ASM E BY SIPLACE -asennuspää cp14 03109887

SIPLACE CP14 -työpää on ASM Assembly Systemsin (entinen Siemens Electronic Assembly Systems) suunnittelema ydinten asettelumoduuli nopeille ja tarkoille asettelukoneille, ja se on SIPLACE X -sarjan asettelukoneiden keskeinen komponentti. Työpää on optimoitu suurten volyymien ja monipuolisten elektroniikkakomponenttien valmistusympäristöihin, ja se soveltuu erittäin nopeaan ja tarkkaan asetteluun 01005-koosta suuriin IC-komponentteihin (kuten 0402, 0603, QFN, POP jne.).

2. Tekninen tausta ja markkina-asemointi

Kehityksen tausta: Täyttää mikrokomponenttien (01005) ja erikoismuotoiltujen komponenttien tiheästi sijoitteluvaatimukset esimerkiksi 5G- ja autoelektroniikkateollisuudessa.

Markkina-asemointi: Keski- ja huippuluokan SMT-tuotantolinjat, tasapainoinen nopeus ja tarkkuus (CP14-työpään teoreettinen nopeus voi olla 156 000 CPH)

Sukupolvien välinen suhde: CP14 on CP12:n päivitetty versio, ja tärkeimpiä parannuksia ovat:

Suutinvarsi on 30 % kevyempi

Tyhjiöjärjestelmän vasteaika kasvaa 20 %

Lisätty komponenttien pinnan skannaustoiminto

3. Yksityiskohtainen selitys mekaanisesta rakenteesta

1. Ydinmekaaninen järjestelmä

Alijärjestelmän tekniset ominaisuudet

Moniakselinen käyttöjärjestelmä käyttää lineaarimoottoria ja magneettista jousitusohjaustekniikkaa (patentti DE102015216789), Z-akselin toistettavuus ±5 μm

Sijoituspään matriisi 16 suutinta ohjataan itsenäisesti, ja jokainen suutin on varustettu itsenäisellä θ-akselin kiertotoiminnolla (resoluutio 0,01°)

Tärinänvaimennusmekanismi Kolmitasoinen tärinänvaimennusrakenne (aktiivinen sähkömagneettinen vaimennus + passiivinen kumivaimennin + ilmajousi)

Nopea moduulin vaihto Modulaarinen rakenne, yhden työpään vaihtoaika <90 sekuntia (kalibrointi mukaan lukien)

2. Liikkeenohjausjärjestelmä

X/Y-akseli: lineaarimoottorikäyttö, suurin kiihtyvyys 3G

Z-akseli: äänikelamoottorikäyttöinen, paineen säätöalue 0,1–5 N (ohjelmoitava 0,01 N askel)

θ-akseli: suoravetomoottori (DDM), nopeus 3000 rpm

IV. Elektroniikka ja anturijärjestelmä

1. Älykäs anturiverkko

Anturityyppi Tekniset parametrit Toiminto

3D-laserkorkeusmittari Mittausalue 0–10 mm, resoluutio 1 μm Komponenttien samantasoisuuden tunnistus, piirilevyn vääntymisen kompensointi

Korkean kuvataajuuden konenäköjärjestelmä 2000 fps CMOS, 5 μm optinen resoluutio Reaaliaikainen komponenttien kohdistus ja viantunnistus

Matriisivakuumianturi 16-kanavainen itsenäinen valvonta, vasteaika <1 ms Noutotilavuuden valvonta ja ennakoiva huolto

Lämpötilan valvontamoduuli 8 pisteen lämpötilan mittaus, tarkkuus ±0,5 ℃ Lämpömuodonmuutoksen kompensointi ja ylikuumenemissuoja

2. Ohjausarkkitehtuuri

Pääohjain: Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC

Reaaliaikainen tiedonsiirto: TSN (aikaherkkä verkko), syklin kesto 62,5 μs

Turvajärjestelmä: SIL3-turvajarru, kaksoisredundantti enkooderin varmennus

V. Suorituskykyparametrit

1. Perustiedot

Parametrien indeksi

Soveltuva komponenttikoko 01005 (0,4 × 0,2 mm) ~ 30 × 30 mm (mukaan lukien 0,3 mm:n jakovälin CSP)

Teoreettinen asennusnopeus 156 000 CPH (IPC9850-standardi)

Asennustarkkuus ±25 μm @ 3σ (Cpk≥1,67)

Komponenttien vähimmäisväli 0,15 mm (vaatii erikoissuuttimen)

Paino 4,2 kg (vakio-suutinsarja mukaan lukien)

2. Ympäristövaatimukset

Parametrit Vaatimukset

Käyttölämpötila 23±2℃ (vakiolämpötila työpajassa vaaditaan)

Kosteusalue 40–60 % suhteellinen kosteus (ei tiivistymistä)

Paineilma 6 bar ± 0,2 bar, ISO8573-1 luokka 2 -standardi

VI. Ydinteknologiainnovaatio

1. Dynaaminen tarkkuuden kompensointijärjestelmä (DACS)

Reaaliaikaiset korvauskertoimet:

Mekaaninen lämpömuodonmuutos (lämpötila-anturiverkon kautta)

Liikeinertia (perustuu kiihtyvyyden ennakkoonkytkentään)

Piirilevyn muodonmuutos (3D-skannausdatan takaisinkytkentä)

2. Älykäs sijoittelustrategia

Paineeseen mukautuva säätö:

Pehmeä laskeutumistekniikka (<0,1 N kosketusvoima)

Juotospastan muodonmuutoksen valvonta (laser-siirtymäanturin avulla)

Komponenttien käsittelyalgoritmi:

Epäsymmetrinen komponenttien kiihtymisenesto

Mikrokomponenttien roiskeenestoalgoritmi

VII. Kunnossapitojärjestelmä

1. Kolmitasoinen huoltosuunnitelma

Syklin kohde Tekniset kohdat

Suuttimen päivittäinen puhdistustarkastus Puhdista suuttimen sisäseinä erityisellä puhdistuskynällä (osanro: SIPLACE 488-223).

