Maszyna Pick and Place: podstawowe wyposażenie nowoczesnej produkcji elektronicznej

Maszyna Pick and Place: podstawowe wyposażenie nowoczesnej produkcji elektronicznej
Wprowadzenie
W inteligentnej fali przemysłu produkcyjnego elektroniki, maszyna Pick and Place (maszyna do umieszczania), jako podstawowy sprzęt technologii montażu powierzchniowego (SMT),stał się kluczem do wysokiej precyzji i wysokiej wydajności produkcjiOd smartfonów po elektronikę motoryzacyjną, od urządzeń medycznych po lotnictwo,Maszyny Pick and Place wspierają trend miniaturyzacji i złożoności nowoczesnych produktów elektronicznych dzięki ich szybkim i precyzyjnym możliwościom montażu komponentówW tym artykule przeprowadzona zostanie dogłębna analiza zasady działania, rdzenia technicznego i przyszłego kierunku rozwoju.

I. Zasada działania maszyny do zbierania i umieszczania
Maszyna Pick and Place jest zautomatyzowanym urządzeniem, którego główną funkcją jest odbieranie komponentów elektronicznych (takich jak rezystory, kondensatory, chipy itp.).) z podajnika i precyzyjnie zamontować je na wyznaczonych pozycjach na płytce drukowanej (PCB) za pomocą systemu pozycjonowania wizualnegoJego przepływ pracy można podzielić na następujące etapy:

Wybór części: Chwyć elementy z podkładki (taśma, taśma lub rurka) za pomocą dyszek do ssania próżniowego lub mechanicznych uchwytów.

Kalibracja wizualna: Kamery o wysokiej rozdzielczości korygują położenie i kąt komponentów w celu zapewnienia dokładności montażu.

Kontrola ruchu: wieloosiowe ramię mechaniczne przenosi elementy z dużą prędkością do koordynat docelowych PCB.

Precyzyjne zamontowanie: Siła zamontowania jest sterowana przez czujnik ciśnienia w celu zapobiegania uszkodzeniu części.

II. Przełomy w podstawowych technologiach
Wysokiej precyzji sterowanie ruchem
Napędzane przez silniki liniowe lub serwomotory, w połączeniu z lekką konstrukcją ramienia robotycznego, osiąga się dokładność pozycjonowania na poziomie mikronowym (w zakresie ± 25 μm).niektóre modele wysokiej klasy mogą zakończyć montaż pojedynczego elementu w ciągu 00,05 sekundy.

Inteligentny system widzenia
Algorytm wizualny oparty na sztucznej inteligencji może identyfikować wady komponentów, znaki biegunowości i pozycje płytek PCB, obsługiwać wykrywanie 3D i rekompensatę w czasie rzeczywistym i nadaje się do montażu 01005 (0,4×0.2 mm) elementy ultraminiatury.

Modułowy system zasilający
Obsługuje wiele metod karmienia (takich jak elektryczny i wibrujący podajnik) i może osiągnąć szybką zmianę linii dzięki inteligentnemu zarządzaniu silosami, zmniejszając czas przestojów.

Elastyczna zgodność produkcji
Poprzez programowanie oprogramowania jest kompatybilny z różnymi rozmiarami płyt PCB i typami komponentów, spełniając wymagania produkcyjne wielu odmian i małych partii.

Obszary zastosowań i trendy rynkowe
Elektronika użytkowa: Popyt na montaż miniaturyzowanych komponentów w smartfonach i urządzeniach do noszenia wzrósł.

Elektronika samochodowa: Komponenty klasy samochodowej (takie jak moduły ADAS) wymagają wyższej niezawodności i wydajności antywibracyjnej.

Integracja przemysłu 4.0: Łączenie z systemami MES i platformami Internetu Rzeczy w celu osiągnięcia monitorowania danych produkcyjnych w czasie rzeczywistym i przewidywalnej konserwacji.

Zgodnie z danymi instytucji badawczych rynku, wielkość globalnego rynku maszyn Pick and Place przekroczyła 4,5 miliarda dolarów w 2023 r.,i oczekuje się, że średnia roczna stopa wzrostu (CAGR) osiągnie 80,2% w ciągu najbliższych pięciu lat, przy czym największy udział przypada na region Azji i Pacyfiku (zwłaszcza Chiny).

IV. Przyszły kierunek rozwoju
Wyroby z tworzyw sztucznych
Wykorzystanie uczenia maszynowego w celu optymalizacji ścieżki montażu i parametrów oraz dynamicznego kompensowania wpływu deformacji PCB lub wahań temperatury.

Integracja wielu procesów
Poprzez integrację funkcji, takich jak rozdawanie, lutowanie i inspekcja, powstaje zintegrowana linia produkcyjna SMT.

Produkcja ekologiczna
Zmniejszenie emisji dwutlenku węgla poprzez energooszczędne silniki i konstrukcję o niskiej mocy w celu wspierania zrównoważonej produkcji.

V. Sugestia wyboru
Przy wyborze maszyn Pick and Place przedsiębiorstwa muszą kompleksowo rozważyć:

Popyt na zdolności produkcyjne: maszyny dużych prędkości (>30.000 CPH) w porównaniu z maszynami ogólnego przeznaczenia;

Poziom dokładności: Poziom konsumpcyjny (± 50 μm) w porównaniu z poziomem półprzewodników (± 10 μm)

Możliwość skalowalności: czy obsługuje przyszłe ulepszenia do konstrukcji dwuślizgowych lub dwuślizgowych.

Wniosek
Wraz z popularyzacją technologii 5G, Internetu Rzeczy i sztucznej inteligencji maszyny Pick and Place ewoluują z "narzędzi automatycznych" do "inteligentnych węzłów produkcyjnych".Jego przełomy technologiczne nie tylko sprzyjają modernizacji przemysłu wytwórczego elektroniki, ale także zapewniają podstawowe wsparcie dla elastycznej produkcji w erze Przemysłu 4.0W przyszłości większa prędkość, większa kompatybilność i niższe ogólne koszty będą głównymi kierunkami ciągłych innowacji w tej dziedzinie.