Einführung
Für Elektronikingenieure, Startup-Teams oder kleine und mittlere-Elektronikhersteller, die neu bei SMT sind:SMT Maschinenerscheinen oft komplizierter, als sie tatsächlich sind: Feeder, Düsen, Passmarken, fliegende Kameras, automatische Programmierung … All diese Fachbegriffe können Anfänger leicht einschüchtern.
In Wirklichkeit ist die Kernlogik einer SMT-Maschine nicht kompliziert. Einfach ausgedrückt muss ein vollständiger Prozess abgeschlossen werden: Zuführung → Kommissionierung → Identifizierung → Positionierung → Platzierung.
Um diese 5 Schritte zu verstehen, müssen Sie die wichtigsten Funktionen einer Bestückungsmaschine verstehen. Unten verwenden Sie dieNeoDen N10PPick-and-Place-MaschineSehen wir uns als Beispiel an, wie eine moderne SMT-Maschine diese Aufgaben bewältigt.
Zuführsystem: Wie „nimmt“ die SMT-Maschine Bauteile präzise auf?
Die erste Herausforderung anSMT MaschineDie Aufgabe besteht darin, verschiedene Arten elektronischer Komponenten zuverlässig an die Kommissionierposition zu liefern.
SMT-Bauteile werden typischerweise in Form von Bändern, Stäben oder Tabletts zugeführt, daher muss die Maschine mit den entsprechenden Zuführungen ausgestattet sein. DerNeoDen N10PUnterstützt Bandzuführungen, Stabzuführungen und Fachzuführungen. Bandzuführungen werden für Band-- und-Komponenten verwendet, Stabzuführungen eignen sich für Stick{3}}Pack-Komponenten und Tablettzuführungen werden hauptsächlich für Geräte wie ICs verwendet.
Der N10P bietet außerdem reichlich Zuführkapazität, unterstützt 80 Bandzuführungen, 20 Stabzuführungen und 60 Tablettzuführungen und ermöglicht eine Mischung aus elektrischen und pneumatischen Zuführungen.
1. Warum funktioniert dasSMT-Bestückungsmaschinehäufig nicht beim „Aufnehmen von Bauteilen“?
Wenn die SMT-Bestückungsmaschine Bauteile nicht gleichmäßig aufnehmen kann, liegt das Problem nicht unbedingt an der Maschine selbst. Häufige Ursachen sind ein Versatz der Aufnahmeposition, eine falsche Aufnahmehöhe, eine verstopfte oder beschädigte Düse und unzureichender Luftdruck.
DerNeoDen N10P Benutzerhandbuch empfiehlt außerdem, den Fehlerbehebungsprozess mit der Überprüfung dieser Parameter zu beginnen. Für verschiedene Komponenten müssen möglicherweise Parameter wie die Abholverzögerung basierend auf der tatsächlichen Abholleistung angepasst werden. Beispielsweise erfordern große Kondensatoren und 0402-Komponenten möglicherweise eine entsprechende Erhöhung der Aufnahmeverzögerung.
Der Hauptvorteil des NeoDen N10P liegt in seinem leistungsstarken Zuführsystem, das eine große Anzahl verschiedener Komponenten gleichzeitig verwalten kann, wodurch er sich für PCB-Produktionsprojekte mit einer Vielzahl von Komponenten eignet.
Bilderkennung: Woher weiß die SMT-Maschine, wo Komponenten platziert werden müssen?
Wenn der Zuführer für die „Lieferung der Komponenten“ verantwortlich ist, dann ist das Bildverarbeitungssystem dafür verantwortlich, der Maschine mitzuteilen, „was diese Komponente ist und wie sie platziert werden soll“.
DerNeoDen N10Pist mit einer Dual-Mark-Kamera, einer Front-Flying-Kamera und einer IC-Kamera ausgestattet, die die Positionierung der Leiterplattenreferenz bzw. die visuelle Erkennung verschiedener Komponententypen übernehmen.
