O-analiza aprofundată a sistemelor de viziune automată de plasare SMT: secretul preciziei și eficienței - Știri

În producția SMT, atunci când PCB-urile au abateri de poziție, dimensiunile componentelor devin din ce în ce mai mici, sau atât cipurile standard, cât și IC-urile de precizie sunt prezente pe aceeași placă, mașina de plasare SMT trebuie mai întâi să „vadă clar” înainte de a decide „unde să le plaseze”. Aici intervine sistemul de viziune.

Mai simplu spus, anMașină de plasare SMTSistemul de viziune este un sistem care utilizează camere industriale pentru a identifica punctele de referință PCB și componentele electronice și aplică rezultatele recunoașterii pentru a corecta poziția, unghiul și plasarea.

NeoDen N10Pmașină de culegere și plasarefolosește o configurație de viziune constând din Camere Dual Mark + Camere Duale Flying (Față și Spate) + o Cameră IC. Combinată cu un encoder magnetic liniar și diverse funcții de calibrare, această configurație asigură o coordonare perfectă între poziționarea PCB-ului, recunoașterea componentelor și controlul plasării.

Deci, de ce o mașină de plasare SMT are nevoie de atâtea camere? Cum anume ajută sistemul de viziune mașina să îmbunătățească precizia plasării?

Un sistem de viziune automată de plasare SMT este „ochii” de bază ai mașinii, utilizând camere și tehnologia computerizată de procesare a imaginii pentru a ajuta mașina de plasare să vadă clar și să localizeze cu precizie componentele electronice și PCB-ul.

Întregul proces poate fi înțeles simplu ca:

Poziționare PCB → Preluare componente → Recunoaștere vizuală → Corecție poziție/unghi → Plasare precisă

Prin urmare, sistemul de viziune nu pur și simplu „face o poză”, ci transformă imaginile capturate de cameră în informații despre poziție și unghi pe care le poate folosi mașina de plasare.

Camerele diferite îndeplinesc sarcini diferite.

După ce PCB-ul intră în mașina de plasare de pe șina transportorului, chiar dacă coordonatele din program sunt complet precise, PCB-ul real se poate abate ușor de la poziția teoretică. Aici intră în joc semnele de referință de pe PCB. N10P este echipat cu camere cu marcaj dublu care captează rapid imagini ale punctelor de poziționare pentru a re-determina originea și unghiul real al PCB-ului.

După ce o componentă este preluată de duză, acestaNeoDenN10P'sCamerele duble zburătoare din față și din spate pot captura „imagini zburătoare” în timp ce capul de plasare se mișcă cu viteză mare. Aceștia acceptă recunoașterea componentelor obișnuite-inclusiv componentele de cip și pachetele SOT-cu dimensiunea cuprinsă între 0201 și 22 × 22 mm, permițând corecția la-viteză mare fără decelerare sau pauze.

Formele și structurile de pin ale circuitelor integrate (cum ar fi QFP, BGA și QFN) sunt mult mai complexe decât cele ale rezistențelor și condensatoarelor obișnuite. N10P este echipat cu o cameră IC dedicată cu o gamă de recunoaștere de până la 40 × 40 mm (suport componente de până la 16 mm înălțime). Funcția „IC Calib” descrisă în manual este potrivită pentru circuitele integrate standard, în timp ce „IC Rotate Calib” efectuează recunoașterea-după ajustarea unghiului pentru a asigura alinierea precisă a pinii-de densitate mare.

Dacă te gândești la un PCB ca la o hartă, atunci un punct de referință este ca un punct de referință pe harta respectivă.

Coordonatele componentelor din programul de plasare provin de obicei din software-ul de proiectare PCB, dar atunci când mașina încarcă de fapt PCB-ul, poziția nu poate fi exact aceeași de fiecare dată. Prin urmare, echipamentul are nevoie de un punct de referință fix pentru a lega „coordonatele programului” cu „poziția reală a PCB”.

Procesul de bază poate fi înțeles după cum urmează:

Identificați punctul de referință → Determinați poziția actuală a PCB → Calculați abaterea unghiulară → Corectați coordonatele de plasare

Dacă valoarea de referință nu este setată corect, plasarea ulterioară poate duce la o compensare generală.

NeoDenN10P utilizatormanualmenționează „Setare incorectă a punctului de origine” și „Fiducial not found” drept cauze ale eșecului recunoașterii fiduciare automate și recomandă resetarea originii sau ajustarea parametrilor fiduciali.

Acesta este motivul pentru care, în producția SMT, atunci când componentele dintr-un întreg PCB prezintă schimbări direcționale similare, trebuie nu numai să verificați programele individuale ale componentelor, ci și să verificați originea și indicațiile PCB.

Cel mai simplu mod de a înțelege sistemul de viziune este să îl plasați într-un ciclu complet de plasare.

