Μηχανή επιλογής και τοποθέτησης: Ο βασικός εξοπλισμός της σύγχρονης ηλεκτρονικής κατασκευής

Εισαγωγή
Στο ευφυές κύμα της βιομηχανίας παραγωγής ηλεκτρονικών προϊόντων, η μηχανή Pick and Place (μηχανή τοποθέτησης), ως βασικός εξοπλισμός της τεχνολογίας επιφανειακής τοποθέτησης (SMT),έχει γίνει το κλειδί για υψηλής ακρίβειας και υψηλής απόδοσης παραγωγήςΑπό τα έξυπνα τηλέφωνα στα ηλεκτρονικά οχημάτων, από τις ιατρικές συσκευές στην αεροδιαστημική,Οι μηχανές Pick and Place υποστηρίζουν την τάση μικροποίησης και πολυπλοκότητας των σύγχρονων ηλεκτρονικών προϊόντων μέσω των υψηλής ταχύτητας και ακριβούς δυνατότητάς τους για τοποθέτηση εξαρτημάτωνΤο άρθρο αυτό θα διεξάγει μια εις βάθος ανάλυση της αρχής λειτουργίας, του τεχνικού πυρήνα και της μελλοντικής κατεύθυνσης της ανάπτυξης.

Η μηχανή Pick and Place είναι μια αυτοματοποιημένη συσκευή της οποίας η κύρια λειτουργία είναι η ανάληψη ηλεκτρονικών εξαρτημάτων (όπως αντίστοιχοι, πυκνωτές, τσιπς, κλπ.).) από το τροφοδοτικό και να τα τοποθετήσετε με ακρίβεια στις καθορισμένες θέσεις στην πλακέτα εκτυπωμένου κυκλώματος (PCB) μέσω του συστήματος οπτικής θέσηςΗ ροή εργασίας του μπορεί να χωριστεί στα ακόλουθα στάδια:

1. Διαλογή συστατικών:Πάρτε τα εξαρτήματα από το τροφοδοτικό (Τέηπ, Τραπέζι ή Τύπος) μέσω ακροφύλλων αναρρόφησης κενού ή μηχανικών λαβών.
2. Οπτική βαθμονόμηση:Οι κάμερες υψηλής ανάλυσης διορθώνουν τη θέση και τη γωνία των εξαρτημάτων για να εξασφαλίσουν την ακρίβεια της τοποθέτησης.
3. Έλεγχος κίνησης:Ο μηχανικός βραχίονας πολλών αξόνων μετακινεί τα εξαρτήματα με υψηλή ταχύτητα στις συντεταγμένες στόχου του PCB.
4. Ακριβής τοποθέτηση:Η δύναμη τοποθέτησης ελέγχεται από αισθητήρα πίεσης για την αποφυγή βλάβης των εξαρτημάτων.

• Υψηλής ακρίβειας έλεγχος κίνησης
  Οδηγείται από γραμμικούς κινητήρες ή κινητήρες servo, σε συνδυασμό με το σχεδιασμό ελαφρού ρομποτικού βραχίονα, επιτυγχάνεται ακρίβεια τοποθέτησης σε επίπεδο μικρών (μέσα σε ± 25μm).ορισμένα μοντέλα υψηλού επιπέδου μπορούν να ολοκληρώσουν την τοποθέτηση ενός ενιαίου εξαρτήματος εντός 00,05 δευτερόλεπτα.
• Διανοητικό σύστημα όρασης
  Ο αλγόριθμος όρασης που βασίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να εντοπίσει ελαττώματα συστατικών, σημάδια πολικότητας και θέσεις πλακών PCB, να υποστηρίξει την ανίχνευση 3D και την αντιστάθμιση σε πραγματικό χρόνο και είναι κατάλληλος για την τοποθέτηση 01005 (0,4*0.2 mm) πολύ μικροσκοπικά εξαρτήματα.
• Συστήματα τροφοδοσίας μεμονωμένα
  Υποστηρίζει πολλαπλές μεθόδους τροφοδοσίας (όπως ηλεκτρικός τροφοδότης και δονητικός τροφοδότης) και μπορεί να επιτύχει ταχεία αλλαγή γραμμής μέσω ευφυούς διαχείρισης σιλό, μειώνοντας τον χρόνο στάσης.
• Ευέλικτη συμβατότητα παραγωγής
  Μέσω προγραμματισμού λογισμικού, είναι συμβατό με διαφορετικά μεγέθη PCB και τύπους συστατικών, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις παραγωγής πολλαπλών ποικιλιών και μικρών παρτίδων.