Unter anderem wird die Fiducial-Kamera zur Identifizierung von Referenzpunkten auf der Leiterplatte verwendet. Da die Leiterplatte möglicherweise mit Positions- oder Winkelabweichungen belastet wird, berechnet die Maschine den Ursprung und Winkel der Leiterplatte anhand der Bezugspunkte neu, um die tatsächliche Platzierungsposition zu korrigieren.
1. Warum können Bauteile auch bei einer leichten Fehlausrichtung der Leiterplatte noch präzise platziert werden?
Die Fiducial Align-Funktion, die im beschrieben wirdNeoDen N10P Benutzerhandbuchberechnet die tatsächliche Position und den tatsächlichen Winkel basierend auf den Referenzpunkten der Leiterplatte. Mit anderen Worten, dieSMTPlatzierungsmaschineplatziert nicht einfach blind nach einem festen mechanischen Koordinatensystem, sondern positioniert Komponenten basierend auf dem tatsächlichen Zustand der Leiterplatte.
2. Warum erfordern kleine Komponenten und ICs unterschiedliche visuelle Erkennungsmethoden?
Komponenten mit unterschiedlichen Paketen variieren in Größe, Form und Erkennungsanforderungen.
Die N10P-Software bietet Erkennungsmethoden wie Fly Calib, IC Calib und IC Rotate Calib. Die Flying Camera kann für gängige Komponenten wie Widerstände und Kondensatoren verwendet werden; Die IC-Kamera ist für ICs wie SOPs geeignet und der Winkel von Präzisions-ICs kann mit IC Rotate Calib erneut überprüft werden.
Der Vorteil des NeoDen N10P liegt in der Integration der Markierungskamera, der Flugkamera und der IC-Kamera in einem einzigen Gerät, wodurch ein vollständiges Bildverarbeitungssystem für die Leiterplattenpositionierung und Komponentenerkennung entsteht.
Hochpräzise Platzierung: Warum können Komponenten präzise auf Pads platziert werden?
Das ultimative Ziel einesSMTPlatzierungsmaschineDabei geht es nicht nur darum, ein Bauteil aufzunehmen, sondern es genau an der vorgesehenen Position auf der Leiterplatte zu platzieren.
Der NeoDen N10P verfügt über eine Positionierungsgenauigkeit von ±0,01 mm und verfügt über eine Feedback-Steuerung für die XY-Bewegung durch magnetische Linear-Encoder.
In der tatsächlichen Produktion hängt die Platzierungsgenauigkeit jedoch nicht nur von der Nenngenauigkeit der Ausrüstung ab. Parameter wie PCB-Ursprung, Referenzpunkte, Düsenmitte, Aufnahmeposition, Aufnahmehöhe und Platzierungsgeschwindigkeit wirken sich alle auf das Endergebnis aus.
1. Was tun gegen den Platzierungsversatz? Überprüfen Sie zunächst diese 5 Bereiche
Wenn Komponenten schief oder in der falschen Position platziert sind, prüfen Sie vorrangig Folgendes:
- Ob die Referenzmarke korrekt erkannt wird.
- Ob der PCB-Ursprung korrekt ist.
- Ob die Düsenmitte genau ist.
- Ob sich die Abholposition-verschoben hat.
- Ob die Platzierungshöhe und die Platzierungsgeschwindigkeit angemessen sind.
DerNeoDen N10P Benutzerhandbuchlistet Bilderkennungsfehler, Änderungen in der Referenzkameraposition und eine ungenaue Düsenmitte als mögliche Ursachen für Genauigkeitsanomalien auf und bietet Anpassungsmethoden wie Kamerakalibrierung und Düsenfeinkalibrierung.
