SMT Yerleştirme Makine Görüş Sistemlerinin-Derinlemesine Analizi: Hassasiyet ve Verimliliğin Sırrı - Haberler

SMT üretiminde, PCB'lerin konumsal sapmaları olduğunda, bileşen boyutları gittikçe küçüldüğünde veya hem standart çipler hem de hassas IC'ler aynı kartta mevcut olduğunda, SMT yerleştirme makinesinin bunları "nereye yerleştireceğine" karar vermeden önce ilk önce "net bir şekilde görmesi" gerekir. İşte bu noktada görme sistemi devreye giriyor.

Basitçe söylemek gerekirse, birSMT yerleştirme makinesiVision System, PCB referans noktalarını ve elektronik bileşenleri tanımlamak için endüstriyel kameralar kullanan ve tanıma sonuçlarını doğru konum, açı ve yerleştirmeye uygulayan bir sistemdir.

NeoDen N10Palma ve yerleştirme makinesiÇift İşaretli Kameralar + Çift Uçan Kameralar (Ön ve Arka) + bir IC Kameradan oluşan bir görüş konfigürasyonu kullanır. Manyetik doğrusal kodlayıcı ve çeşitli kalibrasyon işlevleriyle birleştirilen bu kurulum, PCB konumlandırma, bileşen tanıma ve yerleştirme kontrolü arasında kusursuz koordinasyon sağlar.

Peki bir SMT yerleştirme makinesinin neden bu kadar çok kameraya ihtiyacı var? Görüş sistemi makinenin yerleştirme doğruluğunu iyileştirmesine tam olarak nasıl yardımcı oluyor?

SMT yerleştirme makine görme sistemi, makinenin temel "gözleridir" ve yerleştirme makinesinin elektronik bileşenleri ve PCB'yi net bir şekilde görmesine ve doğru bir şekilde konumlandırmasına yardımcı olmak için kameralardan ve bilgisayar görüntü işleme teknolojisinden yararlanır.

Tüm süreç basitçe şu şekilde anlaşılabilir:

PCB konumlandırma → Bileşen algılama → Görüş tanıma → Konum/açı düzeltme → Hassas yerleştirme

Dolayısıyla görüş sistemi sadece "fotoğraf çekmek"le kalmıyor, kameranın yakaladığı görüntüleri yerleştirme makinesinin kullanabileceği konum ve açı bilgisine dönüştürüyor.

Farklı kameralar farklı görevleri yerine getirir.

PCB konveyör hattından yerleştirme makinesine girdikten sonra programdaki koordinatlar tamamen doğru olsa bile gerçek PCB teorik konumdan biraz sapabilir. PCB üzerindeki referans işaretlerinin devreye girdiği yer burasıdır. N10P, PCB'nin gerçek kökenini ve açısını yeniden-belirlemek için konumlandırma noktalarının görüntülerini hızlı bir şekilde yakalayan çift işaretli kameralarla donatılmıştır.

Bir bileşen nozül tarafından alındıktan sonra,NeoDenN10P'sön ve arka çift uçan kameralar, yerleştirme kafası yüksek hızda hareket ederken "uçan görüntüler" yakalayabilir. Boyutları 0201 ile 22 × 22 mm arasında değişen-çip bileşenleri ve SOT paketleri dahil-ortak bileşenlerin tanınmasını desteklerler ve yavaşlama veya duraklama olmadan yüksek-hızda düzeltmeye olanak tanırlar.

IC'lerin (QFP, BGA ve QFN gibi) şekilleri ve pin yapıları sıradan direnç ve kapasitörlerden çok daha karmaşıktır. N10P, 40 × 40 mm'ye kadar algılama aralığına sahip (yüksekliği 16 mm'ye kadar olan bileşenleri destekleyen) özel bir IC Kamera ile donatılmıştır. Kılavuzda açıklanan "IC Calib" işlevi standart IC'ler için uygundur; "IC Rotate Calib" ise yüksek-yoğunluktaki pinlerin hassas hizalanmasını sağlamak için açıyı ayarladıktan sonra yeniden tanıma işlemini gerçekleştirir.

PCB'yi bir harita olarak düşünürseniz, referans o haritadaki bir ara nokta gibidir.

