Kepala penempatan ASM E OLEH SIPLACE cp14 03109887

Kepala kerja SIPLACE CP14 adalah modul penempatan inti yang dirancang oleh ASM Assembly Systems (sebelumnya Siemens Electronic Assembly Systems) untuk mesin penempatan berkecepatan tinggi dan presisi tinggi, dan merupakan komponen utama dari mesin penempatan seri SIPLACE X. Kepala kerja dioptimalkan untuk lingkungan manufaktur elektronik bervolume tinggi dan campuran tinggi serta cocok untuk penempatan 01005 berkecepatan sangat tinggi dan presisi ke komponen IC besar (seperti 0402, 0603, QFN, POP, dll.).

2. Latar belakang teknis dan posisi pasar

Latar belakang pengembangan: Untuk memenuhi persyaratan penempatan kepadatan tinggi komponen mikro (01005) dan komponen berbentuk khusus dalam industri seperti 5G dan elektronik otomotif

Posisi pasar: Lini produksi SMT kelas menengah hingga atas, menyeimbangkan kecepatan dan presisi (kecepatan teoritis kepala kerja CP14 dapat mencapai 156.000 CPH)

Hubungan generasi: CP14 adalah versi yang ditingkatkan dari CP12, dan peningkatan utamanya meliputi:

Batang nosel 30% lebih ringan

Kecepatan respons sistem vakum meningkat sebesar 20%

Menambahkan fungsi pemindaian permukaan komponen

3. Penjelasan rinci tentang struktur mekanik

1. Sistem mekanik inti

Fitur Teknis Subsistem

Sistem penggerak multi-sumbu menggunakan teknologi pemandu suspensi magnetik + motor linier (paten DE102015216789), pengulangan sumbu Z ±5μm

Matriks kepala penempatan 16 nosel dikontrol secara independen, dan setiap nosel dilengkapi dengan rotasi sumbu θ independen (resolusi 0,01°)

Mekanisme pengurangan getaran Desain pengurangan getaran tiga tingkat (peredam elektromagnetik aktif + penyangga karet pasif + pegas udara)

Penggantian modul cepat Desain modular, waktu penggantian kepala kerja tunggal <90 detik (termasuk kalibrasi)

2. Sistem kontrol gerak

Sumbu X/Y: penggerak motor linier, akselerasi maksimum 3G

Sumbu Z: penggerak motor kumparan suara, rentang kontrol tekanan 0,1-5N (langkah 0,01N yang dapat diprogram)

Sumbu θ: motor penggerak langsung (DDM), kecepatan 3000rpm

IV. Sistem elektronik dan sensor

1. Jaringan sensor cerdas

Jenis sensor Parameter teknis Fungsi

Altimeter laser 3D Rentang pengukuran 0-10mm, resolusi 1μm Deteksi koplanaritas komponen, kompensasi kelengkungan PCB

Sistem penglihatan kecepatan bingkai tinggi CMOS 2000fps, resolusi optik 5μm Penyelarasan komponen waktu nyata dan deteksi cacat

Sensor vakum matriks 16 saluran pemantauan independen, waktu respons <1 ms Pemantauan tingkat keberhasilan pengambilan dan pemeliharaan prediktif

Modul pemantauan suhu Pengukuran suhu 8 titik, akurasi ±0,5℃ Kompensasi deformasi termal dan perlindungan panas berlebih

2. Arsitektur kontrol

Pengendali utama: Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC

Komunikasi waktu nyata: TSN (Time Sensitive Network), waktu siklus 62,5μs

Sistem keamanan: rem pengaman SIL3, verifikasi encoder redundan ganda

V. Parameter kinerja

1. Spesifikasi dasar

Indeks Parameter

Rentang komponen yang berlaku 01005 (0,4×0,2mm)~30×30mm (termasuk CSP pitch 0,3mm)

Kecepatan pemasangan teoritis 156.000CPH (standar IPC9850)

Akurasi pemasangan ±25μm@3σ (Cpk≥1.67)

Jarak komponen minimum 0,15 mm (diperlukan nosel khusus)

Berat 4,2kg (termasuk set nosel standar)

2. Persyaratan lingkungan

Persyaratan Parameter

Suhu kerja 23±2℃ (diperlukan bengkel dengan suhu konstan)

Kisaran kelembaban 40-60%RH (tanpa kondensasi)

Udara terkompresi 6bar±0.2bar, standar ISO8573-1 Kelas 2

VI. Inovasi teknologi inti

1. Sistem Kompensasi Akurasi Dinamis (DACS)

Faktor kompensasi waktu nyata:

Deformasi termal mekanis (melalui jaringan sensor suhu)

Inersia gerak (berdasarkan kontrol umpan maju percepatan)

