Detaillierte Erläuterung der Struktur des Bestückungskopfes der Hanwha-Bestückungsautomaten (SMT)
Jeder weiß, dass der Bestückungsautomat die wichtigste Kernausrüstung in der SMT-Produktionslinie (Surface Mount Technology) ist, aber was ist mit dem Bestückungskopf? Das sind die "Hände" und "Augen" der gesamten Maschine. Er bestimmt direkt, ob Sie schnell, präzise und stabil bestücken. Heute wollen wir uns speziell mit der Surface Mount Technology (früher bekannt als Samsung Surface Mount Technology) von Hanwha befassen. Wie sieht der Bestückungskopf aus, wie funktioniert er und welche Schlüsseltechnologien stecken darin?
Keine Sorge. Wir werden nicht über diese komplizierten und überwältigenden Begriffe sprechen. Lassen Sie uns das einfach und verständlich erklären.
I. Was ist ein Bestückungskopf? Wozu dient er?
Der Bestückungskopf, auch Placement Head genannt, ist einfach der Aktuator, der von der Surface Mount Technology (SMT)-Maschine zum "Anbringen von Komponenten" verwendet wird. Er ist dafür verantwortlich, die Saugdüse zum Feeder zu bringen, um die Komponenten aufzunehmen, und sie dann schnell an die Zielposition auf der Leiterplatte zu bewegen, um die Komponenten präzise zu platzieren.
Er sollte nicht nur in der Lage sein, "festzuhalten", sondern auch "präzise freizugeben". Was macht also die Bestückungsköpfe von Hanwha so beeindruckend? Sie sind schnell, stabil, präzise, flexibel beim Wechseln der Ports und anpassungsfähig an eine Vielzahl von Komponenten.
Die Grundstruktur der Hanwha-Bestückungsköpfe
II. Grundstruktur der Hanwha-Bestückungsköpfe
Die Surface Mount Technology (SMT)-Bestückungsautomaten von Hanwha gibt es in verschiedenen gängigen Konfigurationen, darunter Hochgeschwindigkeits-Bestückungsköpfe, multifunktionale Bestückungsköpfe und Präzisions-Bestückungsköpfe, je nach Modell und Anwendungsszenario. Ihre Grundstrukturen sind jedoch ähnlich und bestehen hauptsächlich aus den folgenden Teilen:
1. X/Y/Z-Drei-Achsen-Steuermodul
Genau wie die "Schultern, Arme und Handgelenke" eines Roboterarms ist es für die Steuerung der präzisen Bewegung des Bestückungskopfes in den drei Richtungen vorwärts und rückwärts, links und rechts sowie auf und ab verantwortlich, um sicherzustellen, dass jede Bewegung präzise positioniert werden kann und der Landepunkt weder daneben noch weg ist.
In Hanwha-Maschinen ist die Z-Achse besonders wichtig - sie steuert die Auf- und Abbewegungen der Saugdüse. Die Z-Achse hat eine hohe Präzision und eine stabile Bestückungskraft, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Komponenten geringer ist.
2. R-Achsen-Rotationssystem
Dieser Teil ähnelt in gewisser Weise dem "Handgelenk" des Bestückungskopfes, das sich frei um 360 Grad drehen kann. Wenn beispielsweise unregelmäßig geformte Komponenten, ICs und QFNS bestückt werden, die nicht zufällig gedreht werden können, muss die R-Achse verwendet werden, um die Ausrichtung anzupassen, um sicherzustellen, dass jede Komponente im richtigen Winkel auf der Leiterplatte platziert wird.
3. Düsensitz & Düsenwechselsystem
Am Bestückungskopf befinden sich in der Regel mehrere Düsenaufnahmen, wie z. B. die gängigen 4-Kopf-, 6-Kopf- und 8-Kopf-Bestückungsköpfe, und jeder Kopf kann unabhängig voneinander Komponenten ansaugen.
Das bemerkenswerte Merkmal der Surface Mount Technology (SMT)-Bestückungsautomaten von Hanwha ist die Unterstützung eines automatischen Düsenwechselsystems. Während des Betriebs wechselt die Maschine automatisch die geeigneten Düsen basierend auf der Art der Komponenten. Wenn mehrere Varianten gemischt und so bestückt werden, ist es nicht erforderlich, die Maschine für den manuellen Austausch anzuhalten, und die Effizienz wurde erheblich verbessert.
4. Vakuumsystem
Der Bestückungskopf muss sich auf Unterdruck (Vakuum) verlassen, um die Komponenten anzuheben. Hanwha-Maschinen sind bei der Vakuumdetektion hochpräzise. Wenn beispielsweise Komponenten nicht zentriert, schief oder gar nicht aufgenommen werden, wird dies automatisch gemeldet oder entfernt, um fehlende Teile oder Fehlausrichtungen während der Bestückung zu verhindern.