Camera de marcare identifică mai întâi punctele de referință de pe PCB pentru a determina poziția și orientarea reală a acestuia.

Alimentatorul livrează componenta în poziția-de ridicare, iar duza o preia.

În funcție de tipul de componentă, sistemul poate selecta „Fără acțiune”, „Fly Calib”, „IC Calib” sau „IC Rotate Calib”.

„No Action” nu efectuează inspecția camerei, în timp ce „Fly Calib”, „IC Calib” și „IC Rotate Calib” corespund diferitelor metode de recunoaștere a vederii.

După ce sistemul obține poziția și unghiul real ale componentei, le compară cu informațiile țintă din program. Dacă există o abatere, mișcarea de plasare trebuie corectată în consecință.

Capul de plasare completează plasarea conform coordonatelor corectate.

La selectarea unuialegeți și plasațimaşină, mulți oameni consideră simplist precizia plasării ca pe un parametru mecanic. În realitate, precizia plasării este rezultatul acțiunii combinate a mai multor sisteme.

Sistemul Vision se ocupă de recunoaștere, Sistemul de mișcare controlează mișcarea, Duza realizează preluarea, Calibrarea stabilește relații precise de coordonate, iar software-ul gestionează calculele și controlul pe parcursul întregului proces. Dacă camera identifică corect o componentă, dar centrul duzei este oprit, pot apărea erori în poziția reală de plasare.

TheNeoDenManual de utilizare N10Plistează cauzele comune în secțiunea „Probleme de precizie”, inclusiv erori de recunoaștere, modificări ale poziției camerei de referință și poziționarea inexactă a centrului duzei. Soluțiile corespunzătoare includ calibrarea camerei și calibrarea fină a duzei.

Prin urmare, atunci când evaluăm capacitățile de vedere ale unei mașini de plasare, nu ar trebui să ne întrebăm doar „Câte camere are aceasta?” dar ar trebui să evalueze și dacă camerele funcționează în deplină coordonare cu sistemele de control și calibrare a mișcării.

Deși un sistem de viziune poate recunoaște imagini, coordonatele imaginii capturate de cameră nu corespund în mod inerent coordonatele mecanice ale mașinii de plasare.

NeoDenN10Poferă multiple funcții de calibrare. Printre acestea, „Fiducial Camera Initialize” folosește o țintă de calibrare pentru a realiza automat fotografii și a calcula relațiile de poziție dintre diferitele camere; „Calibrarea fină a duzei” folosește fotografiile făcute cu duza de calibrare pentru a determina automat relațiile de poziție dintre fiecare cap de plasare și camera IC și camera zburătoare.

Aceste două procese abordează probleme diferite:

Calibrarea camerei:Stabilește relațiile poziționale între sistemele de viziune.
Calibrarea duzei:Verifică relațiile de poziție precise dintre diferitele capete de plasare, duze și sisteme de viziune.

Prin urmare, este recomandabil să verificați starea calibrării după întreținerea echipamentului, când pozițiile componentelor relevante s-au schimbat sau când precizia de plasare se abate de la nivelurile normale.

Puteți efectua verificările în următoarea ordine.

Mai întâi, verificați Originea PCB și parametrii Fiducial.

NeoDenN10P utilizatormanuallistează setările de origine incorecte, eșecul de a găsi identificatorul și interferența în zona de recunoaștere ca cauze comune.

Verificați imaginea camerei, luminozitatea, blițul, zgomotul și alți parametri de vedere, verificând în același timp dacă dimensiunea componentelor se încadrează în domeniul de recunoaștere al camerei.

Verificați poziția-de ridicare, înălțimea-de ridicare și duza.

Manualul utilizatorului NeoDen N10P observă că componentele care se răstoarnă sau stau în picioare în timpul-preluării pot fi legate de o setare inadecvată a înălțimii-de ridicare sau de o abatere în poziția-de ridicare.

Concentrați-vă pe verificarea poziției camerei Fiducial, a centrului duzei și a calibrărilor aferente.

Acest tip de problemă îi face pe ingineri să presupună în mod eronat că „din moment ce recunoașterea vizuală este normală, camera trebuie să fie în regulă”. În realitate, relația dintre sistemul de viziune, duza și coordonatele de mișcare pot afecta rezultatul final.

Dacă echipamentul necesită o verificare manuală extinsă a orientării și poziției componentelor, timpul ciclului de producție va fi afectat. Recunoașterea automată a vederii poate descărca aceste judecăți repetitive către echipament.

LuațiNeoDenN10P SMTmaşinăde exemplu: folosește o configurație cu mai multe-camere și este echipat cu funcționalitate de schimbare automată a duzelor și 39 de poziții de duză. Această mașină are o viteză maximă de plasare de 20.000 CPH și acceptă 80 de alimentatoare de bandă.

