scattare foto automaticamente e calcolare le relazioni posizionali tra le diverse fotocamere; La "calibrazione fine dell'ugello" utilizza le foto scattate dall'ugello di calibrazione per determinare automaticamente le relazioni di posizione tra ciascuna testa di posizionamento e la fotocamera IC e la fotocamera volante.
Questi due processi affrontano questioni diverse:
- Calibrazione della fotocamera:Stabilisce le relazioni posizionali tra i sistemi di visione.
- Calibrazione degli ugelli:Verifica le precise relazioni di posizionamento tra diverse teste di posizionamento, ugelli e sistemi di visione.
Pertanto, è consigliabile controllare lo stato della calibrazione dopo la manutenzione dell'apparecchiatura, quando le posizioni dei componenti rilevanti sono cambiate o quando la precisione del posizionamento si discosta dai livelli normali.
Come dovresti risolvere i problemi di riconoscimento della vista con una macchina pick{0}}and{1}}place?
È possibile eseguire i controlli nel seguente ordine.
1. Fiduciale non trovato
Innanzitutto, controlla i parametri PCB Origin e Fiducial.
NeoDenN10P utentemanualeelenca come cause comuni le impostazioni errate dell'origine, il mancato rilevamento del fiduciale e l'interferenza nell'area di riconoscimento.
2. Riconoscimento anomalo dei componenti
Controllare l'immagine della fotocamera, la luminosità, il flash, il rumore e altri parametri visivi, verificando inoltre che le dimensioni del componente rientrino nel raggio di riconoscimento della fotocamera.
3. Posizione anomala del componente dopo il ritiro-
Controllare la posizione di raccolta-, l'altezza di raccolta-e l'ugello.
Il manuale utente di NeoDen N10P rileva che i componenti che si ribaltano o stanno in piedi durante il prelievo-potrebbero essere correlati a un'impostazione inappropriata dell'altezza di prelievo-o a una deviazione nella posizione di prelievo-.
4. Riconoscimento normale ma spostamento del posizionamento finale
Concentrati sul controllo della posizione della Fiducial Camera, del Centro degli ugelli e delle relative calibrazioni.
Questo tipo di problema in particolare porta gli ingegneri a presumere erroneamente che "poiché il riconoscimento visivo è normale, la fotocamera deve essere a posto". In realtà, la relazione tra il sistema di visione, l'ugello e le coordinate di movimento possono influenzare il risultato finale.
Perché il sistema di visione incide anche sull’efficienza produttiva?
Se l'apparecchiatura richiede un'approfondita verifica manuale dell'orientamento e della posizione dei componenti, il tempo del ciclo di produzione ne risentirà. Il riconoscimento automatico della vista può scaricare questi giudizi ripetitivi sull'apparecchiatura.
Prendi ilNeoDenN10P SMTmacchinaad esempio: utilizza una configurazione multi-camera ed è dotato di funzionalità di cambio automatico degli ugelli e 39 posizioni degli ugelli. Questa macchina ha una velocità di posizionamento massima di 20.000 CPH e supporta 80 alimentatori di nastro.
Tuttavia, l’efficienza produttiva effettiva non può essere misurata semplicemente dal CPH massimo. Ad esempio, per componenti inferiori a 0402 e circuiti integrati di precisione, ilN10P utentemanualeconsiglia di ridurre opportunamente la velocità di spostamento e la velocità di posizionamento per migliorare la precisione del posizionamento.
Pertanto, una comprensione più ragionevole è che il sistema di visione aiuta l'apparecchiatura a trovare il giusto equilibrio tra "velocità" e "affidabilità del riconoscimento".
Quando si sceglie una macchina pick and place SMT, come valutare il sistema di visione?
Se stai acquistando unscegliere E posizionare la macchina, vale la pena considerare le seguenti domande:
Q1. Supporta il riconoscimento fiduciario?
Ciò determina se l'apparecchiatura può eseguire la calibrazione in base alla posizione effettiva del PCB.
Q2. Supporta il riconoscimento visivo di diversi tipi di componenti?
