Ievads
SMT ražošanā, kad PCB ir pozicionālas novirzes, komponentu izmēri kļūst arvien mazāki vai gan standarta mikroshēmas, gan precīzijas IC atrodas vienā platē, SMT izvietošanas iekārtai vispirms ir "jāredz skaidri", pirms izlemt, kur tās novietot. Šeit tiek izmantota redzes sistēma.
Vienkārši sakot, anSMT izvietošanas mašīnaredzes sistēma ir sistēma, kas izmanto rūpnieciskās kameras, lai identificētu PCB atskaites punktus un elektroniskos komponentus, un izmanto atpazīšanas rezultātus pareizai pozīcijai, leņķim un izvietojumam.
NeoDen N10Pizvēlieties un novietojiet mašīnuizmanto redzes konfigurāciju, kas sastāv no divu atzīmju kamerām + divām lidojošām kamerām (priekšējā un aizmugurējā) + IC kameras. Apvienojumā ar magnētisko lineāro kodētāju un dažādām kalibrēšanas funkcijām šī iestatīšana nodrošina vienmērīgu koordināciju starp PCB pozicionēšanu, komponentu atpazīšanu un izvietojuma vadību.
Tātad, kāpēc SMT izvietošanas iekārtai ir nepieciešams tik daudz kameru? Kā tieši redzes sistēma palīdz iekārtai uzlabot izvietojuma precizitāti?
Kas ir SMT izvietošanas mašīnas redzes sistēma?
SMT izvietošanas mašīnas redzes sistēma ir iekārtas galvenās "acis", kas izmanto kameras un datora attēlu apstrādes tehnoloģiju, lai palīdzētu izvietošanas iekārtai skaidri redzēt un precīzi atrast elektroniskos komponentus un PCB.
Visu procesu var vienkārši saprast šādi:
PCB pozicionēšana → Komponentu uztveršana → Redzes atpazīšana → Pozīcijas/leņķa korekcija → Precīzs izvietojums
Tāpēc redzes sistēma ne tikai "uzņem attēlu", bet gan pārvērš kameras uzņemtos attēlus pozīcijas un leņķa informācijā, ko var izmantot izvietošanas iekārta.
Kāpēc izvēles un novietošanas mašīnai ir vajadzīgas vairākas kameras?
Dažādas kameras veic dažādus uzdevumus.
1. Atzīmējiet kameras: vispirms atrodiet precīzu PCB pozīciju
Pēc tam, kad PCB no konveijera sliežu ceļa nonāk izvietošanas mašīnā, pat ja programmas koordinātas ir pilnīgi precīzas, faktiskā PCB joprojām var nedaudz atšķirties no teorētiskās pozīcijas. Šeit tiek izmantotas atskaites zīmes uz PCB. N10P ir aprīkots ar divu atzīmju kamerām, kas ātri uzņem pozicionēšanas punktu attēlus, lai atkārtoti-noteiktu PCB faktisko izcelsmi un leņķi.
2. Lidojošās kameras (priekšējās un aizmugurējās dubultās lidojošās kameras): liela{1}}ātruma izplatīto SMT komponentu atpazīšana
Pēc tam, kad uzgalis ir paņēmis komponentu,NeoDenN10P'sPriekšējās un aizmugurējās dubultās lidojošās kameras var uzņemt "lidojošus attēlus", kamēr novietošanas galva pārvietojas lielā ātrumā. Tie atbalsta izplatītu komponentu,-tostarp mikroshēmu komponentu un SOT pakotņu-izmēru no 0201 līdz 22 × 22 mm atpazīšanu, nodrošinot liela-ātruma korekciju bez palēninājuma vai pauzēm.
3. IC kamera:{1}}augstas precizitātes sarežģītu komponentu atpazīšana
IC (piemēram, QFP, BGA un QFN) formas un tapu struktūras ir daudz sarežģītākas nekā parastajiem rezistoriem un kondensatoriem. N10P ir aprīkots ar īpašu IC kameru ar atpazīšanas diapazonu līdz 40 × 40 mm (atbalsta komponenti līdz 16 mm augstumā). Rokasgrāmatā aprakstītā funkcija "IC Calib" ir piemērota standarta IC, savukārt "IC Rotate Calib" pēc leņķa pielāgošanas veic atkārtotu atpazīšanu, lai nodrošinātu augsta blīvuma tapu precīzu izlīdzināšanu.
Kas ir fiduciāls? Kāpēc tas ietekmē izvietojuma precizitāti?
