Introdução
Para engenheiros eletrônicos, equipes de startups ou fabricantes de eletrônicos de pequeno e médio{0}} porte novos no SMT,SMT máquinasmuitas vezes parecem mais complicados do que realmente são: Alimentadores, Bicos, Fiduciais, Câmeras voadoras, Programação automática… Todos esses termos técnicos podem facilmente intimidar os iniciantes.
Na realidade, a lógica central de uma máquina SMT não é complicada. Simplificando, é necessário concluir um processo completo: Alimentação → Colheita → Identificação → Posicionamento → Colocação.
Compreender essas 5 etapas significa compreender as funções mais importantes de uma máquina pick and place. Abaixo, usando oNeoDen N10Pmáquina de escolher e colocarcomo exemplo, vamos ver como uma máquina SMT moderna realiza essas tarefas.
Sistema de alimentação: como a máquina SMT “pega” componentes com precisão?
O primeiro desafio umSMT máquinaO que devemos abordar é como entregar de forma confiável diferentes tipos de componentes eletrônicos à posição de seleção.
Os componentes SMT são normalmente alimentados na forma de fitas, bastões ou bandejas, portanto a máquina deve ser equipada com os alimentadores correspondentes. ONeoDen N10Psuporta alimentadores de fita, alimentadores de bastão e alimentadores de bandeja. Os alimentadores de fita são usados para componentes de fita-e-de bobina, os alimentadores de fita são adequados para componentes de pacote-e os alimentadores de bandeja são usados principalmente para dispositivos como ICs.
O N10P também oferece ampla capacidade de alimentação, suportando 80 alimentadores de fita, 20 alimentadores de bastão e 60 alimentadores de bandeja, e permite uma combinação de alimentadores elétricos e pneumáticos.
1. Por que oMáquina de colocação SMTfreqüentemente falha em "pegar componentes"?
Se a máquina posicionadora SMT não conseguir coletar os componentes de forma consistente, o problema pode não estar necessariamente na própria máquina. As causas comuns incluem deslocamento na posição-de coleta, altura-de coleta inadequada, bico entupido ou danificado e pressão de ar insuficiente.
OManual do usuário NeoDen N10P também recomenda iniciar o processo de solução de problemas verificando esses parâmetros. Para componentes diferentes, parâmetros como atraso na coleta podem precisar ser ajustados com base no desempenho-real da coleta. Por exemplo, capacitores-grandes e componentes 0402 podem exigir um aumento apropriado no atraso-de partida.
A principal vantagem do NeoDen N10P está em seu sistema de alimentação-de alta capacidade, que pode gerenciar simultaneamente um grande número de componentes diferentes, tornando-o adequado para projetos de produção de PCB com uma ampla variedade de componentes.
Reconhecimento de visão: como a máquina SMT sabe onde colocar os componentes?
Se o alimentador é responsável por “entregar os componentes”, então o sistema de visão é responsável por informar à máquina “o que é esse componente e como deve ser colocado”.
ONeoDen N10Pestá equipado com uma câmera Dual Mark, uma câmera frontal voadora e uma câmera IC, que controlam o posicionamento de referência de PCB e o reconhecimento visual de diferentes tipos de componentes, respectivamente.
Dentre elas, a Câmera Fiducial é utilizada para identificar pontos de referência na PCB. Como a PCB pode ser carregada com desvios posicionais ou angulares, a máquina recalcula a origem e o ângulo da PCB com base nos pontos fiduciais para corrigir a posição real de posicionamento.
1. Por que os componentes ainda podem ser colocados com precisão, mesmo que a PCB esteja ligeiramente desalinhada?
A função Alinhamento Fiducial descrita noManual do usuário NeoDen N10Pcalcula a posição e o ângulo reais com base nos pontos fiduciais do PCB. Em outras palavras, oSMTmáquina de colocaçãonão simplesmente "coloca cegamente" de acordo com um sistema de coordenadas mecânicas fixo, mas posiciona os componentes com base na condição real do PCB.
2. Por que pequenos componentes e CIs exigem métodos diferentes de reconhecimento de visão?
Componentes com pacotes diferentes variam em tamanho, formato e requisitos de reconhecimento.
