ASM E BY SIPLACE placement head cp14 03109887

Ang SIPLACE CP14 work head ay isang core placement module na idinisenyo ng ASM Assembly Systems (dating Siemens Electronic Assembly Systems) para sa high-speed at high-precision placement machine, at ito ay isang mahalagang bahagi ng SIPLACE X series placement machine. Ang work head ay na-optimize para sa high-volume, high-mix na electronic manufacturing environment at angkop para sa ultra-high-speed at tumpak na paglalagay ng 01005 sa malalaking bahagi ng IC (gaya ng 0402, 0603, QFN, POP, atbp.).

2. Teknikal na background at pagpoposisyon sa merkado

Background ng pag-unlad: Upang matugunan ang mga kinakailangan sa high-density na placement ng mga micro component (01005) at mga espesyal na hugis na bahagi sa mga industriya tulad ng 5G at automotive electronics

Pagpoposisyon sa merkado: Mid-to-high-end na mga linya ng produksyon ng SMT, bilis ng pagbabalanse at katumpakan (ang teoretikal na bilis ng CP14 work head ay maaaring umabot sa 156,000 CPH)

Generational na relasyon: Ang CP14 ay isang na-upgrade na bersyon ng CP12, at ang mga pangunahing pagpapabuti ay kinabibilangan ng:

Ang nozzle rod ay 30% mas magaan

Ang bilis ng pagtugon ng vacuum system ay tumaas ng 20%

Idinagdag ang function ng pag-scan sa ibabaw ng bahagi

3. Detalyadong paliwanag ng mekanikal na istraktura

1. Core mechanical system

Mga teknikal na tampok ng subsystem

Ang multi-axis drive system ay gumagamit ng linear motor + magnetic suspension guide technology (patent DE102015216789), Z-axis repeatability ±5μm

Ang placement head matrix 16 nozzle ay independiyenteng kinokontrol, at ang bawat nozzle ay nilagyan ng independiyenteng θ-axis rotation (resolution 0.01°)

Mekanismo ng pagbabawas ng vibration Tatlong antas na disenyo ng pagbabawas ng vibration (aktibong electromagnetic damping + passive rubber buffer + air spring)

Mabilis na pagpapalit ng module Modular na disenyo, isang oras ng pagpapalit ng ulo ng trabaho <90 segundo (kabilang ang pagkakalibrate)

2. Sistema ng kontrol sa paggalaw

X/Y axis: linear motor drive, maximum acceleration 3G

Z axis: voice coil motor drive, pressure control range 0.1-5N (programmable 0.01N step)

θ axis: direct drive motor (DDM), bilis 3000rpm

IV. Electronics at sensor system

1. Intelligent sensor network

Uri ng sensor Mga teknikal na parameter Function

3D laser altimeter Saklaw ng pagsukat 0-10mm, resolution 1μm Component coplanarity detection, PCB warpage compensation

High frame rate vision system 2000fps CMOS, 5μm optical resolution Real-time na pag-align ng bahagi at pagtukoy ng depekto

Matrix vacuum sensor 16 na channel na independiyenteng pagsubaybay, oras ng pagtugon <1ms Pagsubaybay sa rate ng tagumpay ng pickup at predictive na pagpapanatili

Temperature monitoring module 8-point temperature measurement, accuracy ±0.5℃ Thermal deformation compensation at overheating protection

2. Kontrolin ang arkitektura

Pangunahing controller: Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC

Real-time na komunikasyon: TSN (Time Sensitive Network), cycle time 62.5μs

Sistema ng kaligtasan: SIL3 safety brake, dual redundant encoder verification

V. Mga parameter ng pagganap

1. Pangunahing mga pagtutukoy

Index ng Mga Parameter

Naaangkop na hanay ng bahagi 01005 (0.4×0.2mm)~30×30mm (kabilang ang 0.3mm pitch CSP)

Theoretical mounting speed 156,000CPH (IPC9850 standard)

Katumpakan ng pag-mount ±25μm@3σ (Cpk≥1.67)

Minimum na spacing ng bahagi 0.15mm (kailangan ng espesyal na nozzle)

Timbang 4.2kg (kabilang ang karaniwang set ng nozzle)

2. Mga kinakailangan sa kapaligiran

Mga Kinakailangan sa Parameter

Temperatura sa pagtatrabaho 23±2 ℃ (kailangan ng patuloy na pagawaan ng temperatura)

Hanay ng halumigmig 40-60%RH (walang condensation)

Compressed air 6bar±0.2bar, ISO8573-1 Class 2 standard

VI. Pangunahing pagbabago sa teknolohiya

1. Dynamic Accuracy Compensation System (DACS)

Mga salik ng real-time na kompensasyon:

Mechanical thermal deformation (sa pamamagitan ng network ng sensor ng temperatura)

Motion inertia (batay sa acceleration feedforward control)

PCB deformation (3D scanning data feedback)

