Como selecionar uma máquina Pick and Place

Uma máquina Pick and Place é a segunda etapa em uma operação de montagem de colar, colocar e refluir. A função "Local" segue a função "pasta de solda" (impressora com estêncil). A operação 'local' seleciona e entrega um componente sobre o quadro e o coloca na posição. A forma mais simples de operação de escolher e colocar é à mão, ou seja, escolhendo manualmente um componente de uma lixeira e, com a ajuda de um par de pinças e uma lupa, posicionando-o no quadro e concluindo a operação com um ferro de solda.

Este método funciona bem se você estiver executando apenas placas ocasionais. Outras coisas a considerar - o tamanho dos componentes (grandes ou pequenos) - afetam o tempo necessário para colocar a mão e soldar. Os componentes de afinação fina são outra questão, onde é necessária mais precisão e exatidão, e o fator humano entra em jogo. O trabalho então se torna mais tedioso e demorado.

Primeiro, focaremos nos sistemas manuais assistidos por máquina para usuários interessados em passar de duas placas por dia para volumes de produção muito mais altos. Sistemas totalmente automáticos são complexos o suficiente para cobri-los separadamente.

VOLUME DE PRODUÇÃO

Vamos começar abordando as faixas de produção para vários tipos de sistemas manuais assistidos por máquina. Para fins de comparação, como todas as placas de circuito variam em tamanho e complexidade, falaremos sobre volumes em termos de componentes por hora ou CPH. Isso ajudará você a decidir qual nível de automação você precisará.

No lado mais baixo da balança - usando um sistema manual - a única despesa são as ferramentas manuais apropriadas para a colocação manual não assistida por máquina. Na extremidade alta do espectro, essas máquinas são frequentemente modulares ou personalizadas para operação autônoma de alta velocidade. Os compradores desse mercado provavelmente estão olhando mais para o ROI do que o custo inicial.

Fig 1: Exemplo de cabeça e apoio de braço manuais para suporte

Sistemas manuais e semi-automáticos

Um sistema manual de escolha e colocação é desejável para operações pequenas e em crescimento que precisam aumentar seus volumes de produção portáteis de forma incremental, além de melhorar a qualidade, reduzindo assim o retrabalho ou as rejeições; no entanto, a precisão do posicionamento ainda é limitada pela capacidade do operador. Os benefícios de um sistema manual assistido por máquina incluem:

• Menos fadiga do operador

• Menos erros de posicionamento

• Melhor controle

• Melhor rendimento, menos retrabalho

Um sistema manual assistido por máquina pode ser equipado com recursos como uma mesa de indexação XY com cabeça ou caneta de coleta a vácuo; fixação ergonômica para ajudar a aliviar a fadiga do operador; e fixação adicional para posicionamento θ (rotação) e Z (altura), além de X e Y.

Fig 2: Bandejas e alimentadores de componentes

Algumas máquinas oferecem um dispensador de pasta de solda líquida opcional, que é aplicado imediatamente antes de colocar o componente na placa se uma impressora de estêncil não tiver sido usada. Opções adicionais incluem:

• Bandejas de manipulação de componentes

• Dispensador de líquidos

• Alimentadores de fita

• Racks de alimentação

• Opção Vision Assist

• Suportes opcionais

Na maioria dos casos, os sistemas manuais assistidos por máquina podem ser adquiridos apenas com as necessidades básicas e as opções desejáveis podem ser adicionadas mais tarde, conforme necessário.

Fig 3: Uma máquina manual assistida por visão

Sistemas semi-automáticos

Hoje existem muito poucas máquinas semi-automáticas ainda sendo fabricadas devido à crescente acessibilidade de alguns dos sistemas mais automatizados do mercado. Eles foram originalmente introduzidos no momento em que o salto do manual para os sistemas totalmente automáticos era muito proibitivo em termos de custo e foram disponibilizados com alguns recursos para auxiliar a operação manual.

Mais corretamente referidos como sistemas “manuais aprimorados”, as máquinas de coleta e colocação semi-automáticas geralmente incluem uma interface de computador com um sistema de visão que mostra para onde os componentes vão, mas o posicionamento em si ainda é feito manualmente. Esse tipo de máquina ajuda o operador a posicionar componentes de afinação ultrafina com mais precisão para aplicações de baixo volume, uma operação que é muito difícil de realizar usando uma simples máquina manual assistida por máquina.

Fácil de usar

A maioria das máquinas de picking e colocação processa uma variedade bastante grande de tamanhos de placa, com uma mesa de trabalho projetada para acomodar placas de até 16 ”x 24”. Também há facilidade de controle sobre os componentes, o que ajuda na precisão, além de uma simples curva de aprendizado. Na maioria dos casos, nenhum treinamento é necessário.

Não negligencie os requisitos elétricos. Certifique-se de que a máquina que você compra seja plug-and-play em seu ambiente sem puxar a nova fiação ou planeje um adaptador / transformador.

MÁQUINAS AUTOMÁTICAS DE ESCOLHA E COLOCAÇÃO

Começaremos falando sobre dois aspectos da capacidade da máquina - precisão e repetibilidade, e os métodos de centralização Pick and Place.

PRECISÃO E REPEATABILIDADE

Para máquinas de produção, normalmente recomendamos procurar uma máquina com precisão de +/- 0,001 "e capacidade de passo fino até 12 mil repetidamente. Máquinas menos caras geralmente não atendem a essa especificação, portanto, é algo que você deve estar ciente.

A maioria das máquinas de baixo custo também não vem de fábrica com um computador ou software que pode ajudar nos aspectos de repetibilidade, se não na precisão. Enquanto alguns podem oferecer tecnologia aprimorada - a maioria não.

MÉTODOS DE ESCOLHA E LOCALIZAÇÃO

Existem quatro (4) métodos para coleta e posicionamento:

• Nenhum mecanismo de centralização

• Centragem a laser

• Mecânico (maxilares)

• Centrar a visão