Ja jūs domājat par PCB kā karti, tad fiduciāls ir kā ceļa punkts šajā kartē.
Komponentu koordinātas izvietošanas programmā parasti nāk no PCB projektēšanas programmatūras, taču, kad iekārta faktiski ielādē PCB, pozīcija nevar būt pilnīgi vienāda katru reizi. Tāpēc iekārtai ir nepieciešams fiksēts atskaites punkts, lai saistītu "programmas koordinātas" ar "faktisko PCB pozīciju".
Pamatprocesu var saprast šādi:
Identificējiet fiduciālu → Nosakiet PCB faktisko pozīciju → Aprēķiniet leņķa novirzi → Labojiet izvietojuma koordinātas
Ja fiduciāls nav iestatīts pareizi, turpmāka izvietošana var izraisīt kopējo nobīdi.
NeoDenN10P lietotājsrokasgrāmatanorāda "Nepareizs sākuma punkta iestatījums" un "Fiducial not found" kā automātiskās fiduciālās atpazīšanas kļūmes iemesli un iesaka atiestatīt izcelsmi vai pielāgot fiduciālos parametrus.
Tāpēc SMT ražošanā, kad komponentiem visā PCB ir līdzīgas virziena maiņas, ir jāpārbauda ne tikai atsevišķas komponentu programmas, bet arī jāpārbauda PCB izcelsme un fiduciāli.
Kā redzes sistēma pabeidz vienu izvietošanas ciklu?
Vienkāršākais veids, kā izprast redzes sistēmu, ir ievietot to pilnā izvietošanas ciklā.
1. darbība: novietojiet PCB
Atzīmju kamera vispirms identificē PCB fiduciāļus, lai noteiktu tā faktisko stāvokli un orientāciju.
2. darbība: komponentu paņemšana-
Padevējs nogādā komponentu savākšanas-pozīcijā, un sprausla to paņem.
3. darbība: komponentu atpazīšana
Atkarībā no komponenta veida sistēma var atlasīt "No Action", "Fly Calib", "IC Calib" vai "IC Rotate Calib".
"No Action" neveic kameras pārbaudi, savukārt "Fly Calib", "IC Calib" un "IC Rotate Calib" atbilst attiecīgi dažādām redzes atpazīšanas metodēm.
4. darbība: aprēķiniet novirzi
Pēc tam, kad sistēma iegūst komponenta faktisko pozīciju un leņķi, tā salīdzina tos ar mērķa informāciju programmā. Ja ir novirze, izvietojuma kustība ir attiecīgi jākoriģē.
5. darbība: pabeidziet izvietojumu
Izvietojuma galva pabeidz izvietojumu atbilstoši izlabotajām koordinātām.
Kā Vision sistēma ietekmē SMT izvietojuma precizitāti?
Izvēloties aizvēlieties un novietojietmašīna, daudzi cilvēki vienkārši uzskata izvietojuma precizitāti kā mehānisku parametru. Patiesībā izvietojuma precizitāte ir vairāku sistēmu apvienotas darbības rezultāts.
Vision sistēma apstrādā atpazīšanu, kustības sistēma kontrolē kustību, sprausla veic uztveršanu, kalibrēšana nosaka precīzas koordinātu attiecības, un programmatūra pārvalda aprēķinus un kontroli visa procesa laikā. Ja kamera pareizi identificē komponentu, bet sprauslas centrs ir izslēgts, joprojām var rasties kļūdas faktiskajā novietojuma pozīcijā.
TheNeoDenN10P lietotāja rokasgrāmatasadaļā "Precizitātes problēmas" ir uzskaitīti izplatītākie cēloņi, tostarp atpazīšanas kļūdas, izmaiņas kameras fiduciālajā pozīcijā un neprecīzs sprauslas centra novietojums. Atbilstoši risinājumi ietver kameras kalibrēšanu un sprauslu smalko kalibrēšanu.
Tāpēc, novērtējot izvietošanas iekārtas redzes iespējas, nevajadzētu tikai jautāt: "Cik kameru tai ir?" bet arī jānovērtē, vai kameras darbojas pilnībā saskaņoti ar kustību kontroles un kalibrēšanas sistēmām.
Kas ir kameras kalibrēšana? Kāpēc ir nepieciešama kalibrēšana?
Lai gan redzes sistēma var atpazīt attēlus, kameras uzņemtās attēla koordinātas pēc būtības neatbilst izvietošanas iekārtas mehāniskajām koordinātām.
