ASM E BY SIPLACE glava za postavljanje cp14 03109887

Radna glava SIPLACE CP14 je modul za postavljanje jezgre koji je dizajnirao ASM Assembly Systems (prije Siemens Electronic Assembly Systems) za strojeve za brzo i precizno postavljanje, te je ključna komponenta strojeva za postavljanje serije SIPLACE X. Radna glava je optimizirana za okruženja elektroničke proizvodnje velikih količina i miješanih proizvoda te je prikladna za ultrabrzo i precizno postavljanje 01005 na velike IC komponente (kao što su 0402, 0603, QFN, POP itd.).

2. Tehnička pozadina i tržišno pozicioniranje

Razvojna pozadina: Zadovoljavanje zahtjeva visoke gustoće postavljanja mikrokomponenti (01005) i komponenti posebnog oblika u industrijama kao što su 5G i automobilska elektronika

Tržišno pozicioniranje: SMT proizvodne linije srednje do visoke klase, uravnotežena brzina i preciznost (teorijska brzina radne glave CP14 može doseći 156 000 CPH)

Generacijski odnos: CP14 je nadograđena verzija CP12, a glavna poboljšanja uključuju:

Šipka mlaznice je 30% lakša

Brzina odziva vakuumskog sustava povećana je za 20%

Dodana je funkcija skeniranja površine komponente

3. Detaljno objašnjenje mehaničke strukture

1. Osnovni mehanički sustav

Tehničke značajke podsustava

Višeosni pogonski sustav koristi linearni motor + tehnologiju magnetskog ovjesa (patent DE102015216789), ponovljivost Z-osi ±5 μm

Matrica glave za postavljanje 16 mlaznica se neovisno kontrolira, a svaka mlaznica je opremljena neovisnom rotacijom θ-osi (rezolucija 0,01°)

Mehanizam za smanjenje vibracija Dizajn s tri razine smanjenja vibracija (aktivno elektromagnetsko prigušenje + pasivni gumeni odbojnik + zračna opruga)

Brza zamjena modula Modularni dizajn, vrijeme zamjene jedne radne glave <90 sekundi (uključujući kalibraciju)

2. Sustav upravljanja kretanjem

X/Y os: linearni motorni pogon, maksimalno ubrzanje 3G

Z-os: pogon motora sa zavojnicom, raspon regulacije tlaka 0,1-5 N (programabilni korak od 0,01 N)

θ os: motor s direktnim pogonom (DDM), brzina 3000 o/min

IV. Elektronika i senzorski sustav

1. Inteligentna senzorska mreža

Tip senzora Tehnički parametri Funkcija

3D laserski visinomjer Mjerni raspon 0-10 mm, rezolucija 1 μm Detekcija koplanarnosti komponenti, kompenzacija savijanja PCB-a

Vizualni sustav visoke brzine kadrova CMOS od 2000 sličica u sekundi, optička rezolucija od 5 μm Poravnanje komponenti u stvarnom vremenu i otkrivanje nedostataka

Matrični vakuumski senzor, 16 kanala, neovisno praćenje, vrijeme odziva <1 ms, praćenje uspješnosti pokretanja i prediktivno održavanje

Modul za nadzor temperature 8-točkovno mjerenje temperature, točnost ±0,5 ℃ Kompenzacija toplinske deformacije i zaštita od pregrijavanja

2. Arhitektura upravljanja

Glavni kontroler: Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC

Komunikacija u stvarnom vremenu: TSN (Vremenski osjetljiva mreža), vrijeme ciklusa 62,5 μs

Sigurnosni sustav: SIL3 sigurnosna kočnica, dvostruka redundantna verifikacija enkodera

V. Parametri performansi

1. Osnovne specifikacije

Indeks parametara

Primjenjivi raspon komponenti 01005 (0,4 × 0,2 mm) ~ 30 × 30 mm (uključujući CSP s korakom od 0,3 mm)

Teoretska brzina montaže 156.000 CPH (standard IPC9850)

Točnost montaže ±25μm@3σ (Cpk≥1,67)

Minimalni razmak komponenti 0,15 mm (potrebna je posebna mlaznica)

Težina 4,2 kg (uključujući standardni set mlaznica)

2. Zahtjevi zaštite okoliša

Zahtjevi za parametre

Radna temperatura 23±2℃ (potrebna je radionica s konstantnom temperaturom)

Raspon vlažnosti 40-60%RH (bez kondenzacije)

Komprimirani zrak 6 bara ± 0,2 bara, standard ISO8573-1 klase 2

VI. Inovacije temeljne tehnologije

1. Sustav za kompenzaciju dinamičke točnosti (DACS)

Faktori kompenzacije u stvarnom vremenu:

Mehanička toplinska deformacija (putem mreže temperaturnih senzora)

Inercija kretanja (temeljena na upravljanju ubrzanjem s unaprijednom povratnom spregom)

