ASM E BY SIPLACE glava za postavljanje cp14 03109887

Radna glava SIPLACE CP14 je modul za postavljanje jezgra koji je dizajnirao ASM Assembly Systems (ranije Siemens Electronic Assembly Systems) za mašine za brzo i precizno postavljanje, te je ključna komponenta mašina za postavljanje SIPLACE X serije. Radna glava je optimizovana za okruženja elektronske proizvodnje velikih količina i visoke mješovite proizvodnje i pogodna je za ultrabrzo i precizno postavljanje 01005 na velike IC komponente (kao što su 0402, 0603, QFN, POP, itd.).

2. Tehnička pozadina i pozicioniranje na tržištu

Razvojna pozadina: Zadovoljavanje zahtjeva za visokom gustoćom postavljanja mikrokomponenti (01005) i komponenti posebnog oblika u industrijama kao što su 5G i automobilska elektronika

Pozicioniranje na tržištu: SMT proizvodne linije srednjeg i visokog kvaliteta, balansiranje brzine i preciznosti (teorijska brzina radne glave CP14 može doseći 156.000 CPH)

Generacijski odnos: CP14 je nadograđena verzija CP12, a glavna poboljšanja uključuju:

Šipka mlaznice je 30% lakša

Brzina odziva vakuumskog sistema je povećana za 20%

Dodana je funkcija skeniranja površine komponente

3. Detaljno objašnjenje mehaničke strukture

1. Osnovni mehanički sistem

Tehničke karakteristike podsistema

Višeosni pogonski sistem koristi linearni motor + tehnologiju magnetskog ovjesa (patent DE102015216789), ponovljivost Z-ose ±5μm

Matrica glave za postavljanje 16 mlaznica se nezavisno kontrolišu, a svaka mlaznica je opremljena nezavisnom rotacijom θ-ose (rezolucija 0,01°)

Mehanizam za smanjenje vibracija Dizajn za smanjenje vibracija u tri nivoa (aktivno elektromagnetno prigušivanje + pasivni gumeni odbojnik + vazdušna opruga)

Brza zamjena modula Modularni dizajn, vrijeme zamjene jedne radne glave <90 sekundi (uključujući kalibraciju)

2. Sistem za kontrolu kretanja

X/Y osa: linearni motorni pogon, maksimalno ubrzanje 3G

Z-osa: pogon motora sa zvučnom zavojnicom, opseg kontrole pritiska 0,1-5N (programabilni korak od 0,01N)

θ osa: motor s direktnim pogonom (DDM), brzina 3000 o/min

IV. Elektronika i senzorski sistem

1. Inteligentna senzorska mreža

Tip senzora Tehnički parametri Funkcija

3D laserski visinomjer, mjerni opseg 0-10 mm, rezolucija 1 μm, detekcija koplanarnosti komponenti, kompenzacija savijanja PCB-a

Sistem vida visoke brzine kadrova CMOS od 2000 fps, optička rezolucija od 5μm Poravnanje komponenti u realnom vremenu i detekcija defekata

Matrični vakuumski senzor, 16 kanala, nezavisno praćenje, vrijeme odziva <1 ms, praćenje stope uspješnosti pokretanja i prediktivno održavanje

Modul za praćenje temperature, mjerenje temperature u 8 tačaka, tačnost ±0,5℃, kompenzacija termičke deformacije i zaštita od pregrijavanja

2. Arhitektura upravljanja

Glavni kontroler: Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC

Komunikacija u realnom vremenu: TSN (Vremenski osjetljiva mreža), vrijeme ciklusa 62,5 μs

Sigurnosni sistem: SIL3 sigurnosna kočnica, dvostruka redundantna verifikacija enkodera

V. Parametri performansi

1. Osnovne specifikacije

Indeks parametara

Primjenjivi raspon komponenti 01005 (0,4 × 0,2 mm) ~ 30 × 30 mm (uključujući CSP s korakom od 0,3 mm)

Teoretska brzina montaže 156.000 CPH (standard IPC9850)

Tačnost montaže ±25μm@3σ (Cpk≥1,67)

Minimalni razmak komponenti 0,15 mm (potrebna je posebna mlaznica)

Težina 4,2 kg (uključujući standardni set mlaznica)

2. Zahtjevi zaštite okoliša

Zahtjevi za parametre

Radna temperatura 23±2℃ (potrebna je radionica sa konstantnom temperaturom)

Raspon vlažnosti 40-60%RH (bez kondenzacije)

Komprimovani vazduh 6bar±0.2bar, standard ISO8573-1 klase 2

VI. Inovacije u osnovnoj tehnologiji

1. Sistem za kompenzaciju dinamičke tačnosti (DACS)

Faktori kompenzacije u realnom vremenu:

Mehanička termička deformacija (kroz mrežu temperaturnih senzora)

Inercija kretanja (bazirana na upravljanju ubrzanjem i povratnom spregom)

