ASM E BY SIPLACE placeringshoved cp14 03109887

SIPLACE CP14-arbejdshovedet er et kerneplaceringsmodul designet af ASM Assembly Systems (tidligere Siemens Electronic Assembly Systems) til højhastigheds- og højpræcisionsplaceringsmaskiner og er en nøglekomponent i SIPLACE X-serien af ​​placeringsmaskiner. Arbejdshovedet er optimeret til elektroniske produktionsmiljøer med høj volumen og høj blanding og er velegnet til ultrahurtig og præcis placering af 01005 til store IC-komponenter (såsom 0402, 0603, QFN, POP osv.).

2. Teknisk baggrund og markedspositionering

Udviklingsbaggrund: For at opfylde kravene til placering af mikrokomponenter (01005) og specialformede komponenter med høj tæthed i industrier som 5G og bilelektronik

Markedspositionering: SMT-produktionslinjer i mellem- til højklassen, balancerende hastighed og præcision (CP14-arbejdshovedets teoretiske hastighed kan nå 156.000 CPH)

Generationsforhold: CP14 er en opgraderet version af CP12, og de vigtigste forbedringer omfatter:

Dysestangen er 30% lettere

Vakuumsystemets responshastighed øges med 20%

Tilføjet funktion til scanning af komponentoverflader

3. Detaljeret forklaring af den mekaniske struktur

1. Kernemekanisk system

Tekniske funktioner i delsystemet

Multiakse-drevsystem bruger lineær motor + magnetisk ophængningsføringsteknologi (patent DE102015216789), Z-akse repeterbarhed ±5 μm

Placeringshovedmatrix 16 dyser styres uafhængigt, og hver dyse er udstyret med en uafhængig θ-akse rotation (opløsning 0,01°)

Vibrationsreduktionsmekanisme Tre-niveau vibrationsreduktionsdesign (aktiv elektromagnetisk dæmpning + passiv gummibuffer + luftfjeder)

Hurtig moduludskiftning Modulært design, udskiftningstid for enkelt arbejdshoved <90 sekunder (inklusive kalibrering)

2. Bevægelseskontrolsystem

X/Y-akse: lineær motordrev, maksimal acceleration 3G

Z-akse: svingspolemotordrev, trykreguleringsområde 0,1-5N (programmerbart trin på 0,01N)

θ-akse: direkte drevmotor (DDM), hastighed 3000 o/min

IV. Elektronik og sensorsystem

1. Intelligent sensornetværk

Sensortype Tekniske parametre Funktion

3D-laserhøjdemåler Måleområde 0-10 mm, opløsning 1 μm Detektion af komponentkoplanaritet, kompensation for PCB-vridning

Høj billedhastighedsvisionssystem 2000fps CMOS, 5μm optisk opløsning Komponentjustering og defektdetektion i realtid

Matrix-vakuumsensor 16 kanaler uafhængig overvågning, responstid <1 ms Overvågning af succesrate for afhentning og prædiktiv vedligeholdelse

Temperaturovervågningsmodul 8-punkts temperaturmåling, nøjagtighed ±0,5 ℃ Termisk deformationskompensation og overophedningsbeskyttelse

2. Kontrolarkitektur

Hovedcontroller: Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC

Realtidskommunikation: TSN (Time Sensitive Network), cyklustid 62,5 μs

Sikkerhedssystem: SIL3 sikkerhedsbremse, verifikation af dobbelt redundant encoder

V. Ydelsesparametre

1. Grundlæggende specifikationer

Parametre Indeks

Anvendeligt komponentområde 01005 (0,4 × 0,2 mm) ~ 30 × 30 mm (inklusive 0,3 mm afstand CSP)

Teoretisk monteringshastighed 156.000 CPH (IPC9850-standard)

Monteringsnøjagtighed ±25μm@3σ (Cpk≥1.67)

Minimum komponentafstand 0,15 mm (specialdyse kræves)

Vægt 4,2 kg (inklusive standard dysesæt)

2. Miljøkrav

Parametre Krav

Arbejdstemperatur 23±2℃ (værksted med konstant temperatur kræves)

Luftfugtighedsområde 40-60% RF (ingen kondensering)

Trykluft 6 bar ± 0,2 bar, ISO8573-1 Klasse 2 standard

VI. Kerneteknologisk innovation

1. Dynamisk nøjagtighedskompensationssystem (DACS)

Faktorer for kompensation i realtid:

Mekanisk termisk deformation (gennem temperatursensornetværk)

Bevægelsesinerti (baseret på accelerationsfeedforward-kontrol)

PCB-deformation (3D-scanningsdatafeedback)

2. Intelligent placeringsstrategi

Trykadaptiv kontrol:

Blød landingsteknologi (<0,1 N kontaktkraft)

Overvågning af loddepastas deformation (via laserforskydningssensor)

Komponenthåndteringsalgoritme:

Asymmetrisk komponent anti-flip kontrol

Mikrokomponent anti-stænk algoritme

VII. Vedligeholdelsessystem

1. Vedligeholdelsesplan i tre niveauer

Tekniske punkter i cyklusdelen

Daglig inspektion af dyserengøring Brug en speciel rengøringspen (P/N: SIPLACE 488-223) til at rengøre dysens indervæg.