Deformacija PCB-a (povratna informacija o podacima 3D skeniranja)

2. Inteligentna strategija smještaja

Adaptivna kontrola tlaka:

Tehnologija mekog slijetanja (kontaktna sila <0,1 N)

Praćenje deformacije lemne paste (pomoću laserskog senzora pomaka)

Algoritam za rukovanje komponentama:

Asimetrična komponentna kontrola protiv prevrtanja

Algoritam protiv prskanja mikrokomponenti

VII. Sustav održavanja

1. Plan održavanja na tri razine

Tehničke točke stavke ciklusa

Dnevni pregled čišćenja mlaznice Za čišćenje unutarnje stijenke mlaznice koristite posebnu olovku za čišćenje (broj artikla: SIPLACE 488-223).

Tjedni pregled Pregled vakuumskog sustava Testirajte vrijeme uspostavljanja vakuuma 16 kanala (standardna vrijednost <50ms)

Mjesečno održavanje Podmazivanje pokretnih dijelova Koristite posebnu mast (Klüberplex BEM 41-132), doziranje 0,2 ml/vodilica

Godišnji pregled Sveobuhvatna kalibracija uključuje:

• Kalibracija žarišne duljine optičkog sustava

• Kompenzacija faze enkodera

• Kalibracija nulte točke senzora sile

2. Funkcija prediktivnog održavanja

Praćenje zdravstvenog indeksa:

Istrošenost mlaznice (na temelju analize valnog oblika vakuuma)

Predviđanje vijeka trajanja ležaja (dijagnoza vibracijskog spektra)

Inteligentni alarmni sustav:

Rano upozorenje na kvar (kao što je E710: harmonijska abnormalnost Z-osi)

Prijedlog za održavanje (putem ASM Remote Smart Factory)

8. Tipična dijagnoza kvara

1. Mehanički kvar

Kod Pojava Analiza uzroka Rješenje

E201 Preopterećenje servo motora Z-osi Slabo odvođenje topline zvučne zavojnice Očistite kanal za odvođenje topline i provjerite ventilator za hlađenje

E315 Odstupanje pozicioniranja θ-osi Signal enkodera je ometan Provjerite zaštitnu žicu i ponovno uzemljite

2. Kvar vakuumskog sustava

Kod Pojava Analiza uzroka Rješenje

E407 Kvar višekanalnog vakuuma Oštećena je dijafragma razvodnog ventila Zamijenite skupinu ventila (P/N: SIPLACE 577-991)

E412 Kašnjenje odziva vakuuma Djelomično začepljenje cjevovoda Za čišćenje upotrijebite iglu od 0,3 mm

3. Kvar sustava vida

Kod Pojava Analiza uzroka Rješenje

E521 Zamućenje slike Onečišćenje grupe leća ili slabljenje LED dioda Profesionalno optičko čišćenje, mjerenje intenziteta izvora svjetlosti

E533 Nenormalni podaci kalibracije Odstupanje položaja kalibracijske ploče Ponovno pokrenite čarobnjaka za kalibraciju vida

IX. Nadogradnja i odabir

1. Mogućnosti proširenja funkcija

Šifra opcije Opis funkcije

OPX-014-001 Komplet za ultraprecizno postavljanje (uključujući nano-mlaznicu, točnost poboljšana na ±15μm)

OPX-014-003 verzija za visoke temperature (podržava okruženje od 85℃, uključujući poseban sustav podmazivanja)

OPX-014-005 antistatički komplet (ESD < 10 V, pogodno za RF komponente)

2. Inteligentni put nadogradnje

ASM Smart Reponse: Samooptimizacija parametara smještaja temeljena na umjetnoj inteligenciji

Komplet digitalnih blizanaca: Komplet alata za modeliranje digitalnih blizanaca radne glave

X. Slučaj primjene

Plan konfiguracije proizvodne linije za automobilsku elektroniku:

Kombinacija opreme: 4×SIPLACE X4 (svaka opremljena s 2 radne glave CP14)

Tipične komponente:

01005 otpornici (60% 0402)

QFN-56 (razmak od 0,4 mm)

Specijalno oblikovani konektori (do 15 mm)

Izmjerene performanse:

Sveobuhvatni OEE: 92,3%

Prosječni interval kvara: 1750 sati

XI. Trend razvoja tehnologije

Lakši dizajn: Mlaznica od karbonskih vlakana (smanjenje težine za 50%)

Upravljanje višefizikalnim spajanjem polja:

Kolaborativna optimizacija vibracija, topline i naprezanja

Primjena kvantnog osjećanja:

Mjerenje položaja na nanoskalnim razinama (faza prototipa)

Ova radna glava predstavlja trenutnu naprednu razinu SMT tehnologije postavljanja. Postiže savršenu ravnotežu između brzine i točnosti kroz duboku integraciju tehnologije i preferirano je rješenje za vrhunsku elektroničku proizvodnju.