Deformasi PCB (umpan balik data pemindaian 3D)

2. Strategi penempatan yang cerdas

Kontrol adaptif tekanan:

Teknologi pendaratan lunak (gaya kontak <0,1N)

Pemantauan deformasi pasta solder (melalui sensor perpindahan laser)

Algoritma penanganan komponen:

Kontrol anti-flip komponen asimetris

Algoritma anti-percikan komponen mikro

VII. Sistem pemeliharaan

1. Rencana pemeliharaan tiga tingkat

Poin Teknis Item Siklus

Pemeriksaan pembersihan nosel harian Gunakan pena pembersih khusus (P/N: SIPLACE 488-223) untuk membersihkan dinding bagian dalam nosel

Pemeriksaan mingguan Pemeriksaan sistem vakum Uji waktu pembentukan vakum 16 saluran (nilai standar <50ms)

Perawatan bulanan Pelumasan bagian yang bergerak Gunakan gemuk khusus (Klüberplex BEM 41-132), dosis 0,2 ml/rel pemandu

Pemeriksaan tahunan Kalibrasi komprehensif Termasuk:

• Kalibrasi panjang fokus sistem optik

• Kompensasi fase encoder

• Kalibrasi titik nol sensor gaya

2. Fungsi pemeliharaan prediktif

Pemantauan indeks kesehatan:

Keausan nosel (berdasarkan analisis bentuk gelombang vakum)

Prediksi umur bearing (diagnosis spektrum getaran)

Sistem alarm cerdas:

Peringatan kesalahan dini (seperti E710: kelainan harmonik sumbu Z)

Saran pemeliharaan (melalui ASM Remote Smart Factory)

8. Diagnosis kesalahan umum

1. Kesalahan mekanis

Analisis Akar Penyebab Fenomena Kode Solusi

E201 Servo sumbu Z kelebihan beban Pembuangan panas motor kumparan suara buruk Bersihkan saluran pembuangan panas dan periksa kipas pendingin

E315 Deviasi posisi sumbu θ Sinyal encoder terganggu Periksa kabel pelindung dan lakukan pembumian ulang

2. Kegagalan sistem vakum

Analisis Akar Penyebab Fenomena Kode Solusi

E407 Kegagalan vakum multisaluran Diafragma katup distribusi rusak Ganti grup katup (P/N: SIPLACE 577-991)

E412 Keterlambatan respons vakum Penyumbatan sebagian pipa Gunakan jarum 0,3 mm untuk membersihkan

3. Kegagalan sistem penglihatan

Analisis Akar Penyebab Fenomena Kode Solusi

E521 Gambar kabur Polusi kelompok lensa atau redaman LED Pembersihan optik profesional, mengukur intensitas sumber cahaya

E533 Data kalibrasi abnormal Deviasi posisi papan kalibrasi Jalankan kembali Wizard Kalibrasi Visi

IX. Peningkatan dan pemilihan

1. Opsi perluasan fungsi

Kode opsi Deskripsi fungsi

Kit penempatan ultra-presisi OPX-014-001 (termasuk nosel tingkat nano, akurasi ditingkatkan hingga ±15μm)

Versi suhu tinggi OPX-014-003 (mendukung lingkungan 85℃, termasuk sistem pelumasan khusus)

Kit antistatis OPX-014-005 (ESD<10V, cocok untuk komponen RF)

2. Jalur peningkatan yang cerdas

ASM Smart Reponse: Optimasi mandiri parameter penempatan berbasis AI

Kit Kembar Digital: Perangkat pemodelan kembar digital workhead

X. Kasus Aplikasi

Rencana konfigurasi lini produksi elektronik otomotif:

Kombinasi peralatan: 4×SIPLACE X4 (masing-masing dilengkapi dengan 2 kepala kerja CP14)

Komponen khas:

01005 resistor (60% 0402)

QFN-56 (jarak 0,4 mm)

Konektor berbentuk khusus (hingga 15mm)

Kinerja yang diukur:

OEE Komprehensif: 92,3%

Interval kegagalan rata-rata: 1.750 jam

XI. Tren perkembangan teknologi

Desain yang lebih ringan: Batang nosel serat karbon (pengurangan berat 50%)

Kontrol kopling medan multi-fisika:

Optimalisasi kolaboratif getaran-panas-tekanan

Aplikasi penginderaan kuantum:

Pengukuran posisi skala nano (tahap prototipe)

Kepala kerja ini merupakan teknologi penempatan SMT tingkat lanjut saat ini. Ia mencapai keseimbangan sempurna antara kecepatan dan akurasi melalui integrasi teknologi yang mendalam dan merupakan solusi pilihan untuk manufaktur elektronik kelas atas.