È necessario verificare se esistono soluzioni di riconoscimento adeguate per chip e circuiti integrati standard.
Q3. Quali sono gli intervalli minimo e massimo di riconoscimento dei componenti?
Questo deve essere abbinato alla tua distinta base.
Q4. Supporta la calibrazione della fotocamera e la calibrazione degli ugelli?
Ciò influisce sulla manutenzione e sulle regolazioni della precisione dopo un funzionamento prolungato dell'apparecchiatura.
Q5. Il sistema di visione funziona insieme a un sistema di feedback del movimento?
Una telecamera da sola non può garantire la precisione del posizionamento finale, anche il sistema di movimento deve eseguire accuratamente i risultati dei calcoli di visione.
Domande frequenti
Q1. Cos'è un sistema di riconoscimento visivo SMT?
Un sistema di riconoscimento visivo SMT è un sistema che utilizza telecamere industriali per identificare i fiducial mark del PCB e i componenti elettronici e applica i risultati del riconoscimento alle correzioni di posizione, angolo e posizionamento.
Q2. Perché le macchine di posizionamento necessitano di un sistema di visione?
Perché ci sono sempre degli errori di posizionamento nei PCB e nei componenti elettronici durante la produzione effettiva. Il sistema di visione può identificare la posizione effettiva e aiutare la macchina ad apportare correzioni di coordinate e angoli.
Q3. Cos'è un marchio fiduciario?
Un segno fiduciale è un segno di riferimento su un PCB utilizzato per il posizionamento della visione artificiale. La macchina di posizionamento SMT lo identifica per determinare la posizione e l'angolo effettivi del PCB.
Q4. Qual è la differenza tra una telecamera volante e una telecamera IC?
Una telecamera volante viene utilizzata principalmente per il riconoscimento visivo di componenti generali come resistori e condensatori, una telecamera IC viene utilizzata per dispositivi come circuiti integrati e supporta il ri-riconoscimento dell'angolo per circuiti integrati di precisione.
Q5. Il sistema di visione determina direttamente la precisione del posizionamento?
No, non è interamente determinato dal sistema di visione. La precisione del posizionamento è influenzata anche da fattori quali l'ugello, il sistema di movimento, il posizionamento del PCB, la calibrazione e i parametri di posizionamento.
Q6. Il sistema di visione di una macchina di posizionamento necessita di calibrazione?
SÌ. La telecamera, l'ugello e il sistema di movimento devono mantenere una relazione posizionale accurata. NeoDne N10P fornisce funzionalità come l'inizializzazione della fotocamera fiduciale e la calibrazione fine degli ugelli.
D7. Quale sistema di visione utilizza il NeoDen N10P?
NeoDen N10P è dotato di fotocamere Dual Mark, doppie fotocamere volanti (anteriore e posteriore) e una fotocamera IC ad alta-precisione.
Q8. Quanto è piccolo il componente che NeoDen N10P riesce a riconoscere?
La Flying Camera dell'N10P ha un intervallo di riconoscimento compreso tra 0201 e 22 × 22 mm ed è principalmente responsabile del riconoscimento ad alta-velocità dei componenti del chip. La IC Camera supporta il riconoscimento di precisione di circuiti integrati e componenti di forma irregolare fino a 40 × 40 mm.
Conclusione
PerMacchine per il posizionamento SMT, il valore di un sistema di visione non risiede nel concetto che "più telecamere sono meglio". Ciò che conta davvero è se è in grado di eseguire con precisione il posizionamento del PCB, il riconoscimento dei componenti, la verifica dell'angolo, la correzione delle coordinate e la calibrazione della visione, formando al tempo stesso un flusso di lavoro stabile con l'ugello, il controllo del movimento e i sistemi software.
NeoDen N10Pincorpora una Dual Mark Camera, una Flying Camera e una IC Camera, combinate con un codificatore lineare magnetico, un cambio automatico degli ugelli e varie funzioni di calibrazione, per integrare il riconoscimento visivo con un posizionamento preciso.