Yerleştirme programındaki bileşen koordinatları genellikle PCB tasarım yazılımından gelir, ancak makine PCB'yi gerçekten yüklediğinde konum her zaman tam olarak aynı olamaz. Bu nedenle ekipmanın "program koordinatlarını" "gerçek PCB konumu" ile ilişkilendirmek için sabit bir referans noktasına ihtiyacı vardır.

Temel süreç şu şekilde anlaşılabilir:

Referans noktasını tanımlayın → PCB'nin gerçek konumunu belirleyin → Açısal sapmayı hesaplayın → Yerleştirme koordinatlarını düzeltin

Eğer referans doğru şekilde ayarlanmamışsa, daha sonraki yerleştirme genel bir sapma ile sonuçlanabilir.

NeoDenN10P kullanıcımanuelOtomatik referans noktası tanımadaki başarısızlığın nedenleri olarak "Yanlış başlangıç noktası ayarı" ve "Referans bulunamadı"yı listeler ve başlangıç noktasının sıfırlanmasını veya referans parametrelerinin ayarlanmasını önerir.

Bu nedenle, SMT üretiminde, PCB'nin tamamındaki bileşenler benzer yön kaymaları gösterdiğinde, yalnızca bireysel bileşen programlarının kontrol edilmesi değil, aynı zamanda PCB kaynağının ve referans bilgilerinin de doğrulanması gerekir.

Görüş sistemini anlamanın en basit yolu onu tam bir yerleştirme döngüsüne yerleştirmektir.

İşaret kamerası ilk olarak PCB üzerindeki referans işaretlerini tanımlayarak PCB'nin gerçek konumunu ve yönünü belirler.

Besleyici, bileşeni-alma konumuna iletir ve püskürtme ucu onu alır.

Bileşen türüne bağlı olarak sistem "Eylem Yok", "Fly Calib", "IC Calib" veya "IC Rotate Calib" seçeneğini seçebilir.

"Eylem Yok" kamera incelemesi gerçekleştirmezken "Fly Calib", "IC Calib" ve "IC Rotate Calib" sırasıyla farklı görüş tanıma yöntemlerine karşılık gelir.

Sistem, bileşenin gerçek konumunu ve açısını elde ettikten sonra bunları programdaki hedef bilgilerle karşılaştırır. Bir sapma varsa yerleştirme hareketi buna göre düzeltilmelidir.

Yerleştirme başlığı düzeltilen koordinatlara göre yerleştirmeyi tamamlar.

Bir seçim yaparkenseç ve yerleştirmakine, birçok kişi yerleştirme doğruluğunu basit bir şekilde mekanik bir parametre olarak görüyor. Gerçekte yerleştirme doğruluğu birden fazla sistemin birleşik eyleminin sonucudur.

Görüş Sistemi tanımayı yönetir, Hareket Sistemi hareketi kontrol eder, Nozül toplamayı gerçekleştirir, Kalibrasyon doğru koordinat ilişkileri kurar ve yazılım tüm süreç boyunca hesaplamaları ve kontrolü yönetir. Kamera bir bileşeni doğru şekilde tanımlıyor ancak püskürtme ucu merkezi kapalıysa, gerçek yerleştirme konumunda yine de hatalar meydana gelebilir.

NeoDenN10P Kullanım KılavuzuTanıma hataları, referans kamera konumundaki değişiklikler ve püskürtme ucu merkezinin yanlış konumlandırılması dahil olmak üzere yaygın nedenleri "Hassas Sorunlar" bölümünde listeler. İlgili çözümler arasında kamera kalibrasyonu ve hassas püskürtme ucu kalibrasyonu yer alır.

Bu nedenle bir yerleştirme makinesinin görüş kabiliyetlerini değerlendirirken sadece "Kaç kamerası var?" sorusunu sormak yeterli değildir. ancak aynı zamanda kameraların hareket kontrol ve kalibrasyon sistemleriyle tam koordinasyon içinde çalışıp çalışmadığını da değerlendirmelidir.

Bir görüş sistemi görüntüleri tanıyabilse de, kamera tarafından yakalanan görüntü koordinatları doğası gereği yerleştirme makinesinin mekanik koordinatlarına karşılık gelmez.

