เครื่องหยิบและวางคืออะไร?

การแนะนำ

A เลือก และ วางเครื่องเป็นอุปกรณ์อัตโนมัติที่ใช้ในกระบวนการ SMT โดยจะหยิบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จากตัวป้อน และนำไปวางในตำแหน่งที่กำหนดบน PCB ผ่านการจดจำการมองเห็นและการควบคุมการเคลื่อนไหว

ในการผลิตจริง โดยทั่วไปแล้วเครื่องหยิบและวางจะวางอยู่ด้านหลังการพิมพ์แบบวางประสานและก่อนหน้านั้นการบัดกรีแบบรีโฟลว์ถือเป็นอุปกรณ์หลักในการสายการผลิตเอสเอ็มที รับผิดชอบในการจัดวางชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์โดยอัตโนมัติ

เครื่องหยิบและวางทำหน้าที่อะไร?

หากเราแยกย่อยกระบวนการประกอบ PCB ทั้งหมด การทำงานของเครื่องหยิบและวางสามารถสรุปได้เป็นชุดของการดำเนินการต่อเนื่องกัน:

การให้อาหาร → การหยิบ → การระบุ → การวางตำแหน่ง → การจัดวาง

ขั้นแรก ตัวป้อนจะส่งชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ไปยังตำแหน่งรับที่กำหนด จากนั้นหัววางจะใช้หัวฉีดเพื่อหยิบส่วนประกอบ หลังจากที่วิชันซิสเต็มระบุจุดอ้างอิงและส่วนประกอบของ PCB แล้ว เครื่องจะคำนวณตำแหน่งและมุมจริงตามโปรแกรม และสุดท้ายจะวางส่วนประกอบลงบนแผ่นที่สอดคล้องกันบน PCB

ดังนั้น เครื่องหยิบและวางจึงทำมากกว่าแค่ "วางส่วนประกอบโดยอัตโนมัติ" จริงๆ แล้วประกอบด้วยระบบการป้อน หัวฉีด หัวจัดวาง ระบบวิชันซิสเต็ม ระบบควบคุมการเคลื่อนไหว และซอฟต์แวร์ที่ทำงานร่วมกันเพื่อทำให้กระบวนการจัดวางแบบอัตโนมัติเสร็จสมบูรณ์

เครื่องหยิบและวางทำงานอย่างไร

ขั้นตอนที่ 1: ตัวป้อนจะส่งชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ไปยังตำแหน่งรับ-

ส่วนประกอบ SMT ได้รับการบรรจุในรูปแบบต่างๆ โดยมีประเภททั่วไป ได้แก่ เทป แท่ง และถาด ดังนั้นเครื่องจัดวาง SMT จึงต้องใช้วิธีการป้อนที่แตกต่างกัน

ที่นีโอเดน N10P SMT เครื่องจักรรองรับตัวป้อนเทป ตัวป้อนแบบแท่ง และอุปกรณ์ป้อนถาด ตัวป้อนเทปใช้สำหรับส่วนประกอบ-และ-ม้วนเทป ตัวป้อนแบบแท่งสำหรับส่วนประกอบแบบแท่ง- และเครื่องป้อนแบบถาดจะใช้สำหรับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ไอซีเป็นหลัก

แม้ว่าเครื่องป้อนอาจดูเหมือนเป็นเพียงส่วนประกอบในการป้อน แต่ก็ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อเสถียรภาพในการผลิต หากตำแหน่งการป้อนไม่ตรงแนว หรือหากติดตั้งม้วนเทปหรือตัวป้อนไม่ถูกต้อง อาจเกิดความผิดปกติในการป้อนหรือความล้มเหลวในการดึงที่ตามมา

