En-dybdeanalyse av SMT-plasseringsmaskinsynssystemer: The Secret To Precision And Efficiency - Nyheter

I SMT-produksjon, når PCB-er har posisjonsavvik, komponentstørrelser blir stadig mindre, eller både standardbrikker og presisjons-ICer er tilstede på samme bord, må SMT-plasseringsmaskinen først "se klart" før den bestemmer seg for "hvor de skal plasseres". Det er her synssystemet kommer inn i bildet.

Enkelt sagt, enSMT plasseringsmaskinvision system er et system som bruker industrielle kameraer til å identifisere PCB-referansepunkter og elektroniske komponenter, og bruker gjenkjenningsresultatene for å korrigere posisjon, vinkel og plassering.

NeoDen N10Pplukke og plasser maskinenbruker en synskonfigurasjon som består av Dual Mark-kameraer + Dual Flying-kameraer (foran og bak) + et IC-kamera. Kombinert med en magnetisk lineær koder og ulike kalibreringsfunksjoner, sikrer dette oppsettet sømløs koordinering mellom PCB-posisjonering, komponentgjenkjenning og plasseringskontroll.

Så hvorfor trenger en SMT-plasseringsmaskin så mange kameraer? Hvordan hjelper synssystemet maskinen med å forbedre plasseringsnøyaktigheten?

Et SMT-plasseringsmaskinsynssystem er maskinens kjerne "øyne", som bruker kameraer og databehandlingsteknologi for å hjelpe plasseringsmaskinen tydelig å se og nøyaktig lokalisere elektroniske komponenter og PCB.

Hele prosessen kan enkelt forstås som:

PCB-posisjonering → Komponenthenting → Synsgjenkjenning → Posisjons-/vinkelkorreksjon → Nøyaktig plassering

Derfor «tar visjonssystemet ikke bare et bilde», snarere konverterer det bildene tatt av kameraet til posisjons- og vinkelinformasjon som plasseringsmaskinen kan bruke.

Ulike kameraer utfører forskjellige oppgaver.

Etter at kretskortet kommer inn i plasseringsmaskinen fra transportbanen, selv om koordinatene i programmet er helt nøyaktige, kan det faktiske kretskortet fortsatt avvike litt fra den teoretiske posisjonen. Det er her de fiducial merkene på PCB kommer inn i bildet. N10P er utstyrt med dobbeltmerkede kameraer som raskt tar bilder av posisjoneringspunktene for å gjen-bestemme PCBs faktiske opprinnelse og vinkel.

Etter at en komponent er plukket opp av munnstykket, vilNeoDenN10P'sfront- og bakkameraer kan ta "flygende bilder" mens plasseringshodet beveger seg i høy hastighet. De støtter gjenkjenning av vanlige komponenter-inkludert brikkekomponenter og SOT-pakker-i størrelse fra 0201 til 22 × 22 mm, noe som muliggjør høy-hastighetskorreksjon uten retardasjon eller pauser.

Formene og pinnestrukturene til IC-er (som QFP, BGA og QFN) er langt mer komplekse enn vanlige motstander og kondensatorer. N10P er utstyrt med et dedikert IC-kamera med et gjenkjenningsområde på opptil 40 × 40 mm (støtter komponenter opp til 16 mm i høyden). "IC Calib"-funksjonen beskrevet i håndboken passer for standard IC-er, mens "IC Rotate Calib" utfører re-gjenkjenning etter justering av vinkelen for å sikre presis justering av høy-tetthetsstifter.

Hvis du tenker på en PCB som et kart, er en fiducial som et veipunkt på det kartet.

Komponentkoordinater i plasseringsprogrammet kommer typisk fra PCB design programvare, men når maskinen faktisk laster PCB, kan ikke posisjonen være nøyaktig den samme hver gang. Derfor trenger utstyret et fast referansepunkt for å koble "programkoordinatene" med den "faktiske PCB-posisjonen."

Den grunnleggende prosessen kan forstås som følger:

Identifiser fiducialen → Bestem PCBs faktiske posisjon → Beregn vinkelavviket → Korriger plasseringskoordinatene

Hvis fiducialen ikke er riktig innstilt, kan etterfølgende plassering resultere i en total offset.

NeoDenN10P brukerhåndbokviser "Feil opprinnelsespunktinnstilling" og "Fiducial not found" som årsaker til feil i automatisk fiducial gjenkjenning og anbefaler å tilbakestille opprinnelsen eller justere de fiducial parameterne.

Dette er grunnen til at i SMT-produksjon, når komponenter på tvers av et helt PCB viser lignende retningsforskyvninger, må man ikke bare sjekke de individuelle komponentprogrammene, men også verifisere PCB-opprinnelsen og fiducials.

Den enkleste måten å forstå synssystemet på er å plassere det innenfor en fullstendig plasseringssyklus.