NeoDenN10Pbirden fazla kalibrasyon işlevi sunar. Bunlar arasında, "Fiducial Kamera Başlatma", otomatik olarak fotoğraf çekmek ve farklı kameralar arasındaki konumsal ilişkileri hesaplamak için bir kalibrasyon hedefi kullanır; "Nozül İnce Kalibrasyonu", her bir yerleştirme başlığı ile IC kamera ve uçan kamera arasındaki konumsal ilişkileri otomatik olarak belirlemek için kalibrasyon nozulundan çekilen fotoğrafları kullanır.

Bu iki süreç farklı sorunları ele alır:

Kamera Kalibrasyonu:Görme sistemleri arasındaki konumsal ilişkileri kurar.
Meme Kalibrasyonu:Farklı yerleştirme kafaları, nozullar ve görüş sistemleri arasındaki kesin konumsal ilişkileri doğrular.

Bu nedenle, ekipman bakımından sonra, ilgili bileşenlerin konumları değiştiğinde veya yerleştirme doğruluğu normal seviyelerden saptığında kalibrasyon durumunun kontrol edilmesi önerilir.

Kontrolleri aşağıdaki sırayla gerçekleştirebilirsiniz.

Öncelikle PCB Origin ve Fiducial parametrelerini kontrol edin.

NeoDenN10P kullanıcımanuelYaygın nedenler olarak yanlış Başlangıç ayarları, referansın bulunamaması ve tanıma alanına müdahale edilmesi listelenir.

Kamera görüntüsünü, parlaklığını, flaşını, gürültüsünü ve diğer görüş parametrelerini kontrol ederken aynı zamanda bileşen boyutunun kameranın tanıma aralığı dahilinde olduğunu doğrulayın.

Alma-pozisyonunu, toplama-yüksekliğini ve püskürtme ucunu kontrol edin.

NeoDen N10P kullanım kılavuzu, kaldırma sırasında ters dönen veya dik duran bileşenlerin-uygun olmayan kaldırma yüksekliği ayarıyla veya kaldırma-pozisyonundaki bir sapmayla ilgili olabileceğini belirtiyor.

Referans Kamera konumunu, Püskürtme Ucu Merkezini ve ilgili kalibrasyonları kontrol etmeye odaklanın.

Bu tür bir sorun özellikle mühendislerin yanlışlıkla "görsel tanıma normal olduğu için kameranın iyi olması gerektiğini" varsaymalarına neden oluyor. Gerçekte, görüş sistemi, nozül ve hareket koordinatları arasındaki ilişkinin tümü nihai sonucu etkileyebilir.

Ekipman, bileşen yöneliminin ve konumunun kapsamlı bir şekilde manuel olarak doğrulanmasını gerektiriyorsa, üretim çevrim süresi etkilenecektir. Otomatik görüş tanıma, bu tekrarlanan kararları ekipmana aktarabilir.

AlNeoDenN10P SMTmakineörnek olarak: çoklu-kamera yapılandırmasını kullanır ve otomatik püskürtme ucu değiştirme işlevi ve 39 püskürtme ucu konumuyla donatılmıştır. Bu makinenin maksimum yerleştirme hızı 20.000 CPH'dir ve 80 bant besleyiciyi destekler.

Ancak gerçek üretim verimliliği yalnızca maksimum CPH ile ölçülemez. Örneğin, 0402'den küçük bileşenler ve hassas IC'ler içinN10P kullanıcımanuelYerleştirme doğruluğunu artırmak için ilerleme hızının ve yerleştirme hızının uygun şekilde azaltılmasını önerir.

Bu nedenle, görüş sisteminin ekipmanın "hız" ile "tanıma güvenilirliği" arasında doğru dengeyi kurmasına yardımcı olduğu daha makul bir anlayıştır.

Eğer bir satın alıyorsanızseçmek Ve yer makinesiaşağıdaki sorular dikkate alınmaya değer:

S1. Güvene dayalı tanımayı destekliyor mu?

Bu, ekipmanın PCB'nin gerçek konumuna göre kalibrasyon yapıp yapamayacağını belirler.

Q2. Farklı bileşen türlerinin görsel olarak tanınmasını destekliyor mu?

Standart çipler ve IC'ler için uygun tanıma çözümlerinin olup olmadığını doğrulamanız gerekir.

S3. Minimum ve maksimum bileşen tanıma aralıkları nelerdir?

Bunun ürün reçetenizle eşleşmesi gerekiyor.

S4. Kamera kalibrasyonunu ve püskürtme ucu kalibrasyonunu destekliyor mu?