Dieses System mag auf den ersten Blick unscheinbar erscheinen, aber ob es stabil haftet oder nicht und ob die Komponenten abfallen, hängt davon ab, ob es Fehler im "Ansaug"-Schritt macht.
5. Visuelles Identifikationssystem (Kamera + Beleuchtung)
Der Bestückungskopf integriert auch ein "visuelles System", das seinen Augen entspricht. Die Bestückungsköpfe von Hanwha umfassen in der Regel:
- Obere/Untere Kamera: Identifizierung der Ausrichtung von Komponenten und der Position der Pins;
- Flugfotofunktion: Macht direkt Fotos zur Erkennung, während sich der Bestückungskopf mit hoher Geschwindigkeit bewegt, wodurch viel Zeit gespart wird.
- Präzise Positionierungsfunktion: Stellt sicher, dass die Komponente ihre Position automatisch korrigieren kann, selbst wenn der Winkel während des Ansaugens leicht abweicht.
Dieser Teil bestimmt direkt die Bestückungsgenauigkeit, insbesondere beim Bestücken von anspruchsvollen Komponenten wie BGA, QFP und unregelmäßigen Bauteilen, wobei das Visionssystem als Ballaststein dient.
III. Funktionelle Unterschiede zwischen verschiedenen Bestückungsköpfen
Die Konfiguration des Bestückungskopfes kann je nach Modell der Hanwha-Maschinen (z. B. SM485, SM471 und Decan-Serie) leicht variieren.
- Hochgeschwindigkeits-Bestückungsköpfe: In der Regel 8-Düsen- oder 10-Düsen-Köpfe, speziell für Standardbauteile wie 0402 und 0603 konzipiert, wobei die Geschwindigkeit im Vordergrund steht.
- Multifunktionaler Bestückungskopf: Er hat weniger Ports (z. B. 4 Ports), ist aber mit mehr Komponenten kompatibel und eignet sich für die Bestückung von unregelmäßig geformten Teilen und ICs.
- Präzisions-Bestückungskopf: Konzentriert sich auf ultra-kleine Komponenten und Präzisions-QFP, ist etwas langsamer, hat aber eine extrem hohe Genauigkeit.
Wie die Produktionslinie konfiguriert werden soll, hängt davon ab, ob sich Ihre Produktionslinie auf die Produktionskapazität oder die Präzision konzentriert.
IV. Zu beachtende Punkte bei der täglichen Verwendung des Bestückungskopfes
Obwohl die Struktur des Bestückungskopfes recht komplex ist, kann die Ausfallrate durch die Einhaltung der folgenden Punkte bei der täglichen Wartung effektiv reduziert werden.
- Überprüfen Sie täglich die Saugdüse, um festzustellen, ob sie verstopft oder abgenutzt ist. Die Saugdüse ist ein Verbrauchsmaterial, also zögern Sie nicht, sie auszutauschen.
- Achten Sie auf die Überwachung der Vakuum-Saugkraft. Einige ältere Maschinen haben möglicherweise einen unzureichenden Unterdruck.
- Reinigen Sie regelmäßig die Linsen des visuellen Systems, um zu verhindern, dass Staub die Erkennungsgenauigkeit beeinträchtigt.
- Der Bestückungskopf sollte nicht auf die Platine schlagen. Die Höhe der Z-Achsen-Einstellung sollte im Voraus angepasst werden.
- Achten Sie beim Drahtwechsel auf die Synchronisation des Düsenmodells, das der Tabelle entspricht, um zu verhindern, dass die falschen Komponenten angebracht werden.
V. Die Rolle des Bestückungskopfes im gesamten Produktionsprozess
Der Bestückungskopf ist keine unabhängige Komponente. Er ist zusammen mit dem Feeder, der Leiterplattenplattform, dem Visionssystem und der Steuerungssoftware ein Kernbestandteil eines vollständigen geschlossenen Systems.
Um die Ausbeute zu verbessern, fliegende Teile zu reduzieren und Nacharbeiten zu vermeiden, ist neben der genauen Anpassung der Softwareparameter die Gesundheit des Bestückungskopfes wirklich entscheidend. Er ist nicht so anfällig für Ausfälle wie ein Servomotor, aber ein kleines Problem kann den Rhythmus der gesamten Produktionslinie beeinträchtigen.
Ein paar zufällige Gedanken am Ende (aber sehr praktisch)
Oft denken wir, dass die Langsamkeit der Ausrüstung auf Software- oder Programmierprobleme zurückzuführen ist. Tatsächlich liegt das Problem in der Alterung und dem Mangel an Wartung des Bestückungskopfes, der Verstopfung der Saugdüse und dem Druckverlust des Vakuumsystems, also in kleineren Problemen, die den Fortschritt aufhalten.
Im Wesentlichen ist der Bestückungskopf der "Arbeitsarm" der Surface Mount Technology (SMT)-Maschine. Nur wenn wir uns gut um diese "Hand" kümmern, können wir die Arbeit gut erledigen, die Effizienz verbessern und die Genauigkeit erhalten.
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