O software N10P oferece métodos de reconhecimento como Fly Calib, IC Calib e IC Rotate Calib. A Flying Camera pode ser usada para componentes comuns, como resistores e capacitores; a câmera IC é adequada para ICs como SOPs, e o ângulo de precisão dos ICs pode ser-verificado usando IC Rotate Calib.
A vantagem do NeoDen N10P reside na integração da Mark Camera, Flying Camera e IC Camera em um único dispositivo, criando um sistema de visão completo para posicionamento de PCB e reconhecimento de componentes.
Posicionamento de alta-precisão: por que os componentes podem ser posicionados com precisão nos blocos?
O objetivo final de umSMTmáquina de colocaçãonão é apenas "pegar um componente", mas colocá-lo com precisão na posição designada na PCB.
O NeoDen N10P possui precisão de posicionamento de ±0,01 mm, com controle de feedback para movimento XY fornecido por codificadores lineares magnéticos.
Contudo, na produção real, a precisão do posicionamento não depende apenas da precisão nominal do equipamento. Parâmetros como origem da PCB, referências, centro do bico, posição-de coleta, altura-de coleta e velocidade de posicionamento afetam o resultado final.
1. O que fazer com relação ao deslocamento de posicionamento? Verifique estas 5 áreas primeiro
Se os componentes forem colocados tortos ou fora de posição, priorize a verificação do seguinte:
- Se o fiducial é reconhecido corretamente.
- Se a origem do PCB está correta.
- Se o centro do bico está preciso.
- Se a posição-de retirada mudou.
- Se a altura e a velocidade de posicionamento são apropriadas.
OManual do usuário NeoDen N10Plista erros de reconhecimento de visão, alterações na posição fiducial da câmera e centro impreciso do bico como possíveis causas de anomalias de precisão e fornece métodos de ajuste, como calibração da câmera e calibração fina do bico.
2. Por que todos os componentes não podem ser colocados na mesma velocidade?
Para componentes padrão, a eficiência da produção pode ser priorizada. No entanto, para componentes menores que 0402 e ICs de precisão, é necessário reduzir adequadamente as velocidades de movimento e posicionamento para melhorar a estabilidade e a precisão do posicionamento. O software N10P permite o ajuste separado da velocidade de movimento e da velocidade de posicionamento.
As vantagens do NeoDen N10P incluem: 8 cabeçotes de posicionamento com controle de circuito-fechado, velocidade máxima de posicionamento de 20.000 CPH e feedback de movimento por meio de codificadores lineares magnéticos.
Troca automática de bico: Por que uma máquina de colocação SMT precisa de vários bicos?
1. Diferentes componentes requerem diferentes tamanhos e tipos de bicos.
Por exemplo, pequenos chips, capacitores, resistores, SOPs, CIs maiores e BGAs diferem significativamente em tamanho e formato, por isso é necessário selecionar o bico apropriado.
O NeoDen N10P suporta uma ampla gama de especificações de bicos, como CN020, CN030, CN040, CN065, CN100, CN220, CN400, bem como bicos adequados para ICs e BGAs de vários tamanhos.
2. O que acontece se o bico não corresponder?
Se o tamanho do bico estiver incorreto, poderá resultar em sucção insuficiente, vazamentos de ar, falhas de coleta ou até mesmo ejeção de componentes. O manual também lista entupimento de bicos, danos e tamanhos de bicos incompatíveis como causas comuns de "falha-de coleta" e "lançamento de componentes".
Qual é o valor prático da troca automática de bicos?
A máquina N10P SMT está equipada com 39 posições de bico e suporta troca automática de bico.
Isso significa que quando uma PCB contém vários componentes com diferentes tipos de embalagens, a máquina pode selecionar automaticamente o bico apropriado com base no programa, eliminando a necessidade de os operadores pararem frequentemente a máquina para alterações manuais.
A vantagem doNeoDen N10Preside na combinação de seu banco de bicos de 39-posições e função de troca automática de bicos, o que aumenta a flexibilidade durante a colocação de PCBs de alta variedade.
Software e programação automática: como os iniciantes podem criar programas de colocação rapidamente?