Merkekameraet identifiserer først fiducialene på PCB-en for å bestemme dens faktiske posisjon og orientering.

Materen leverer komponenten til oppsamlingsposisjonen-, og dysen tar den opp.

Avhengig av komponenttypen kan systemet velge "No Action", "Fly Calib", "IC Calib" eller "IC Rotate Calib."

"No Action" utfører ikke kamerainspeksjon, mens "Fly Calib", "IC Calib" og "IC Rotate Calib" tilsvarer henholdsvis forskjellige synsgjenkjenningsmetoder.

Etter at systemet har oppnådd komponentens faktiske posisjon og vinkel, sammenligner det dem med målinformasjonen i programmet. Dersom det foreligger et avvik, må plasseringsbevegelsen korrigeres tilsvarende.

Plasseringshodet fullfører plasseringen i henhold til de korrigerte koordinatene.

Når du velger envelg og plassermaskin, ser mange mennesker forenklet på plasseringsnøyaktighet som en mekanisk parameter. I virkeligheten er plasseringsnøyaktighet resultatet av den kombinerte handlingen av flere systemer.

Vision System håndterer gjenkjenning, Motion System kontrollerer bevegelse, munnstykket utfører pickup, Kalibrering etablerer nøyaktige koordinatforhold, og programvaren administrerer beregningene og kontrollen gjennom hele prosessen. Hvis kameraet identifiserer en komponent riktig, men dysesenteret er av, kan det fortsatt oppstå feil i den faktiske plasseringen.

DeNeoDenN10P brukerhåndboklister opp vanlige årsaker i delen "Presisjonsproblemer", inkludert gjenkjennelsesfeil, endringer i kameraposisjonen og unøyaktig dysesenterplassering. Tilsvarende løsninger inkluderer kamerakalibrering og finkalibrering av dyse.

Derfor, når man vurderer synsevnen til en plasseringsmaskin, bør man ikke bare spørre: "Hvor mange kameraer har den?" men bør også vurdere om kameraene fungerer i full koordinering med bevegelseskontroll- og kalibreringssystemene.

Selv om et synssystem kan gjenkjenne bilder, samsvarer ikke bildekoordinatene som fanges av kameraet i seg selv med plasseringsmaskinens mekaniske koordinater.

NeoDenN10Ptilbyr flere kalibreringsfunksjoner. Blant dem bruker "Fiducial Camera Initialize" et kalibreringsmål for å automatisk ta bilder og beregne posisjonsforhold mellom forskjellige kameraer; "Nozzle Fine Calibration" bruker bilder tatt av kalibreringsdysen for automatisk å bestemme posisjonsforholdene mellom hvert plasseringshode og IC-kameraet og flygende kamera.

Disse to prosessene tar for seg ulike problemer:

Kamerakalibrering:Etablerer de posisjonelle relasjonene mellom synssystemene.
Dysekalibrering:Verifiserer de nøyaktige posisjonsforholdene mellom forskjellige plasseringshoder, dyser og synssystemer.

Derfor er det tilrådelig å kontrollere kalibreringsstatusen etter vedlikehold av utstyret, når posisjonene til relevante komponenter har endret seg, eller når plasseringsnøyaktigheten avviker fra normale nivåer.

Du kan utføre kontrollene i følgende rekkefølge.

Kontroller først PCB Origin og Fiducial parametere.

NeoDenN10P brukerhåndbokviser feil opprinnelsesinnstillinger, manglende evne til å finne fiducialen og forstyrrelser i gjenkjenningsområdet som vanlige årsaker.

Sjekk kamerabildet, lysstyrken, blitsen, støyen og andre synsparametere, samtidig som du kontrollerer at komponentstørrelsen faller innenfor kameraets gjenkjenningsområde.

Kontroller plukke-posisjonen, plukke-høyden og munnstykket.

Brukerhåndboken for NeoDen N10P bemerker at komponenter som snur seg eller står oppreist under -opphenting kan være relatert til en upassende -opphentingshøydeinnstilling eller et avvik i -opphentingsposisjonen.

Fokuser på å sjekke Fiducial Camera-posisjonen, dysesenteret og relaterte kalibreringer.

Denne typen problemer får spesielt ingeniører til å feilaktig anta at "siden visuell gjenkjenning er normalt, må kameraet være i orden." I virkeligheten kan forholdet mellom synssystemet, munnstykket og bevegelseskoordinatene alle påvirke det endelige resultatet.

Hvis utstyret krever omfattende manuell verifisering av komponentorientering og -posisjon, vil produksjonssyklustiden bli påvirket. Automatisert synsgjenkjenning kan overføre disse gjentatte vurderingene til utstyret.

TaNeoDenN10P SMTmaskinsom et eksempel: den bruker en multi-kamerakonfigurasjon og er utstyrt med funksjonalitet for automatisk dysebytte og 39 dyseposisjoner. Denne maskinen har en maksimal plasseringshastighet på 20 000 CPH og støtter 80 tapematere.

