מצלמת PCB ASM 54 (הידועה בכינויה PCB Camera 54) היא רכיב ויזואלי מרכזי במכונות ההשמה ASM (לשעבר SIPLACE) של סימנס, המשמשות בעיקר לזיהוי סימני נאמנות ולמיקום גלובלי של מעגלים מודפסים (PCBs). היא מבטיחה שמכונות ההשמה יוכלו לזהות במדויק את המיקום, הזווית והעיוות של מעגלים מודפסים, ובכך להשיג הנחה מדויקת ביותר.
2. פונקציות עיקריות
זיהוי סימני נאמנות של PCB
זיהוי נקודות זינה אופטיות (fiducial) על גבי מעגלים מודפסים (PCBs) ותיקון סטיות מיקום במעגל המודפס (X/Y/θ).
תומך במספר סוגי נקודות פידוסיאליות כגון מעגליות, צלב, ריבועיות וכו'.
מיקום גלובלי של PCB (יישור גלובלי)
זיהוי ההיסט והעיוות הכוללים (Warpage) של מעגלים מודפסים (PCBs) כדי להבטיח דיוק מיקום.
זיהוי פאנל PCB (זיהוי פאנל)
ישים לייצור רב-פאנלים (PCB מצופה פאנל), מזהה באופן אוטומטי את פריסת הפאנל.
בדיקת מידות PCB
פונקציה אופציונלית, המשמשת לבדיקת האם גודל ה-PCB עומד בדרישות.
3. מפרט טכני
מפרט פרמטרים
סוג מצלמה מצלמת CCD/CMOS ברזולוציה גבוהה (דגם ספציפי תלוי בדגם)
רזולוציה בדרך כלל 5-10 מיקרומטר/פיקסל (בהתאם להגדלה האופטית)
שדה ראייה (FOV) 20 מ"מ × 20 מ"מ (ערך טיפוסי, מתכוונן)
תאורת LED טבעתית מקור אור (בהירות מתכווננת), תומכת בתאורה רב-זוויתית
ממשק תקשורת GigE (Gigabit Ethernet) או קישור מצלמה
קצב פריימים (FPS) 30-60 פריימים לשנייה (בהתאם לרזולוציה ולתנאי התאורה)
צבע PCB רלוונטי ירוק, כחול, שחור, לבן וכו' (התאמה אדפטיבית)
תמיכה בתוכנה SIPLACE Pro / ASM Works / SIPLACE OS
4. הרכב מבני
(1) מערכת אופטית
עדשה: עדשה תעשייתית מדויקת במיוחד, תומכת בפוקוס אוטומטי או פוקוס ידני.
מסנן: מסנן קיטוב אופציונלי להפחתת הפרעות השתקפות.
(2) מערכת תאורה
מקור אור LED טבעתי: מתכוונן בזוויות מרובות כדי להתאים למשטחי PCB שונים (מט, מבריק, מחזיר אור גבוה).
אור קואקסיאלי (אופציונלי): עבור מעגלים מודפסים בעלי רפלקטיביות גבוהה (כגון מצעים מתכתיים).
(3) מבנה מכני
תושבת למצלמה: מתכווננת בגובה ובזווית כדי להבטיח צילום אופטימלי.
עיצוב נגד רעידות: מפחית את השפעת רעידות המכונה על ההדמיה.
(4) מערכת אלקטרונית
כרטיס רכישת תמונה: אחראי על העברת תמונה במהירות גבוהה.
ממשק אות הדק: מסונכרן עם בקר ה-PLC של מכונת ההשמה כדי להבטיח תזמון מדויק של הירי.
5. זרימת עבודה
המעגל המודפס נכנס למכונה → מסוע מאתר את המעגל המודפס.
המצלמה נעה מעל נקודת הייחוס → מצלמת תמונה של נקודת הייחוס של ה-PCB.
עיבוד תמונה → מחשב את היסט X/Y ואת זווית הסיבוב (θ) של המעגל המודפס.