Para iniciantes, o que realmente precisa ser dominado não é cada botão do software, mas sim uma compreensão das relações entre a placa de circuito impresso, componentes, alimentadores, bicos e sequências de posicionamento.
O N10P oferece suporte a funções como importação de arquivos de coordenadas, programação manual,-programação automática, bibliotecas de componentes, bibliotecas de espaço, atribuição de alimentador e sequências de posicionamento.
1. Como você cria um programa de posicionamento quando possui um arquivo de coordenadas PCB?
O processo básico pode ser resumido da seguinte forma:
Arquivo de coordenadas → Importar → Correspondência de componentes → Configuração do alimentador → Programação automática → Verificação → Produção
Depois de importar o arquivo de coordenadas gerado pelo software de design de PCB para o N10P, o sistema pode combinar as informações do componente com base na Footprint Library. Em seguida, configure os alimentadores e bicos e, em seguida, use a Programação Automática para auxiliar na geração da sequência de posicionamento.
2. A Programação Automática é totalmente automatizada?
Não, não é.
O objetivo da Programação Automática é otimizar o uso do bico, a alocação do alimentador e a sequência de posicionamento com base nas informações do componente que foram inseridas. Após a geração do programa, o operador ainda precisa verificar a distribuição dos bicos, distribuição do alimentador e sequência de colocação.
A vantagem do NeoDen N10P está em seu recurso de programação automática, que reduz significativamente o trabalho repetitivo de configuração do programa-particularmente útil para PCBs com uma ampla variedade de componentes.
Os 5 problemas mais comuns de posicionamento de SMT enfrentados por iniciantes
Depois de compreender essas cinco funções principais, muitos problemas comuns terão caminhos claros para solução de problemas.
- Alimentador não alimenta:Verifique a instalação do alimentador, o carretel de fita, os parâmetros de alimentação e o status do circuito de ar.
- Componentes não sendo recolhidos:Priorize a verificação da posição-de coleta, da altura-de coleta, do bico e da pressão do ar.
- Desistências frequentes-de componentes:Verifique o reconhecimento visual, a área ocupada pelos componentes, o tamanho do bico e a limpeza do bico.
- Desalinhamento de posicionamento de componentes:Verifique o fiducial, o centro do bico e a calibração da câmera.
- Problemas durante a primeira execução de produção:Não é recomendado prosseguir diretamente para a produção em massa. O manual do usuário do N10P recomenda seguir esta sequência: Teste de Teste → Primeiro Teste de Produção → Inspeção de Componentes → Produção Contínua. Após verificar as especificações dos componentes, orientação, polaridade e posição na primeira peça, prossiga para a produção contínua.
Para quais cenários de produção as máquinas de coleta e colocação SMT de mesa são adequadas?
Para prototipagem de PCB, validação de P&D e produção de SMT de pequeno- a médio-volume, a flexibilidade do equipamento é muitas vezes tão importante quanto a sua velocidade.
O N10P oferece suporte a um grande número de alimentadores, troca automática de bicos, reconhecimento de visão e programação automática, o que o torna particularmente-adequado para projetos de PCB que envolvem diversas variedades, diferentes tipos de embalagens e um certo nível de eficiência de posicionamento.
Para PCBs longos, o N10P pode suportar PCBs de até 1.500 mm de comprimento quando configurado com um transportador de extensão.
Portanto, ao selecionar uma máquina pick and place SMT, em vez de focar apenas no CPH, é melhor considerar a precisão do posicionamento, a variedade de componentes, a capacidade do alimentador, os sistemas de visão, os sistemas de bicos, as dimensões da PCB e também os recursos de software.
Conclusão
Uma máquina de seleção e colocação SMT não é simplesmente uma "máquina de colocação automática de componentes".
É, na verdade, o resultado de múltiplos sistemas trabalhando em conjunto:
O alimentador fornece os componentes, o bocal os coleta, o sistema de visão os identifica e posiciona, o sistema de movimento os movimenta com precisão e o software coordena todo o processo de posicionamento.
Se você estiver avaliando umEscolha SMT e máquina de colocarou planejandoestabeleça seus próprios recursos de montagem SMTpara prototipagem de PCB, validação de P&D e produção de pequeno-a-médio-volume.