Καταναλωτικά ηλεκτρονικά:Η ζήτηση για την τοποθέτηση μικροσκοπικών εξαρτημάτων σε έξυπνα τηλέφωνα και φορητές συσκευές έχει αυξηθεί ραγδαία.

Ηλεκτρονικά οχήματα:Τα κατασκευαστικά στοιχεία αυτοκινήτων (όπως οι ενότητες ADAS) απαιτούν υψηλότερη αξιοπιστία και αντι-δονήσεις.

Ενσωμάτωση της βιομηχανίας 4.0:Σύνδεση με τα συστήματα MES και τις πλατφόρμες του Διαδικτύου των Πραγμάτων για την επίτευξη παρακολούθησης δεδομένων παραγωγής σε πραγματικό χρόνο και προβλεπτικής συντήρησης.

Σύμφωνα με τα στοιχεία από τα ιδρύματα έρευνας αγοράς, το παγκόσμιο μέγεθος αγοράς μηχανών Pick and Place έχει υπερβεί τα 4,5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2023,και αναμένεται ότι ο σύνθετος ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης (CAGR) θα φτάσει το 8%0,2% τα επόμενα πέντε χρόνια, με την περιοχή της Ασίας-Ειρηνικού (ιδιαίτερα η Κίνα) να αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο μερίδιο.

Δυνατότητα προσαρμοστικής τοποθέτησης με κινητήρα Ai
Χρησιμοποιήστε μηχανική μάθηση για τη βελτιστοποίηση της διαδρομής και των παραμέτρων τοποθέτησης και τη δυναμική αντιστάθμιση της επιρροής της παραμόρφωσης PCB ή των διακυμάνσεων θερμοκρασίας.

Ενσωμάτωση πολλών διαδικασιών
Με την ενσωμάτωση λειτουργιών όπως η διανομή, η συγκόλληση και η επιθεώρηση, δημιουργείται μια ολοκληρωμένη γραμμή παραγωγής SMT.

Πράσινη βιομηχανία
Μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα μέσω κινητήρων εξοικονόμησης ενέργειας και σχεδιασμού χαμηλής ισχύος για την υποστήριξη της βιώσιμης παραγωγής.

Όταν οι επιχειρήσεις επιλέγουν τις μηχανές Pick and Place, πρέπει να εξετάζουν συνολικά:

• Απαιτήσεις παραγωγικής ικανότητας:Μηχανές υψηλών ταχυτήτων (> 30.000 CPH) έναντι μηχανών γενικής χρήσης
• Αξία ακρίβειας:Καταναλωτική ποιότητα (± 50μm) έναντι ποιότητας ημιαγωγών (± 10μm)
• Δυνατότητα κλιμάκωσης:Αν υποστηρίζει μελλοντικές αναβαθμίσεις σε δομές διπλής τροχιάς ή διπλού αντηλιακού.

Με τη δημοτικοποίηση του 5G, του Διαδικτύου των Πραγμάτων και των τεχνολογιών τεχνητής νοημοσύνης, οι μηχανές Pick and Place εξελίσσονται από "εργαλεία αυτοματισμού" σε "έξυπνους κόμβους παραγωγής".Οι τεχνολογικές της ανακαλύψεις δεν προάγουν μόνο την αναβάθμιση της βιομηχανίας παραγωγής ηλεκτρονικών, αλλά και να παρέχουν υποκείμενη υποστήριξη για την ευέλικτη παραγωγή στην εποχή της Βιομηχανίας 4.0Στο μέλλον, η μεγαλύτερη ταχύτητα, η ισχυρότερη συμβατότητα και το χαμηλότερο συνολικό κόστος θα αποτελούν τις βασικές κατευθύνσεις για συνεχή καινοτομία στον τομέα αυτό.