Bu, ekipmanın uzun süre çalıştırılmasından sonra bakım ve doğruluk ayarlarını etkiler.

S5. Görüş sistemi hareket geri bildirim sistemiyle birlikte çalışıyor mu?

Bir kamera tek başına nihai yerleştirme doğruluğunu garanti edemez; hareket sisteminin aynı zamanda görüş hesaplamalarının sonuçlarını da doğru bir şekilde yürütmesi gerekir.

S1. SMT görüş tanıma sistemi nedir?

SMT görüntü tanıma sistemi, PCB referans işaretlerini ve elektronik bileşenleri tanımlamak için endüstriyel kameraları kullanan ve tanıma sonuçlarını konum, açı ve yerleştirme düzeltmelerine uygulayan bir sistemdir.

Q2. Yerleştirme makinelerinin neden bir görüş sistemine ihtiyacı var?

Çünkü fiili üretim sırasında PCB'lerde ve elektronik bileşenlerde her zaman bazı konum hataları vardır. Görüş sistemi gerçek konumu tanımlayabilir ve makinenin koordinat ve açı düzeltmeleri yapmasına yardımcı olabilir.

S3. Güven işareti nedir?

Referans işareti, makine görüşü konumlandırması için kullanılan PCB üzerindeki bir referans işaretidir. SMT yerleştirme makinesi, PCB'nin gerçek konumunu ve açısını belirlemek için onu tanımlar.

S4. Uçan Kamera ile IC Kamera arasındaki fark nedir?

Uçan Kamera öncelikle dirençler ve kapasitörler gibi genel bileşenlerin görsel olarak tanınması için kullanılır; IC Kamera ise IC'ler gibi cihazlar için kullanılır ve hassas IC'ler için açının-yeniden tanınmasını destekler.

S5. Görüş sistemi yerleştirme doğruluğunu doğrudan belirliyor mu?

Hayır, tamamen görüş sistemi tarafından belirlenmiyor. Yerleştirme doğruluğu ayrıca nozül, hareket sistemi, PCB konumlandırma, kalibrasyon ve yerleştirme parametreleri gibi faktörlerden de etkilenir.

S6. Yerleştirme makinesinin görüş sistemi kalibrasyon gerektiriyor mu?

Evet. Kamera, püskürtme ucu ve hareket sistemi doğru bir konumsal ilişkiyi korumalıdır. NeoDne N10P, Fiducial Kamera başlatma ve Nozul Hassas Kalibrasyonu gibi özellikler sunar.

S7. NeoDen N10P hangi görüş sistemini kullanıyor?

NeoDen N10P, Çift İşaretli Kameralar, Çift Uçan Kameralar (Ön ve Arka) ve bir adet yüksek-hassas IC Kamera ile donatılmıştır.

S8. NeoDen N10P ne kadar küçük bir bileşeni tanıyabilir?

N10P'nin Uçan Kamerası, 0201 ila 22 × 22 mm'lik bir tanıma aralığına sahiptir ve temel olarak çip bileşenlerinin yüksek-hızlı tanınmasından sorumludur. IC Kamera, IC'lerin ve 40 × 40 mm'ye kadar düzensiz şekilli bileşenlerin hassas şekilde tanınmasını destekler.

İçinSMT yerleştirme makineleri, bir görüş sisteminin değeri "daha fazla kameranın daha iyi olduğu" fikrinde yatmıyor. Gerçekten önemli olan, nozül, hareket kontrolü ve yazılım sistemleriyle istikrarlı bir iş akışı oluştururken PCB konumlandırma, bileşen tanıma, açı doğrulama, koordinat düzeltme ve görüntü kalibrasyonunu doğru bir şekilde gerçekleştirip gerçekleştiremeyeceğidir.

NeoDen N10Pgörsel tanımayı hassas yerleştirmeyle bütünleştirmek için manyetik doğrusal kodlayıcı, otomatik püskürtme ucu değiştirici ve çeşitli kalibrasyon işlevleriyle birleştirilmiş bir Çift İşaretli Kamera, Uçan Kamera ve IC Kamerayı içerir.

Eğer bir seçiyorsanızSMTPCB prototipleme, Ar-Ge veya küçük{0}} ila orta-hacimli SMT üretimi için makine, daha özel ekipman önerileri için lütfen bizimle iletişime geçin.