Ugentlig inspektion Inspektion af vakuumsystem Test af vakuumetableringstiden for 16 kanaler (standardværdi <50 ms)

Månedlig vedligeholdelse Smøring af bevægelige dele Brug specialfedt (Klüberplex BEM 41-132), dosering 0,2 ml/styreskinne

Årlig inspektion Omfattende kalibrering Omfatter:

• Kalibrering af brændvidde på det optiske system

• Encoderfasekompensation

• Kalibrering af kraftsensorens nulpunkt

2. Funktion til prædiktiv vedligeholdelse

Overvågning af sundhedsindeks:

Dyseslid (baseret på vakuumbølgeformanalyse)

Lejelevetidsforudsigelse (diagnose af vibrationsspektrum)

Intelligent alarmsystem:

Tidlig fejladvarsel (f.eks. E710: Harmonisk abnormalitet i Z-aksen)

Vedligeholdelsesforslag (gennem ASM Remote Smart Factory)

8. Typisk fejldiagnose

1. Mekanisk fejl

Kode Fænomen Rodårsagsanalyse Løsning

E201 Overbelastning af Z-akse servo Dårlig varmeafledning i svingspolemotor Rengør varmeafledningskanalen, og kontroller køleventilatoren

E315 θ-akse positioneringsafvigelse Encodersignalet er forstyrret Kontroller afskærmningsledningen, og foretag jordforbindelsen igen

2. Fejl i vakuumsystemet

Kode Fænomen Rodårsagsanalyse Løsning

E407 Fejl i flerkanals vakuum Fordelingsventilens membran er beskadiget Udskift ventilgruppen (P/N: SIPLACE 577-991)

E412 Forsinkelse af vakuumrespons Delvis blokering af rørledningen Brug en 0,3 mm nål til at rengøre

3. Fejl i synssystemet

Kode Fænomen Rodårsagsanalyse Løsning

E521 Billedsløring Forurening fra linsegrupper eller LED-dæmpning Professionel optisk rengøring, mål lyskildens intensitet

E533 Unormale kalibreringsdata Afvigelse i kalibreringskortets positionering Genudfør Vision Calibration Wizard

IX. Opgradering og valg

1. Funktionsudvidelsesmuligheder

Optionkode Funktionsbeskrivelse

OPX-014-001 Ultrapræcisionsplaceringssæt (inklusive nano-niveau dyse, nøjagtighed forbedret til ±15 μm)

OPX-014-003 højtemperaturversion (understøtter 85℃ miljø, inklusive specielt smøresystem)

OPX-014-005 antistatisk sæt (ESD<10V, egnet til RF-komponenter)

2. Intelligent opgraderingssti

ASM Smart Response: AI-baseret selvoptimering af placeringsparametre

Digital Twin Kit: Værktøjssæt til digital tvillingmodellering af arbejdshoved

X. Ansøgningssag

Konfigurationsplan for produktionslinje til bilelektronik:

Udstyrskombination: 4×SIPLACE X4'ere (hver udstyret med 2 CP14-arbejdshoveder)

Typiske komponenter:

01005 modstande (60% 0402)

QFN-56 (0,4 mm afstand)

Specialformede stik (op til 15 mm)

Målt ydeevne:

Omfattende OEE: 92,3%

Gennemsnitligt fejlinterval: 1.750 timer

XI. Tendens inden for teknologisk udvikling

Lettere design: Dysestang i kulfiber (50 % vægtreduktion)

Multifysisk feltkoblingskontrol:

Samarbejdsoptimering af vibrationer, varmebelastning og stress

Anvendelse af kvantefølelse:

Nanoskala positionsmåling (prototypefase)

Dette arbejdshoved repræsenterer det nuværende avancerede niveau af SMT-placeringsteknologi. Det opnår en perfekt balance mellem hastighed og præcision gennem dybdegående teknologiintegration og er den foretrukne løsning til avanceret elektronikproduktion.