ขั้นตอนที่ 2: หัวฉีดหยิบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

เมื่อส่วนประกอบไปถึงตำแหน่งปิ๊กอัพ หัวฉีดบนหัวจัดวางจะดูดส่วนประกอบนั้นขึ้น

หัวฉีดถือได้ว่าเป็น "เครื่องมือ" ที่ทำการสัมผัสโดยตรงระหว่างเครื่องวางตำแหน่ง SMT และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากส่วนประกอบมีขนาด รูปร่าง และน้ำหนักแตกต่างกันไป หัวฉีดชนิดเดียวจึงไม่สามารถใช้กับทุกการใช้งานได้

ในเครื่อง NeoDen N10P SMT ซอฟต์แวร์สามารถกำหนดค่าหัวฉีดที่เหมาะสมตามข้อมูลส่วนประกอบในขณะเดียวกันก็ปรับพารามิเตอร์ เช่น-ตำแหน่งหยิบและ-ความสูงในการหยิบ สำหรับชิปประเภทต่างๆ ความล่าช้าในการหยิบจะต้องปรับตามเงื่อนไขการรับจริง-ด้วย

หากเกิดปัญหาต่างๆ เช่น ความล้มเหลวในการดึง ส่วนประกอบพลิกคว่ำ หรือการดีดส่วนประกอบ สถานะหัวฉีด ตำแหน่งหยิบ และความสูงของหัวดึง ควรเป็นสิ่งแรกที่ต้องตรวจสอบ

ขั้นตอนที่ 3: วิชันซิสเต็มระบุ PCB และส่วนประกอบ

หลังจากที่หยิบส่วนประกอบขึ้นมาแล้ว เครื่องจักรยังคงต้องพิจารณาสองสิ่งต่อไปนี้:

1. PCB อยู่ที่ไหน? สถานะของส่วนประกอบคืออะไร?

นี่คือจุดที่ระบบการมองเห็นเข้ามามีบทบาท

NeoDen N10P มาพร้อมกับกล้อง Dual Mark, กล้องบินด้านหน้า และกล้อง IC

ในจำนวนนี้ Mark Camera ใช้เพื่อระบุเครื่องหมายความไว้วางใจบน PCB เป็นหลัก เนื่องจาก PCB อาจมีการเบี่ยงเบนด้านตำแหน่งและเชิงมุมเล็กน้อยในระหว่างกระบวนการโหลดจริง เครื่องจึงจำเป็นต้องยืนยันตำแหน่งที่แท้จริงของ PCB อีกครั้งโดยใช้จุดอ้างอิงเหล่านี้

ฟังก์ชัน Fiducial Align ของ NeoDen N10P คำนวณจุดกำเนิดและมุมปัจจุบันตามเครื่องหมายความไว้วางใจของ PCB จากนั้นแก้ไขตำแหน่งการวางตำแหน่งให้สอดคล้องกัน

ในขณะเดียวกัน Flying Camera และ IC Camera มีหน้าที่ในการจดจำส่วนประกอบต่างๆ ซอฟต์แวร์ N10P มีฟังก์ชันต่างๆ เช่น Fly Calib, IC Calib และ IC Rotate Calib ซึ่งช่วยให้สามารถจดจำภาพและแก้ไขมุมประเภทต่างๆ สำหรับชิปมาตรฐาน, SOP และ IC ที่มีความแม่นยำ

ดังนั้น วิชันซิสเต็มไม่เพียงแต่ "ถ่ายภาพ" ส่วนประกอบเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทในการวางตำแหน่ง PCB การจดจำส่วนประกอบ และการแก้ไขตำแหน่งอีกด้วย

2. เพราะเหตุใดเครื่องหยิบและวางส่วนประกอบจึงสามารถวางบนแผ่นอิเล็กโทรดได้อย่างแม่นยำ

หลังจากการจดจำการมองเห็นเสร็จสมบูรณ์ ส่วนหัวของตำแหน่งจะต้องเคลื่อนไปยังตำแหน่งที่ระบุตามโปรแกรมและจัดตำแหน่งให้เสร็จสิ้น

ขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์หลายตัว รวมถึงการเคลื่อนที่ X/Y -ความสูงในการหยิบ ความสูงของสถานที่ มุมส่วนประกอบ และความเร็วของตำแหน่ง