2. Matalinong diskarte sa paglalagay

Pagkontrol ng pressure adaptive:

Soft landing technology (<0.1N contact force)

Solder paste deformation monitoring (sa pamamagitan ng laser displacement sensor)

Algoritmo ng paghawak ng bahagi:

Asymmetric component anti-flip control

Micro component na anti-splash algorithm

VII. Sistema ng pagpapanatili

1. Tatlong antas na plano sa pagpapanatili

Cycle Item Mga teknikal na puntos

Pang-araw-araw na inspeksyon sa paglilinis ng nozzle Gumamit ng espesyal na panlinis ng panlinis (P/N: SIPLACE 488-223) upang linisin ang panloob na dingding ng nozzle

Lingguhang inspeksyon Inspeksyon ng vacuum system Subukan ang oras ng pagtatatag ng vacuum ng 16 na channel (karaniwang halaga <50ms)

Buwanang pagpapanatili Lubrication ng mga gumagalaw na bahagi Gumamit ng espesyal na grasa (Klüberplex BEM 41-132), dosis 0.2ml/guide rail

Taunang inspeksyon Kasama sa Comprehensive calibration ang:

• Optical system focal length calibration

• Encoder phase compensation

• Force sensor zero point calibration

2. Predictive maintenance function

Pagsubaybay sa index ng kalusugan:

Nozzle wear (batay sa vacuum waveform analysis)

Paghula sa buhay ng dala (pag-diagnose ng vibration spectrum)

Intelligent alarm system:

Babala ng maagang pagkakamali (tulad ng E710: Z-axis harmonic abnormality)

Push ng mungkahi sa pagpapanatili (sa pamamagitan ng ASM Remote Smart Factory)

8. Karaniwang diagnosis ng kasalanan

1. Mechanical fault

Code Phenomenon Root cause analysis Solusyon

E201 Z-axis servo overload Voice coil motor heat dissipation ay mahina Linisin ang heat dissipation channel at suriin ang cooling fan

E315 θ-axis positioning deviation Nagambala ang signal ng encoder Suriin ang shielding wire at gawing muli ang grounding

2. Pagkabigo ng vacuum system

Code Phenomenon Root cause analysis Solusyon

E407 Multi-channel vacuum failure Nasira ang distribution valve diaphragm Palitan ang valve group (P/N: SIPLACE 577-991)

E412 Vacuum response delay Bahagyang pagkabara ng pipeline Gumamit ng 0.3mm na karayom ​​para linisin

3. Pagkabigo ng sistema ng paningin

Code Phenomenon Root cause analysis Solusyon

E521 Imahe blur Polusyon ng grupo ng lens o LED attenuation Propesyonal na optical cleaning, sukatin ang intensity ng pinagmumulan ng liwanag

E533 Abnormal na data ng pagkakalibrate Paglihis sa pagpoposisyon ng board ng pagkakalibrate Muling isagawa ang Vision Calibration Wizard

IX. Pag-upgrade at pagpili

1. Mga opsyon sa pagpapalawak ng function

Opsyon code Paglalarawan ng function

OPX-014-001 Ultra-precision placement kit (kabilang ang nano-level nozzle, pinahusay ang katumpakan sa ±15μm)

OPX-014-003 na bersyon ng mataas na temperatura (sumusuporta sa 85 ℃ na kapaligiran, kabilang ang espesyal na sistema ng pagpapadulas)

OPX-014-005 anti-static kit (ESD<10V, angkop para sa mga bahagi ng RF)

2. Matalinong landas sa pag-upgrade

ASM Smart Response: self-optimization ng parameter ng placement na nakabatay sa AI

Digital Twin Kit: Workhead digital twin modeling toolkit

X. Kaso ng aplikasyon

Plano ng pagsasaayos ng linya ng produksyon ng automotive electronics:

Kumbinasyon ng kagamitan: 4×SIPLACE X4 (bawat isa ay nilagyan ng 2 CP14 work head)

Mga karaniwang bahagi:

01005 resistors (60% 0402)

QFN-56 (0.4mm pitch)

Mga espesyal na hugis na konektor (hanggang 15mm)

Sinusukat na pagganap:

Comprehensive OEE: 92.3%

Mean failure interval: 1,750 oras

XI. Trend ng pag-unlad ng teknolohiya

Mas magaan na disenyo: Carbon fiber nozzle rod (50% pagbabawas ng timbang)

Multi-physics field coupling control:

Vibration-heat-stress collaborative optimization

Quantum sensing application:

Pagsusukat ng nanoscale na posisyon (prototype stage)

Ang ulo ng trabaho na ito ay kumakatawan sa kasalukuyang advanced na antas ng teknolohiya sa paglalagay ng SMT. Nakakamit nito ang perpektong balanse sa pagitan ng bilis at katumpakan sa pamamagitan ng malalim na pagsasama ng teknolohiya at ang gustong solusyon para sa high-end na electronic manufacturing.