2. Warum können nicht alle Bauteile mit der gleichen Geschwindigkeit platziert werden?
Bei Standardkomponenten kann die Produktionseffizienz priorisiert werden. Bei Komponenten kleiner als 0402 und Präzisions-ICs ist es jedoch erforderlich, die Bewegungs- und Platzierungsgeschwindigkeiten entsprechend zu reduzieren, um die Platzierungsstabilität und -genauigkeit zu verbessern. Die N10P-Software ermöglicht die separate Einstellung der Bewegungsgeschwindigkeit und der Platzierungsgeschwindigkeit.
Zu den Vorteilen des NeoDen N10P gehören: 8 Bestückköpfe mit Closed-Loop-Steuerung, eine maximale Bestückgeschwindigkeit von 20.000 CPH und Bewegungsrückmeldung über magnetische Linear-Encoder.
Automatischer Düsenwechsel: Warum benötigt eine SMT-Bestückungsmaschine mehrere Düsen?
1. Unterschiedliche Komponenten erfordern unterschiedliche Größen und Arten von Düsen.
Beispielsweise unterscheiden sich kleine Chips, Kondensatoren, Widerstände, SOPs, größere ICs und BGAs erheblich in Größe und Form, sodass die Auswahl der passenden Düse erforderlich ist.
Der NeoDen N10P unterstützt eine Vielzahl von Düsenspezifikationen, wie CN020, CN030, CN040, CN065, CN100, CN220, CN400, sowie Düsen, die für ICs und BGAs verschiedener Größen geeignet sind.
2. Was passiert, wenn die Düse nicht passt?
Wenn die Düsengröße falsch ist, kann dies zu unzureichender Saugkraft, Luftlecks, Pickup-Fehlern oder sogar zum Auswerfen von Bauteilen führen. Das Handbuch listet außerdem Düsenverstopfungen, Beschädigungen und nicht übereinstimmende Düsengrößen als häufige Ursachen für „Pickup-Fehler“ und „Schleudern von Komponenten“ auf.
Welchen praktischen Nutzen hat der automatische Düsenwechsel?
Die N10P SMT-Maschine ist mit 39 Düsenpositionen ausgestattet und unterstützt den automatischen Düsenwechsel.
Das heißt, wenn eine Leiterplatte mehrere Komponenten mit unterschiedlichen Gehäusetypen enthält, kann die Maschine automatisch die passende Düse basierend auf dem Programm auswählen, sodass Bediener die Maschine nicht häufig für manuelle Änderungen anhalten müssen.
Der Vorteil derNeoDen N10Pliegt in der Kombination seiner 39-Positionen-Düsenbank und der automatischen Düsenwechselfunktion, die die Flexibilität bei der Platzierung unterschiedlichster Leiterplatten erhöht.
Software und automatische Programmierung: Wie können Einsteiger schnell Praktikumsprogramme erstellen?
Was Anfänger wirklich beherrschen müssen, ist nicht jede Softwaretaste, sondern vielmehr ein Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Leiterplatte, Bauteilen, Zuführungen, Düsen und Bestückungssequenzen.
Der N10P unterstützt Funktionen wie den Import von Koordinatendateien, manuelle Programmierung, automatische -Programmierung, Komponentenbibliotheken, Footprint-Bibliotheken, Feeder-Zuweisung und Platzierungssequenzen.
1. Wie erstellt man ein Platzierungsprogramm, wenn man über eine PCB-Koordinatendatei verfügt?
Der grundlegende Prozess lässt sich wie folgt zusammenfassen:
Koordinatendatei → Importieren → Komponentenabgleich → Feeder-Setup → Automatisches Programm → Prüfen → Produktion
Nach dem Import der von der PCB-Designsoftware generierten Koordinatendatei in das N10P kann das System Komponenteninformationen basierend auf der Footprint-Bibliothek abgleichen. Richten Sie als Nächstes die Zuführungen und Düsen ein und verwenden Sie dann das automatische Programm, um die Platzierungssequenz zu erstellen.
2. Ist das automatische Programm vollständig automatisiert?
Nein, das ist es nicht.
