ASM E BY SIPLACE paigutuspea cp14 03109887

SIPLACE CP14 tööpea on ASM Assembly Systemsi (endine Siemens Electronic Assembly Systems) poolt välja töötatud südamiku paigutusmoodul kiirete ja ülitäpsete paigutusmasinate jaoks ning see on SIPLACE X-seeria paigutusmasinate põhikomponent. Tööpea on optimeeritud suuremahuliste ja segatüüpi elektroonikatootmiskeskkondade jaoks ning sobib ülikiire ja täpse paigutuse jaoks alates 01005 kuni suurte integraallülituskomponentideni (näiteks 0402, 0603, QFN, POP jne).

2. Tehniline taust ja turupositsioon

Arendustaust: Mikrokomponentide (01005) ja erikujuliste komponentide suure tihedusega paigutusnõuete täitmiseks sellistes tööstusharudes nagu 5G ja autoelektroonika

Turupositsioon: Keskmise ja tipptasemel SMT tootmisliinid, kiiruse ja täpsuse tasakaalustamine (CP14 tööpea teoreetiline kiirus võib ulatuda 156 000 CPH-ni)

Põlvkondadevaheline suhe: CP14 on CP12 täiustatud versioon ja peamised täiustused hõlmavad järgmist:

Düüsivarras on 30% kergem

Vaakumsüsteemi reageerimiskiirus suureneb 20%

Lisatud komponendi pinna skaneerimise funktsioon

3. Mehaanilise struktuuri üksikasjalik selgitus

1. Põhimehaaniline süsteem

Allsüsteemi tehnilised omadused

Mitmeteljeline ajamisüsteem kasutab lineaarmootorit + magnetilise vedrustusega juhiku tehnoloogiat (patent DE102015216789), Z-telje korduvus ±5 μm

Paigutuspea maatriks 16 düüsi on sõltumatult juhitavad ja iga düüs on varustatud sõltumatu θ-telje pöörlemisega (eraldusvõime 0,01°)

Vibratsiooni vähendamise mehhanism Kolmetasandiline vibratsiooni vähendamine (aktiivne elektromagnetiline summutus + passiivne kummipuhver + õhkvedru)

Kiire moodulivahetus Modulaarne disain, ühe tööpea vahetusaeg <90 sekundit (koos kalibreerimisega)

2. Liikumisjuhtimissüsteem

X/Y-telg: lineaarmootoriga ajam, maksimaalne kiirendus 3G

Z-telg: mähismootoriga ajam, rõhu reguleerimisvahemik 0,1–5 N (programmeeritav 0,01 N samm)

θ-telg: otseülekandega mootor (DDM), kiirus 3000 p/min

IV. Elektroonika ja andurite süsteem

1. Intelligentne andurite võrk

Anduri tüüp Tehnilised parameetrid Funktsioon

3D-laserkõrgusmõõtur Mõõteulatus 0–10 mm, lahutusvõime 1 μm Komponendi tasapinna tuvastamine, trükkplaadi deformatsiooni kompenseerimine

Suure kaadrisagedusega nägemissüsteem 2000 kaadrit sekundis CMOS, 5 μm optiline eraldusvõime Reaalajas komponentide joondamine ja defektide tuvastamine

Maatriksvaakumandur 16 kanaliga sõltumatu jälgimine, reageerimisaeg <1 ms Tõstmise edukuse jälgimine ja ennustav hooldus

Temperatuuri jälgimismoodul 8-punktiline temperatuuri mõõtmine, täpsus ±0,5 ℃ Termilise deformatsiooni kompenseerimine ja ülekuumenemiskaitse

2. Juhtimisarhitektuur

Peakontroller: Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC

Reaalajas suhtlus: TSN (ajatundlik võrk), tsükliaeg 62,5 μs

Ohutussüsteem: SIL3 ohutuspidur, kahekordne redundantne enkoodri kontrollimine

V. Jõudlusparameetrid

1. Põhispetsifikatsioonid

Parameetrite indeks

Kohaldatav komponentide vahemik 01005 (0,4 × 0,2 mm) ~ 30 × 30 mm (sh 0,3 mm sammuga CSP)

Teoreetiline paigalduskiirus 156 000 CPH (IPC9850 standard)

Paigaldustäpsus ±25μm@3σ (Cpk≥1,67)

Minimaalne komponentide vahekaugus 0,15 mm (vajalik on spetsiaalne otsik)

Kaal 4,2 kg (koos standardse otsikukomplektiga)

2. Keskkonnanõuded

Parameetrid Nõuded

Töötemperatuur 23±2℃ (nõutav on konstantse temperatuuriga töökoda)

Niiskuse vahemik 40–60% suhteline õhuniiskus (kondenseerumiseta)

Suruõhk 6 bar ± 0,2 bar, ISO8573-1 klass 2 standard

VI. Põhiline tehnoloogiline innovatsioon

1. Dünaamiline täpsuse kompenseerimise süsteem (DACS)

Reaalajas hüvitustegurid:

Mehaaniline termiline deformatsioon (läbi temperatuuriandurite võrgu)