NeoDen N10P มีความแม่นยำในการวางตำแหน่ง ±0.01 มม. และใช้ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นแบบแม่เหล็กสำหรับการตอบสนองการเคลื่อนที่ของ XY

อย่างไรก็ตาม ในการผลิต SMT จริง "ความแม่นยำของอุปกรณ์" ไม่ใช่ปัจจัยเดียวที่ส่งผลต่อผลลัพธ์การจัดวาง

ตัวอย่างเช่น หากระบบจำแนก fiducial ไม่ถูกต้อง ศูนย์กลางของหัวฉีดไม่ตรงแนว หรือ-ตำแหน่งหยิบถูกตั้งค่าไม่ถูกต้อง การวางแนวของส่วนประกอบที่ไม่ถูกต้องอาจยังคงเกิดขึ้นแม้ว่าตัวอุปกรณ์เองจะมีความแม่นยำเชิงกลสูงก็ตาม

ดังนั้น เมื่อเผชิญกับการชดเชยตำแหน่ง โดยทั่วไปจำเป็นต้องแก้ไขปัญหาหลายประการ-เช่น fiducials, ต้นกำเนิด PCB, ศูนย์กลางหัวฉีด,-ตำแหน่งหยิบ และตำแหน่งวาง- แทนที่จะคิดง่ายๆ ว่า "เครื่องจักรขาดความแม่นยำเพียงพอ"

สำหรับส่วนประกอบที่เล็กกว่า 0402 และไอซีที่มีความแม่นยำ ความเร็วในการวางตำแหน่งจะต้องได้รับการตั้งค่าอย่างเหมาะสมด้วย ซอฟต์แวร์ NeoDen N10P ช่วยให้สามารถปรับความเร็วการเคลื่อนที่ X/Y และความเร็วของตำแหน่งได้ สำหรับส่วนประกอบที่มีความแม่นยำ ความเร็วในการเคลื่อนที่สามารถลดลงได้อย่างเหมาะสมเพื่อความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและความเสถียรของตำแหน่ง

ส่วนประกอบหลักของเครื่องกำหนดตำแหน่งคืออะไร?

หากต้องการทำความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องจัดตำแหน่ง ให้เริ่มโดยการทำความคุ้นเคยกับส่วนประกอบหลักต่อไปนี้:

ส่วนประกอบเหล่านี้ไม่ได้ทำงานอย่างอิสระ ตัวอย่างเช่น ตัวป้อนจะกำหนดว่าส่วนประกอบต่างๆ สามารถป้อนไปยังตำแหน่งหยิบ-ได้อย่างเสถียรหรือไม่ หัวฉีดจะกำหนดว่าส่วนประกอบต่างๆ สามารถหยิบจับได้อย่างเสถียรหรือไม่ กล้องมีหน้าที่ในการระบุตัวตนและการวางตำแหน่ง และระบบการเคลื่อนที่มีหน้าที่จัดวางให้เสร็จสิ้นตามโปรแกรม

นี่คือสิ่งที่ทำให้อุปกรณ์อัตโนมัติ SMT แตกต่างจากอุปกรณ์เครื่องจักรกลทั่วไป

หน้าที่หลักของเครื่องหยิบและวางคืออะไร?

จากมุมมองการผลิตเชิงปฏิบัติ ฟังก์ชั่นของเครื่องกำหนดตำแหน่งสามารถแบ่งได้เป็นห้าประเภท

ขั้นแรกให้ให้อาหารอัตโนมัติ

จัดหาส่วนประกอบอย่างต่อเนื่องด้วยวิธีการต่างๆ เช่น เทป แท่ง และถาด

ประการที่สองรถกระบะอัตโนมัติ

หยิบส่วนประกอบจากตำแหน่งที่กำหนดโดยใช้หัวฉีด

ประการที่สาม การจดจำการมองเห็น

การวางตำแหน่ง PCB โดยใช้กล้อง Fiducial และการระบุส่วนประกอบต่างๆ โดยใช้กล้องบินและกล้อง IC