NeoDenN10Ppiedāvā vairākas kalibrēšanas funkcijas. Tostarp "Fiducial Camera Initialize" izmanto kalibrēšanas mērķi, lai automātiski uzņemtu fotoattēlus un aprēķinātu pozīciju attiecības starp dažādām kamerām; "Nozzle Fine Calibration" izmanto kalibrēšanas sprauslas uzņemtos fotoattēlus, lai automātiski noteiktu pozīcijas attiecības starp katru novietošanas galviņu un IC kameru un lidojošo kameru.
Šie divi procesi risina dažādas problēmas:
- Kameras kalibrēšana:Izveido pozicionālās attiecības starp redzes sistēmām.
- Sprauslas kalibrēšana:Pārbauda precīzas novietojuma attiecības starp dažādām novietošanas galviņām, sprauslām un redzes sistēmām.
Tāpēc ir ieteicams pārbaudīt kalibrēšanas statusu pēc aprīkojuma apkopes, ja attiecīgo komponentu pozīcijas ir mainījušās vai izvietojuma precizitāte atšķiras no normālā līmeņa.
Kā jums vajadzētu novērst redzes atpazīšanas problēmas ar izvēles{0}}un-ievietošanas iekārtu?
Pārbaudes varat veikt šādā secībā.
1. Fiduciāls nav atrasts
Vispirms pārbaudiet PCB izcelsmi un Fiducial parametrus.
NeoDenN10P lietotājsrokasgrāmatakā izplatītākos iemeslus uzskaita nepareizus izcelsmes iestatījumus, nespēju atrast fiduciālu un traucējumus atpazīšanas apgabalā.
2. Nenormāla komponentu atpazīšana
Pārbaudiet kameras attēlu, spilgtumu, zibspuldzi, troksni un citus redzes parametrus, kā arī pārbaudiet, vai komponenta izmērs ietilpst kameras atpazīšanas diapazonā.
3. Nenormāla komponenta pozīcija pēc pacelšanas{1}}
Pārbaudiet savācēja-pozīcija, savācēja-augstumu un sprauslu.
NeoDen N10P lietotāja rokasgrāmatā ir norādīts, ka komponenti, kas apgriežas vai stāv vertikāli pacelšanas laikā,{1}}var būt saistīti ar nepiemērotu pacēlāju{2}}augstuma iestatījumu vai novirzi savācēja-pozīcijā.
4. Parasta atpazīšana, bet galīgā izvietojuma nobīde
Koncentrējieties uz Fiducial kameras pozīcijas, sprauslu centra un saistīto kalibrēšanas pārbaudi.
Šāda veida problēma jo īpaši liek inženieriem kļūdaini pieņemt, ka "tā kā vizuālā atpazīšana ir normāla, kamerai ir jābūt labi". Patiesībā attiecības starp redzes sistēmu, sprauslu un kustības koordinātām var ietekmēt gala rezultātu.
Kāpēc Vision sistēma ietekmē arī ražošanas efektivitāti?
Ja iekārtai nepieciešama plaša manuāla komponentu orientācijas un pozīcijas pārbaude, ražošanas cikla laiks tiks ietekmēts. Automātiskā redzes atpazīšana var pārnest šos atkārtotos spriedumus uz aprīkojumu.
PaņemietNeoDenN10P SMTmašīnaPiemēram: tajā tiek izmantota vairāku{0}}kameru konfigurācija, un tā ir aprīkota ar automātisku sprauslu maiņas funkcionalitāti un 39 sprauslu pozīcijām. Šīs iekārtas maksimālais ievietošanas ātrums ir 20 000 CPH, un tā atbalsta 80 lentes padevējus.
Tomēr faktisko ražošanas efektivitāti nevar izmērīt vienkārši ar maksimālo CPH. Piemēram, komponentiem, kas ir mazāki par 0402, un precīzijas IC,N10P lietotājsrokasgrāmataiesaka atbilstoši samazināt braukšanas ātrumu un novietošanas ātrumu, lai uzlabotu novietošanas precizitāti.
Tāpēc saprātīgāka izpratne ir tāda, ka redzes sistēma palīdz iekārtai atrast pareizo līdzsvaru starp "ātrumu" un "atpazīšanas uzticamību".
Izvēloties SMT pick and place mašīnu, kā jums vajadzētu novērtēt redzes sistēmu?
Ja jūs pērkat aizvēlēties un vieta mašīna, ir vērts apsvērt šādus jautājumus:
Q1. Vai tas atbalsta fiduciālo atzīšanu?