Liikumise inerts (põhineb kiirenduse etteande juhtimisel)

PCB deformatsioon (3D-skaneerimise andmete tagasiside)

2. Nutikas paigutusstrateegia

Rõhuga kohanduv juhtimine:

Pehme maandumise tehnoloogia (<0,1 N kontaktjõud)

Jootepasta deformatsiooni jälgimine (laseri nihkeanduri abil)

Komponentide käsitlemise algoritm:

Asümmeetrilise komponendi libisemisvastane kontroll

Mikrokomponentide pritsmevastane algoritm

VII. Hooldussüsteem

1. Kolmetasandiline hooldusplaan

Tsükli eseme tehnilised punktid

Düüsi igapäevane puhastuskontroll. Düüsi siseseina puhastamiseks kasutage spetsiaalset puhastuspliiatsit (tootekood: SIPLACE 488-223).

Iganädalane kontroll Vaakumsüsteemi kontroll 16 kanali vaakumi tekkimise aja testimine (standardväärtus <50 ms)

Igakuine hooldus Liikuvate osade määrimine Kasutage spetsiaalset määret (Klüberplex BEM 41-132), annus 0,2 ml/juhtsiin

Iga-aastane kontroll Põhjalik kalibreerimine sisaldab:

• Optilise süsteemi fookuskauguse kalibreerimine

• Kodeerija faasikompensatsioon

• Jõuanduri nullpunkti kalibreerimine

2. Ennustav hooldusfunktsioon

Terviseindeksi jälgimine:

Düüsi kulumine (vaakumlainekuju analüüsi põhjal)

Laagri eluea ennustamine (vibratsioonispektri diagnoosimine)

Intelligentne valvesüsteem:

Varajane rikkehoiatus (näiteks E710: Z-telje harmoonilise anomaalia)

Hooldusettepanekute edastamine (ASM Remote Smart Factory kaudu)

8. Tüüpiline rikke diagnoosimine

1. Mehaaniline rike

Kood Nähtus Põhjuse analüüs Lahendus

E201 Z-telje servo ülekoormus Häälmähise mootori soojuseraldus on halb Puhastage soojuseralduskanal ja kontrollige jahutusventilaatorit

E315 θ-telje positsioneerimise hälve Kodeerija signaal on häiritud Kontrollige varjestusjuhet ja tehke maandus uuesti

2. Vaakumsüsteemi rike

Kood Nähtus Põhjuse analüüs Lahendus

E407 Mitmekanalilise vaakumi rike Jaotusventiili membraan on kahjustatud Vahetage ventiiligrupp (P/N: SIPLACE 577-991)

E412 Vaakumi reageerimise viivitus Torustiku osaline ummistus Puhastamiseks kasutage 0,3 mm nõela

3. Nägemissüsteemi rike

Kood Nähtus Põhjuse analüüs Lahendus

E521 Kujutise hägustamine Läätsegrupi saastumine või LED-i nõrgenemine Professionaalne optiline puhastus, mõõtke valgusallika intensiivsust

E533 Ebanormaalsed kalibreerimisandmed Kalibreerimisplaadi positsioneerimise hälve Käivitage visiooni kalibreerimisviisard uuesti

IX. Täiendamine ja valik

1. Funktsioonide laiendamise valikud

Lisakood Funktsiooni kirjeldus

OPX-014-001 ülitäpne paigutuskomplekt (sisaldab nanotaseme otsikut, täpsus on parandatud ±15 μm-ni)

OPX-014-003 kõrge temperatuuriga versioon (toetab 85 ℃ keskkonda, sh spetsiaalne määrimissüsteem)

OPX-014-005 antistaatiline komplekt (ESD<10V, sobib raadiosageduslikele komponentidele)

2. Nutikas uuendustee

ASM Smart Reponse: tehisintellektil põhinev paigutusparameetrite iseoptimeerimine

Digital Twin Kit: Tööpea digitaalne kaksikmodelleerimise tööriistakomplekt

X. Taotlusjuhtum

Autoelektroonika tootmisliini konfiguratsiooniplaan:

Seadmete kombinatsioon: 4×SIPLACE X4 (igaüks varustatud 2 CP14 tööpeaga)

Tüüpilised komponendid:

01005 takistid (60% 0402)

QFN-56 (0,4 mm samm)

Erikujulised pistikud (kuni 15 mm)

Mõõdetud jõudlus:

Põhjalik ühe ühiku emissioonivõimsus (OEE): 92,3%

Keskmine rikete intervall: 1750 tundi

XI. Tehnoloogia arengusuund

Kergem disain: süsinikkiust otsik (50% kaalulangus)

Mitmefüüsikaline väljasidestuse juhtimine:

Vibratsiooni-soojusstressi koostööpõhine optimeerimine

Kvantsensorite rakendus:

Nanoskaala asukoha mõõtmine (prototüübi etapp)

See tööpea esindab SMT paigutustehnoloogia praegust kõrgtaset. See saavutab sügava tehnoloogiaintegratsiooni kaudu täiusliku tasakaalu kiiruse ja täpsuse vahel ning on eelistatud lahendus tipptasemel elektroonikatootmiseks.