ประการที่สี่ ตำแหน่งที่แม่นยำ

การวางส่วนประกอบในตำแหน่งเป้าหมายตามพิกัด PCB ผลการจดจำการมองเห็น และพารามิเตอร์ของโปรแกรม

ประการที่ห้า การควบคุมโปรแกรม

กระบวนการจัดวางทั้งหมดได้รับการจัดระเบียบผ่านไฟล์พิกัด ไลบรารีส่วนประกอบ การตั้งค่าตัวป้อน และคุณลักษณะโปรแกรมอัตโนมัติ

คุณสมบัติโปรแกรมอัตโนมัติของ NeoDen N10P สร้างแผนการจัดวางตามการใช้หัวฉีดหลังจากป้อนข้อมูลส่วนประกอบแล้ว โดยแสดงการกระจายหัวฉีด การกระจายตัวป้อน และลำดับการจัดวาง การตั้งโปรแกรมอัตโนมัติจะเสร็จสิ้นเมื่อผู้ใช้ยืนยันแผน

อะไรคือความแตกต่างระหว่างเครื่องวางตำแหน่ง SMT และการวางตำแหน่งด้วยตนเอง?

การจัดวางแบบแมนนวลยังคงมีที่สำหรับวางส่วนประกอบจำนวนเล็กน้อยหรือการซ่อมแซมง่ายๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจำนวนส่วนประกอบบน PCB เพิ่มขึ้น-โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีส่วนประกอบ SMT ขนาดเล็กจำนวนมาก-การดำเนินการด้วยตนเองจะถูกจำกัดด้วยประสิทธิภาพ ความสามารถในการทำซ้ำ และความแม่นยำในการปฏิบัติงาน

ในทางตรงกันข้ามเครื่องวางตำแหน่ง SMTสามารถดำเนินการซ้ำๆ กันได้ตาม-โปรแกรมที่ตั้งไว้ล่วงหน้า

ดังนั้นเพื่อต้นแบบ PCB, การวิจัยและพัฒนา, การผลิต-เป็นชุดขนาดเล็ก, และการผลิต EMS ขนาดเล็ก-ถึง-กลาง-มูลค่าของอุปกรณ์จัดตำแหน่งอัตโนมัติไม่เพียงแต่อยู่ใน "ความเร็วที่เร็วขึ้น" เท่านั้น แต่ยังช่วยลดการดำเนินการด้วยตนเองซ้ำๆ และรักษากระบวนการจัดวางให้สอดคล้องกันมากขึ้น

NeoDen N10P เป็นเครื่องหยิบและวางแบบใด

NeoDen N10P เป็นเครื่องหยิบและวางความเร็วสูง-ที่ออกแบบมาสำหรับระบบอัตโนมัติ SMT

ประกอบด้วยหัววาง 8 ตำแหน่ง ความเร็วการวางตำแหน่งสูงสุด 20,000 CPH ความแม่นยำของตำแหน่ง ±0.01 มม. รองรับตัวป้อนเทป 80 ตัว และติดตั้งตำแหน่งหัวฉีด 39 ตำแหน่งและการเปลี่ยนหัวฉีดอัตโนมัติ

ในแง่ของการมองเห็น NeoDen N10P ติดตั้งกล้องคู่- กล้องบินได้ และกล้อง IC สำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหวจะใช้ตัวเข้ารหัสเชิงเส้นแบบแม่เหล็ก และซอฟต์แวร์สนับสนุนการนำเข้าไฟล์ประสานงานและ-การเขียนโปรแกรมอัตโนมัติ

คุณสมบัติเหล่านี้รวมกันสร้างระบบการจัดวางส่วนประกอบ SMT ที่ครอบคลุม แทนที่จะมุ่งเน้นไปที่พารามิเตอร์ตัวเดียวเพียงอย่างเดียว

คำถามที่พบบ่อย

ไตรมาสที่ 1 เครื่องหยิบและวางคืออะไร?