הנתונים מוזנים חזרה למערכת ההשמה → מתאימה אוטומטית את קואורדינטות ההשמה.
מכונת ההשמה מתחילה בהשמה → מוודאת שכל הרכיבים ממוקמים במדויק.
6. אמצעי זהירות לשימוש
(1) התקנה וכיול
כיול גובה המצלמה: ודא שאורך המוקד נכון, אחרת דיוק הזיהוי יפחת.
כוונון בהירות מקור האור: אופטימיזציה של התאורה עבור צבעי PCB שונים כדי למנוע חשיפה מוגזמת או חשיפה חסרה.
מפרט עיצובי עבור נקודות ייחוס:
גודל מומלץ: 1.0 מ"מ - 2.0 מ"מ (מעגלי/צלב).
הימנעו מחפיפה עם רפידות והדפסות משי.
(2) תחזוקה יומית
נקו את העדשה באופן קבוע: נגבו בעזרת מטלית נטולת אבק ואלכוהול כדי למנוע מאבק להשפיע על התמונה.
בדקו את אורך חיי ה-LED: נוריות LED ישנות יגרום לירידה בקצב הזיהוי ויש להחליפן באופן קבוע.
הימנעו מהתנגשויות מכניות: היסט מיקום המצלמה יגרום לשגיאות זיהוי.
(3) אופטימיזציה של תוכנה
התאמת סף הזיהוי: התאם למשטחי PCB שונים (למשל, PCBs שחורים דורשים ניגודיות גבוהה יותר).
מיטוב אזור חיפוש נקודת הייחוס (ROI): צמצום הטווח יכול להגביר את מהירות הזיהוי.
7. תקלות נפוצות ופתרונות
תופעת תקלה סיבה אפשרית פתרון
זיהוי נקודת ייחוס נכשל 1. מיקוד המצלמה אינו מדויק
2. בהירות מקור האור אינה מתאימה
3. זיהום נקודת ייחוס של המעגל המודפס 1. כיול מחדש את המיקוד
2. כוונון בהירות ה-LED
3. נקו את המעגל המודפס או החליפו את נקודת הייחוס
מהירות זיהוי איטית 1. אלגוריתם עיבוד תמונה מורכב
2. עיכוב תקשורת 1. אופטימיזציה של החזר ההשקעה (הפחתת טווח חיפוש)
2. בדוק את כבל הרשת או החלף את כרטיס רכישת התמונה
תמונה מטושטשת 1. זיהום עדשה
2. הפרעות רטט 1. ניקוי עדשה
2. בדקו אם ברגי חיבור המצלמה רופפים
זיהוי שגוי (חוסר יישור) 1. עיוות PCB
2. תכנון לקוי של נקודות ייחוס 1. הוספת נקודות ייחוס נוספות (3-4)
2. שינוי עיצוב ה-PCB
8. שדרוג ופתרונות חלופיים
שדרגו למצלמה ברזולוציה גבוהה יותר (למשל 10 מיקרומטר → 5 מיקרומטר) כדי לשפר את הזיהוי של נקודות זיהוי קטנות.
החלפת מצלמת אינפרא אדום (IR): מתאימה לחומרי PCB מיוחדים (למשל, מצעים קרמיים).
הוסף אלגוריתם זיהוי בינה מלאכותית: למיקום מדויק של מעגלים מודפסים מורכבים (למשל, לוחות גמישים FPC).
9. סיכום
מצלמת ה-PCB ASM 54 היא הרכיב הוויזואלי המרכזי של מכונת ההשמה SMT ומשפיעה ישירות על דיוק ההשמה. ההדמיה ברזולוציה גבוהה, מקור האור המתכוונן ואלגוריתם הזיהוי החכם שלה מאפשרים לה להסתגל לסוגי מעגלים מודפסים שונים. כיול, ניקוי ואופטימיזציה של פרמטרים קבועים הם המפתח להבטחת פעולתה היציבה.