Der Zweck des automatischen Programms besteht darin, die Düsennutzung, die Zufuhrzuweisung und die Platzierungsreihenfolge basierend auf den eingegebenen Komponenteninformationen zu optimieren. Nachdem das Programm erstellt wurde, muss der Bediener noch die Düsenverteilung, die Zuführungsverteilung und die Platzierungsreihenfolge überprüfen.
Der Vorteil des NeoDen N10P liegt in seiner Auto-Programm-Funktion, die sich wiederholende Programmkonfigurationsarbeiten erheblich reduziert-besonders hilfreich für Leiterplatten mit einer Vielzahl von Komponenten.
Die 5 häufigsten SMT-Platzierungsprobleme für Anfänger
Sobald Sie diese fünf Kernfunktionen verstanden haben, gibt es für viele häufige Probleme tatsächlich klare Wege zur Fehlerbehebung.
- Feeder füttert nicht:Überprüfen Sie die Zuführungsinstallation, die Bandspule, die Zuführungsparameter und den Status des Luftkreislaufs.
- Komponenten werden nicht abgeholt:Überprüfen Sie vorrangig die Aufnahmeposition, die Aufnahmehöhe, die Düse und den Luftdruck.
- Häufige Komponentenabgabe-:Überprüfen Sie die visuelle Erkennung, den Bauteil-Footprint, die Düsengröße und die Düsenreinheit.
- Fehlausrichtung der Komponentenplatzierung:Überprüfen Sie die Passermarke, die Düsenmitte und die Kamerakalibrierung.
- Probleme während des ersten Produktionslaufs:Es wird nicht empfohlen, direkt mit der Massenproduktion fortzufahren. Das N10P-Benutzerhandbuch empfiehlt die folgende Reihenfolge: Probelauf → Erster Produktionstest → Komponenteninspektion → Kontinuierliche Produktion. Nachdem Sie die Komponentenspezifikationen, Ausrichtung, Polarität und Position am ersten Teil überprüft haben, fahren Sie mit der kontinuierlichen Produktion fort.
Für welche Produktionsszenarien eignen sich Desktop-SMT-Bestückungsmaschinen?
Für PCB-Prototyping, F&E-Validierung und kleine{0}} bis mittlere-SMT-ProduktionDabei ist die Flexibilität der Geräte oft genauso wichtig wie ihre Geschwindigkeit.
Der N10P unterstützt eine große Anzahl von Zuführungen, automatischen Düsenwechsel, visuelle Erkennung und automatische Programmierung und eignet sich daher besonders -für PCB-Projekte mit mehreren Sorten, unterschiedlichen Gehäusetypen und einem gewissen Maß an Platzierungseffizienz.
Bei langen Leiterplatten kann der N10P Leiterplatten mit einer Länge von bis zu 1.500 mm unterstützen, wenn er mit einem Verlängerungsförderer konfiguriert wird.
Daher ist es bei der Auswahl einer SMT-Bestückungsmaschine besser, als sich nur auf CPH zu konzentrieren, auch Platzierungsgenauigkeit, Komponentenbereich, Zuführkapazität, Bildverarbeitungssysteme, Düsensysteme, Leiterplattenabmessungen und Softwarefunktionen zu berücksichtigen.
Abschluss
Bei einem SMT-Bestückungsautomaten handelt es sich nicht einfach nur um einen „automatischen Bestückungsautomaten“.
Es ist tatsächlich das Ergebnis der Zusammenarbeit mehrerer Systeme:
Der Feeder liefert Bauteile, die Düse nimmt sie auf, das Vision-System identifiziert und positioniert sie, das Bewegungssystem bewegt sie präzise und die Software koordiniert den gesamten Bestückungsprozess.
Wenn Sie eine bewertenSMT-Pick Und Platzautomatoder planenBauen Sie Ihre eigenen SMT-Bestückungskapazitäten auffür PCB-Prototyping, F&E-Validierung und die Produktion kleiner{0}bis-mittlerer-Volumen.