Tas nosaka, vai iekārta var veikt kalibrēšanu, pamatojoties uz PCB faktisko stāvokli.
Q2. Vai tas atbalsta dažādu komponentu veidu vizuālo atpazīšanu?
Jums ir jāpārliecinās, vai ir piemēroti standarta mikroshēmu un IC atpazīšanas risinājumi.
Q3. Kāds ir minimālais un maksimālais komponentu atpazīšanas diapazons?
Tas ir jāsaskaņo ar jūsu MK.
Q4. Vai tas atbalsta kameras kalibrēšanu un sprauslu kalibrēšanu?
Tas ietekmē apkopi un precizitātes regulēšanu pēc ilgstošas iekārtas darbības.
Q5. Vai redzes sistēma darbojas kopā ar kustības atgriezeniskās saites sistēmu?
Kamera viena pati nevar garantēt galīgo izvietojuma precizitāti, kustību sistēmai arī precīzi jāizpilda redzes aprēķinu rezultāti.
FAQ
Q1. Kas ir SMT redzes atpazīšanas sistēma?
SMT redzes atpazīšanas sistēma ir sistēma, kas izmanto rūpnieciskās kameras, lai identificētu PCB atskaites zīmes un elektroniskos komponentus, un piemēro atpazīšanas rezultātus stāvokļa, leņķa un izvietojuma korekcijām.
Q2. Kāpēc izvietošanas mašīnām ir nepieciešama redzes sistēma?
Tā kā faktiskās ražošanas laikā PCB un elektroniskajos komponentos vienmēr ir dažas pozicionālās kļūdas. Redzes sistēma var noteikt faktisko pozīciju un palīdzēt iekārtai veikt koordinātu un leņķu korekcijas.
Q3. Kas ir atskaites zīme?
Atskaites zīme ir atsauces zīme uz PCB, ko izmanto mašīnredzes pozicionēšanai. SMT izvietošanas iekārta to identificē, lai noteiktu PCB faktisko stāvokli un leņķi.
Q4. Kāda ir atšķirība starp lidojošo kameru un IC kameru?
Lidojošo kameru galvenokārt izmanto vispārīgu komponentu, piemēram, rezistoru un kondensatoru, vizuālai atpazīšanai, IC kamera tiek izmantota tādām ierīcēm kā IC, un tā atbalsta{0}}leņķa atpazīšanu precīziem IC.
Q5. Vai redzes sistēma tieši nosaka izvietojuma precizitāti?
Nē, to pilnībā nenosaka redzes sistēma. Izvietojuma precizitāti ietekmē arī tādi faktori kā sprausla, kustības sistēma, PCB pozicionēšana, kalibrēšana un izvietojuma parametri.
Q6. Vai izvietošanas mašīnas redzes sistēmai ir nepieciešama kalibrēšana?
Jā. Kamerai, sprauslai un kustības sistēmai jāsaglabā precīza pozicionēšanas attiecība. NeoDne N10P nodrošina tādas funkcijas kā Fiducial Camera inicializācija un Nozzle Fine Calibration.
Q7. Kādu redzes sistēmu izmanto NeoDen N10P?
NeoDen N10P ir aprīkots ar divu atzīmju kamerām, divām lidojošām kamerām (priekšpusē un aizmugurē) un vienu augstas{1}}precizitātes IC kameru.
Q8. Cik mazu komponentu NeoDen N10P var atpazīt?
N10P lidojošās kameras atpazīšanas diapazons ir no 0201 līdz 22 × 22 mm, un tā galvenokārt ir atbildīga par mikroshēmas komponentu ātrdarbīgu atpazīšanu. IC kamera atbalsta IC un neregulāras formas komponentu precīzu atpazīšanu līdz 40 × 40 mm.
Secinājums
ParSMT izvietošanas mašīnas, redzes sistēmas vērtība nav saistīta ar uzskatu, ka "vairāk kameru ir labāk". Patiesi svarīgi ir tas, vai tas var precīzi veikt PCB pozicionēšanu, komponentu atpazīšanu, leņķa pārbaudi, koordinātu korekciju un redzes kalibrēšanu, vienlaikus veidojot stabilu darbplūsmu ar sprauslu, kustības kontroli un programmatūras sistēmām.
NeoDen N10Pietver divu atzīmju kameru, lidojošo kameru un IC kameru, kas apvienota ar magnētisko lineāro kodētāju, automātisko sprauslu mainītāju un dažādām kalibrēšanas funkcijām, lai integrētu vizuālo atpazīšanu ar precīzu izvietojumu.