เครื่องหยิบและวางเป็นอุปกรณ์อัตโนมัติประเภทหนึ่งของ SMT ที่ใช้ในการหยิบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จากตัวป้อนและวางไว้ในตำแหน่งที่กำหนดบน PCB อย่างแม่นยำ

ไตรมาสที่ 2 เครื่องจัดตำแหน่งทำหน้าที่อะไร?

โดยมีหน้าที่หลักในการจัดวางชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์โดยอัตโนมัติในระหว่างกระบวนการประกอบ PCB และเป็นหนึ่งในอุปกรณ์หลักในสายการผลิต SMT

ไตรมาสที่ 3 เครื่องจัดตำแหน่งทำงานอย่างไร

กระบวนการพื้นฐานคือการป้อน → การเลือก → การจดจำการมองเห็น → การแก้ไขตำแหน่ง → ตำแหน่ง

ไตรมาสที่ 4 เครื่องป้อน SMT คืออะไร?

เครื่องป้อนคืออุปกรณ์ป้อนของเครื่องวางตำแหน่ง ซึ่งทำหน้าที่ลำเลียงชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จากม้วน ท่อ หรือถาดไปยังตำแหน่งรับที่กำหนด

คำถามที่ 5 เหตุใดเครื่องจัดตำแหน่งจึงจำเป็นต้องมีระบบวิชันซิสเต็ม

วิชันซิสเต็มใช้เพื่อระบุจุดอ้างอิง PCB และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ และช่วยให้เครื่องจักรระบุตำแหน่งและทิศทางที่แท้จริงได้

คำถามที่ 6 NeoDen N10P เร็วแค่ไหน?

NeoDen N10P มีความเร็วการวางตำแหน่งสูงสุด 20,000 CPH

คำถามที่ 7 NeoDen N10P สามารถรองรับตัวป้อนได้กี่ตัว

N10P รองรับตัวป้อนเทปสูงสุด 80 ตัว และใช้งานได้กับทั้งตัวป้อนแบบสติ๊กและแบบถาด

บทสรุป

หากคุณต้องอธิบายว่าเครื่อง Pick and Place คืออะไรในประโยคเดียว คุณสามารถพูดว่า:A เลือกและวางเครื่องเป็นอุปกรณ์อัตโนมัติ SMT ที่จะวางชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ลงในตำแหน่งที่กำหนดบน PCB โดยอัตโนมัติและแม่นยำ ผ่านการป้อน การหยิบ การจดจำการมองเห็น การควบคุมการเคลื่อนไหว และการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์

เพื่อให้เข้าใจถึงเครื่องกำหนดตำแหน่ง SMT อย่างแท้จริง คุณไม่จำเป็นต้องจดจำข้อกำหนดทางเทคนิคทั้งหมดทันที เพียงแค่ค้นหาว่าเหตุใดตัวป้อนจึงจ่ายส่วนประกอบ หัวฉีดหยิบชิ้นส่วนได้อย่างไร ระบบวิชั่นระบุตำแหน่งได้อย่างไร การเคลื่อนที่ของหัวจัดวาง และวิธีที่ซอฟต์แวร์ควบคุมกระบวนการทั้งหมดจะทำให้คุณมีความเข้าใจพื้นฐานของเครื่องจักร

NeoDen N10P รวมฟังก์ชันหลักเหล่านี้ไว้ในระบบเดียว โดยมอบโซลูชันการจัดวางอัตโนมัติสำหรับการสร้างต้นแบบ PCB การตรวจสอบความถูกต้องของ R&D และการผลิต SMT ขนาดเล็ก- ถึงปานกลาง-

หากคุณกำลังประเมินเครื่อง SMTคุณสามารถตรวจสอบข้อมูลจำเพาะโดยละเอียดของ NeoDen N10P ได้หรือติดต่อ NeoDen เพื่อขอคำแนะนำอุปกรณ์เฉพาะตามขนาด PCB, BOM และข้อกำหนดปริมาณการผลิตของคุณ