Viikoittainen tarkastus Tyhjiöjärjestelmän tarkastus Testaa 16 kanavan tyhjiön muodostumisaika (vakioarvo <50 ms)

Kuukausittainen huolto Liikkuvien osien voitelu Käytä erikoisrasvaa (Klüberplex BEM 41-132), annostus 0,2 ml/ohjauskisko

Vuosittainen tarkastus Kattava kalibrointi Sisältää:

• Optisen järjestelmän polttovälin kalibrointi

• Enkooderin vaihekompensointi

• Voima-anturin nollapisteen kalibrointi

2. Ennakoiva kunnossapitotoiminto

Terveysindeksin seuranta:

Suuttimen kuluminen (tyhjiöaaltomuodon analyysin perusteella)

Laakerin käyttöiän ennustaminen (värähtelyspektridiagnostiikka)

Älykäs hälytysjärjestelmä:

Ennakkovaroitus (kuten E710: Z-akselin harmonisen yliaallon poikkeama)

Huoltoehdotusten lähettäminen (ASM Remote Smart Factoryn kautta)

8. Tyypillinen vianmääritys

1. Mekaaninen vika

Koodi Ilmiö Perimmäisen syyn analyysi Ratkaisu

E201 Z-akselin servon ylikuormitus Puhekelamoottorin lämmönpoisto on heikkoa Puhdista lämmönpoistokanava ja tarkista jäähdytyspuhallin

E315 θ-akselin paikannuspoikkeama Enkooderin signaalissa on häiriöitä Tarkista suojajohdin ja tee maadoitus uudelleen

2. Tyhjiöjärjestelmän vika

Koodi Ilmiö Perimmäisen syyn analyysi Ratkaisu

E407 Monikanavaisen tyhjiön vika Jakoventtiilin kalvo on vaurioitunut Vaihda venttiiliryhmä (P/N: SIPLACE 577-991)

E412 Tyhjiön vasteen viive Putkisto osittain tukkeutunut Puhdista 0,3 mm:n neulalla

3. Näköjärjestelmän vika

Koodi Ilmiö Perimmäisen syyn analyysi Ratkaisu

E521 Kuvan epäterävyys Linssiryhmän likaantuminen tai LED-valojen vaimeneminen Ammattimainen optinen puhdistus, mittaa valonlähteen voimakkuus

E533 Epänormaalit kalibrointitiedot Kalibrointikortin sijoittelupoikkeama Suorita ohjattu koneen kalibrointitoiminto uudelleen

IX. Päivitys ja valinta

1. Toimintojen laajennusvaihtoehdot

Lisävarustekoodi Toiminnon kuvaus

OPX-014-001 Erittäin tarkka sijoitussarja (sisältää nanotason suuttimen, tarkkuus parannettu ±15 μm:iin)

OPX-014-003 korkean lämpötilan versio (tukee 85 ℃:n ympäristöä, mukaan lukien erityinen voitelujärjestelmä)

OPX-014-005 antistaattinen pakkaus (ESD<10V, sopii RF-komponenteille)

2. Älykäs päivityspolku

ASM Smart Reponse: Tekoälyyn perustuva sijoitteluparametrien itseoptimointi

Digital Twin Kit: Työpäiden digitaalinen kaksoismallinnustyökalusarja

X. Sovellustapaus

Autoelektroniikan tuotantolinjan kokoonpanosuunnitelma:

Laiteyhdistelmä: 4×SIPLACE X4 (kussakin 2 CP14-työpäätä)

Tyypilliset komponentit:

01005 vastukset (60 % 0402)

QFN-56 (0,4 mm:n nousu)

Erikoismuotoiset liittimet (jopa 15 mm)

Mitattu suorituskyky:

Kokonaisvaltainen OEE: 92,3 %

Keskimääräinen vikaantumisväli: 1 750 tuntia

XI. Teknologian kehityssuunta

Kevyempi muotoilu: Hiilikuituinen suuttimen varsi (50 % painonpudotus)

Monifysiikan kenttäkytkennän ohjaus:

Tärinän, lämmön ja stressin yhteistyöhön perustuva optimointi

Kvanttianturin sovellus:

Nanoskaalan paikannusmittaus (prototyyppivaihe)

Tämä työpää edustaa SMT-pinnoitustekniikan nykyistä edistyneintä tasoa. Se saavuttaa täydellisen tasapainon nopeuden ja tarkkuuden välillä syvän teknologiaintegraation avulla ja on ensisijainen ratkaisu huippuluokan elektroniikkavalmistukseen.