Imidlertid kan faktisk produksjonseffektivitet ikke måles bare ved maksimal CPH. For eksempel, for komponenter mindre enn 0402 og presisjons-ICer,N10P brukerhåndbokanbefaler å redusere kjørehastigheten og plasseringshastigheten på riktig måte for å forbedre plasseringsnøyaktigheten.

Derfor er en mer fornuftig forståelse at synssystemet hjelper utstyret med å finne den rette balansen mellom "hastighet" og "gjenkjenningspålitelighet."

Hvis du kjøper enplukke og plass maskin, er følgende spørsmål verdt å vurdere:

Q1. Støtter det tillitsfull anerkjennelse?

Dette avgjør om utstyret kan utføre kalibrering basert på PCBs faktiske posisjon.

Q2. Støtter den visuell gjenkjenning av forskjellige komponenttyper?

Du må bekrefte om det finnes egnede gjenkjenningsløsninger for standardbrikker og IC-er.

Q3. Hva er minimums- og maksimumsområdet for komponentgjenkjenning?

Dette må samsvare med stykklisten din.

Q4. Støtter den kamerakalibrering og dysekalibrering?

Dette påvirker vedlikehold og nøyaktighetsjusteringer etter langvarig drift av utstyret.

Q5. Fungerer synssystemet sammen med et bevegelsestilbakemeldingssystem?

Et kamera alene kan ikke garantere nøyaktig plassering, bevegelsessystemet må også utføre resultatene av synsberegningene nøyaktig.

Q1. Hva er et SMT-synsgjenkjenningssystem?

Et SMT-synsgjenkjenningssystem er et system som bruker industrielle kameraer til å identifisere PCB-relaterte merker og elektroniske komponenter, og bruker gjenkjenningsresultatene til posisjons-, vinkel- og plasseringskorreksjoner.

Q2. Hvorfor trenger plasseringsmaskiner et synssystem?

For det er alltid noen posisjonsfeil i PCB og elektroniske komponenter under selve produksjonen. Synssystemet kan identifisere den faktiske posisjonen og hjelpe maskinen med å foreta koordinat- og vinkelkorrigeringer.

Q3. Hva er et troverdig merke?

Et referansemerke er et referansemerke på et PCB som brukes for maskinsynsposisjonering. SMT-plasseringsmaskinen identifiserer den for å bestemme PCBs faktiske posisjon og vinkel.

Q4. Hva er forskjellen mellom et flygende kamera og et IC-kamera?

Et flygende kamera brukes først og fremst til visuell gjenkjenning av generelle komponenter som motstander og kondensatorer, et IC-kamera brukes for enheter som IC og støtter gjenkjennelse av vinkelen for presisjons IC-er.-

Q5. Bestemmer synssystemet direkte plasseringens nøyaktighet?

Nei, det er ikke helt bestemt av synssystemet. Plasseringsnøyaktigheten påvirkes også av faktorer som dyse, bevegelsessystem, PCB-posisjonering, kalibrering og plasseringsparametere.

Q6. Krever synssystemet til en plasseringsmaskin kalibrering?

Ja. Kameraet, munnstykket og bevegelsessystemet må opprettholde et nøyaktig posisjonsforhold. NeoDne N10P gir funksjoner som Fiducial Camera-initialisering og dysefinkalibrering.

Q7. Hvilket synssystem bruker NeoDen N10P?

NeoDen N10P er utstyrt med Dual Mark-kameraer, Dual Flying-kameraer (foran og bak) og ett IC-kamera med høy-presisjon.

Q8. Hvor liten komponent kan NeoDen N10P gjenkjenne?

N10Ps Flying Camera har et gjenkjenningsområde på 0201 til 22 × 22 mm og er primært ansvarlig for høyhastighetsgjenkjenning av brikkekomponenter. IC-kameraet støtter presisjonsgjenkjenning av IC-er og uregelmessig formede komponenter opp til 40 × 40 mm.

TilSMT-plasseringsmaskiner, verdien av et visjonssystem ligger ikke i forestillingen om at "flere kameraer er bedre." Det som virkelig betyr noe er om den nøyaktig kan utføre PCB-posisjonering, komponentgjenkjenning, vinkelverifisering, koordinatkorrigering og synskalibrering, samtidig som den danner en stabil arbeidsflyt med munnstykket, bevegelseskontroll og programvaresystemer.

NeoDen N10PInkorporerer et Dual Mark-kamera, et flygende kamera og IC-kamera, kombinert med en magnetisk lineær koder, automatisk dyseveksler og ulike kalibreringsfunksjoner, for å integrere visuell gjenkjenning med presis plassering.

Hvis du velger enn SMTmaskin for PCB-prototyping, FoU eller små- til middels-volum SMT-produksjon, vennligst kontakt oss for mer skreddersydde utstyrsanbefalinger.