Deformacija PCB-a (povratne informacije o 3D skeniranju)

2. Inteligentna strategija plasmana

Adaptivna kontrola pritiska:

Tehnologija mekog slijetanja (kontaktna sila <0,1 N)

Praćenje deformacije paste za lemljenje (pomoću laserskog senzora pomaka)

Algoritam za rukovanje komponentama:

Asimetrična komponentna kontrola protiv prevrtanja

Algoritam protiv prskanja mikrokomponenti

VII. Sistem održavanja

1. Plan održavanja na tri nivoa

Tehničke tačke stavke ciklusa

Dnevna inspekcija čišćenja mlaznice Koristite posebnu olovku za čišćenje (P/N: SIPLACE 488-223) za čišćenje unutrašnjeg zida mlaznice

Sedmična inspekcija Inspekcija vakuumskog sistema Testirajte vrijeme uspostavljanja vakuuma na 16 kanala (standardna vrijednost <50ms)

Mjesečno održavanje Podmazivanje pokretnih dijelova Koristiti posebnu mast (Klüberplex BEM 41-132), doziranje 0,2 ml/vodilica

Godišnja inspekcija Sveobuhvatna kalibracija uključuje:

• Kalibracija žarišne daljine optičkog sistema

• Kompenzacija faze enkodera

• Kalibracija nulte tačke senzora sile

2. Funkcija prediktivnog održavanja

Praćenje zdravstvenog indeksa:

Habanje mlaznice (na osnovu analize vakuumskog talasnog oblika)

Predviđanje vijeka trajanja ležaja (dijagnostika vibracijskog spektra)

Inteligentni alarmni sistem:

Rano upozorenje na kvar (kao što je E710: harmonijska abnormalnost Z-ose)

Slanje prijedloga za održavanje (putem ASM Remote Smart Factory)

8. Tipična dijagnoza kvara

1. Mehanički kvar

Kod Fenomen Analiza uzroka Rješenje

E201 Preopterećenje servo motora Z-ose Slabo odvođenje toplote od zvučne zavojnice Očistite kanal za odvođenje toplote i provjerite ventilator za hlađenje

E315 Odstupanje pozicioniranja θ-ose Signal enkodera je ometan Provjerite zaštitnu žicu i ponovo uzemljite

2. Kvar vakuumskog sistema

Kod Fenomen Analiza uzroka Rješenje

E407 Kvar višekanalnog vakuuma Oštećena membrana distribucionog ventila Zamijenite grupu ventila (P/N: SIPLACE 577-991)

E412 Kašnjenje odziva vakuuma Djelomična blokada cjevovoda Koristite iglu od 0,3 mm za čišćenje

3. Kvar sistema vida

Kod Fenomen Analiza uzroka Rješenje

E521 Zamućenje slike Zagađenje grupe sočiva ili slabljenje LED dioda Profesionalno optičko čišćenje, mjerenje intenziteta izvora svjetlosti

E533 Abnormalni podaci kalibracije Odstupanje od pozicioniranja kalibracijske ploče Ponovo pokrenite čarobnjaka za kalibraciju vida

IX. Nadogradnja i odabir

1. Opcije proširenja funkcija

Šifra opcije Opis funkcije

OPX-014-001 Komplet za ultra precizno postavljanje (uključujući mlaznicu na nano nivou, tačnost poboljšana na ±15μm)

OPX-014-003 verzija za visoke temperature (podržava okruženje od 85℃, uključujući specijalni sistem podmazivanja)

OPX-014-005 antistatički komplet (ESD < 10 V, pogodan za RF komponente)

2. Inteligentni put nadogradnje

ASM Smart Reponse: Samooptimizacija parametara plasmana zasnovana na vještačkoj inteligenciji

Digitalni Twin Kit: Komplet alata za digitalno modeliranje blizanaca radne glave

X. Slučaj primjene

Plan konfiguracije proizvodne linije za automobilsku elektroniku:

Kombinacija opreme: 4×SIPLACE X4 (svaka opremljena sa 2 radne glave CP14)

Tipične komponente:

01005 otpornici (60% 0402)

QFN-56 (razmak od 0,4 mm)

Specijalno oblikovani konektori (do 15 mm)

Izmjerene performanse:

Sveobuhvatni OEE: 92,3%

Prosječni interval kvara: 1.750 sati

XI. Trend razvoja tehnologije

Lakši dizajn: Mlaznica od karbonskih vlakana (smanjenje težine za 50%)

Upravljanje višefizičkim spajanjem polja:

Kolaborativna optimizacija vibracija, toplote i naprezanja

Primjena kvantnog senzora:

Mjerenje položaja na nanoskalnim površinama (faza prototipa)

Ova radna glava predstavlja trenutni napredni nivo SMT tehnologije. Postiže savršenu ravnotežu između brzine i tačnosti kroz duboku integraciju tehnologije i predstavlja preferirano rješenje za visokokvalitetnu elektroniku.