Cu toate acestea, eficiența reală a producției nu poate fi măsurată doar prin CPH maxim. De exemplu, pentru componente mai mici de 0402 și circuite integrate de precizie,N10P utilizatormanualrecomandă reducerea corespunzătoare a vitezei de deplasare și a vitezei de plasare pentru a îmbunătăți acuratețea plasării.

Prin urmare, o înțelegere mai rezonabilă este că sistemul de viziune ajută echipamentul să atingă echilibrul potrivit între „viteză” și „fiabilitatea recunoașterii”.

Dacă cumpărați unalege şi plasați mașina, merită luate în considerare următoarele întrebări:

Î1. Susține recunoașterea fiduciară?

Aceasta determină dacă echipamentul poate efectua calibrarea pe baza poziției actuale a PCB-ului.

Q2. Acceptă recunoașterea vizuală a diferitelor tipuri de componente?

Trebuie să confirmați dacă există soluții de recunoaștere adecvate pentru cipuri și circuite integrate standard.

Q3. Care sunt intervalele minime și maxime de recunoaștere a componentelor?

Aceasta trebuie să fie corelată cu BOM.

Q4. Acceptă calibrarea camerei și calibrarea duzelor?

Acest lucru afectează întreținerea și ajustările de precizie după funcționarea prelungită a echipamentului.

Î5. Sistemul de viziune funcționează împreună cu un sistem de feedback al mișcării?

O cameră singură nu poate garanta acuratețea plasării finale, sistemul de mișcare trebuie, de asemenea, să execute cu acuratețe rezultatele calculelor vizuale.

Î1. Ce este un sistem de recunoaștere a vederii SMT?

Un sistem de recunoaștere a vederii SMT este un sistem care utilizează camere industriale pentru a identifica marcajele de referință PCB și componentele electronice și aplică rezultatele recunoașterii corecțiilor de poziție, unghi și plasare.

Q2. De ce mașinile de plasare au nevoie de un sistem de viziune?

Deoarece există întotdeauna unele erori de poziție în PCB-uri și componente electronice în timpul producției reale. Sistemul de viziune poate identifica poziția reală și poate ajuta mașina să facă corecții de coordonate și unghi.

Q3. Ce este o marca fiduciară?

Un semn de referință este un semn de referință pe un PCB utilizat pentru poziționarea cu viziune artificială. Mașina de plasare SMT îl identifică pentru a determina poziția și unghiul real al PCB-ului.

Q4. Care este diferența dintre o cameră zburătoare și o cameră IC?

O cameră zburătoare este utilizată în primul rând pentru recunoașterea vizuală a componentelor generale, cum ar fi rezistențele și condensatorii, o cameră IC este utilizată pentru dispozitive precum circuitele integrate și acceptă recunoașterea-a unghiului pentru circuitele integrate de precizie.

Î5. Sistemul de viziune determină în mod direct precizia plasării?

Nu, nu este în întregime determinat de sistemul de viziune. Precizia plasării este, de asemenea, influențată de factori precum duza, sistemul de mișcare, poziționarea PCB-ului, calibrarea și parametrii de plasare.

Î6. Sistemul de viziune al unei mașini de plasare necesită calibrare?

Da. Camera, duza și sistemul de mișcare trebuie să mențină o relație de poziție precisă. NeoDne N10P oferă caracteristici precum inițializarea camerei Fiducial și calibrarea fină a duzei.

Î7. Ce sistem de viziune folosește NeoDen N10P?

NeoDen N10P este echipat cu camere cu marcaj dublu, camere zburătoare duble (față și spate) și o cameră IC de-înaltă precizie.

Î8. Cât de mic de componentă poate recunoaște NeoDen N10P?

Camera zburătoare a lui N10P are o gamă de recunoaștere de la 0201 la 22 × 22 mm și este în primul rând responsabilă pentru recunoașterea-de mare viteză a componentelor cipului. Camera IC acceptă recunoașterea cu precizie a circuitelor integrate și a componentelor cu formă neregulată de până la 40 × 40 mm.

PentruMașini de plasare SMT, valoarea unui sistem de viziune nu constă în ideea că „mai multe camere sunt mai bune”. Ceea ce contează cu adevărat este dacă poate efectua cu precizie poziționarea PCB, recunoașterea componentelor, verificarea unghiului, corecția coordonatelor și calibrarea vederii, formând în același timp un flux de lucru stabil cu duza, controlul mișcării și sistemele software.

NeoDen N10Pîncorporează o cameră Dual Mark, o cameră zburătoare și o cameră IC, combinate cu un encoder magnetic liniar, un schimbător automat de duze și diverse funcții de calibrare, pentru a integra recunoașterea vizuală cu o plasare precisă.

Dacă selectați unn SMTmașină pentru prototipare PCB, cercetare și dezvoltare sau producție SMT de volum mic- până la-mediu, vă rugăm să ne contactați pentru recomandări de echipamente mai personalizate.