Siemens SIPLACE D3i SMT-machine: uitgebreide technische analyse
1. Positionering van apparatuur en marktachtergrond
1.1 Positionering van de apparatuur
Productlijnpositie: De D3i is een modulaire SMT-machine uit het midden- tot hoge segment van Siemens (nu ASM SIPLACE). Deze machine is opgenomen in de SMT-productielijn en kenmerkt zich door hoge snelheid, hoge precisie en hoge flexibiliteit. Deze machine is geschikt voor de productie van grote volumes en meerdere varianten van elektronische apparatuur (zoals auto-elektronica, communicatieapparatuur en hoogwaardige consumentenelektronica).
Iteratierelatie: D3i is een verbeterd model van de D-serie. Vergeleken met de D1/D2-serie optimaliseert het de dynamische nauwkeurigheid en de efficiëntie van lijnveranderingen, en ondersteunt het complexere componentplaatsing (zoals componenten met een speciale vorm en grote BGA's).
1.2 Technologie-erfenis
Merkeigenaarschap: Siemens SMT-activiteiten behoorden later tot ASM Assembly Systems, maar bleven gebruikmaken van het SIPLACE-technologiesysteem.
Belangrijkste voordelen: Overname van SIPLACE lineaire motoraandrijving, Fly Vision en andere gepatenteerde technologieën.
2. Kernwerkprincipe
2.1 Montageproces
PCB-transmissie en -positionering
De printplaat komt de machine binnen via uiterst precieze geleiderails en wordt vastgezet met mechanische klemming en vacuümadsorptie.
FCM-camera identificeert PCB-referentiepunten (Fiducial) om PCB-vervorming of positieafwijking te compenseren.
Componenten selecteren en kalibreren
De montagekop pakt componenten op uit de feeder en detecteert componenten in realtime via de ICM-camera (geïntegreerde cameramodule):
Middenpositie offset
Rotatiehoekfout
Pincoplanariteit (voor QFP/BGA)
Met behulp van vliegende centreertechnologie worden componenten tijdens de beweging gekalibreerd om de pauzetijd te verkorten.
Dynamische montage
De montagekop wordt aangestuurd door een lineaire motor, gecombineerd met een gesloten lusregeling met roosterliniaal, om positionering op nanometerniveau te bereiken (±15 μm @3σ).
Ondersteunt krachtgestuurde montage om schade aan precisiecomponenten (zoals dunne MLCC) te voorkomen.
2.2 Kerntechnologie
Lineaire directe aandrijftechnologie: wrijvingsloze overbrenging, snelheid tot 2 m/s², levensduur is veel langer dan die van traditionele spindels.
MultiStar plaatsingskop: Optionele 12/16 spuitmondkop, ondersteunt Pick & Place-parallellisme.
Intelligent voersysteem:
Ondersteunt elektrische toevoer (eFeeder), kalibreert automatisch de positie bij het wisselen van materiaal.
Kan worden uitgebreid tot meer dan 300 materiaalstations, compatibel met materiaaltapes van 8 mm tot 104 mm.
3. Hardware- en softwareconfiguratie
3.1 Hardware-architectuur
Module Functionele beschrijving
Plaatsingskop MultiStar-serie, optioneel 12/16 spuitmond, ondersteunt componenten van 0201~45mm×45mm.
Visiesysteem - ICM (componentkalibratie): 50 μm @ 15 ms
- FCM (PCB-positionering): nauwkeurigheid van ±10 μm
Voedersysteem Elektrische voederautomaat (eFeeder), ondersteunt intelligent bakbeheer.
Bewegingsregeling Lineaire motor + roosterliniaal, herhaalbaarheid ±15μm.
Transportsysteem Dubbelsporige transportband, ondersteunt PCB-afmetingen van 50 mm × 50 mm ~ 510 mm × 460 mm.
3.2 Softwaresysteem
SIPLACE-softwarepakket:
Voordelen: Basisprogrammering en optimalisatie.
Xpert: Geavanceerde gegevensanalyse (zoals CPK, plaatsingsoffsetstatistieken).
Monitoren: Realtime productiebewaking (OEE, foutmeldingen).
Intelligente optimalisatiefunctie:
Optimalisatie van dynamische plaatsingsvolgorde: verklein de bewegingsafstand van de hoofdarm.
Hulp bij lijnwijzigingen (QuickChange): Automatische identificatie van wijzigingen in de positie van het materiaalstation.
4. Belangrijkste prestatieparameters
Indicatoren D3i-parameters
Maximale plaatsingssnelheid 60.000 CPH (theoretische waarde, werkelijke waarde hangt af van de componentmenging)
Plaatsingsnauwkeurigheid ±15 μm @3σ (chipcomponenten), ±35 μm (grote BGA)
Componentbereik 0201~45mm×45mm, dikte 0,2~12mm
Feedercapaciteit Maximaal 324 (8mm tape)
Lijnwisseltijd <5 minuten (QuickChange-modus)
5. Toepassingsscenario's voor de industrie
Auto-elektronica: ECU-regelbord (componentenplaatsing bestand tegen hoge temperaturen).
Communicatieapparatuur: 5G-basisstation-RF-module (BGA met hoge dichtheid).
Medische elektronica: implanteerbaar PCB (ultrafijne componenten).
Industriële besturing: moederbord voor industriële besturing met hoge betrouwbaarheid.
6. Uitgebreide probleemoplossing en onderhoud
6.1 Veelvoorkomende fouten en oplossingen
Fout 1: Componentplaatsingsoffset
Mogelijke oorzaken:
De positionering van de PCB is onnauwkeurig (fout in herkenning).
Slijtage van de spuitmond veroorzaakt afwijkingen in de opneemhoogte.
Oplossing:
Maak de FCM-camera schoon en kalibreer het referentiepunt opnieuw.
Gebruik de spuitmondhoogtekalibrator om de Z-asparameters aan te passen.
Fout 2: storing in vacuümopname
Mogelijke oorzaken:
Verstopte sproeier of lekkage in vacuümleiding.
Fout bij het instellen van de componentdikteparameter.
Oplossing:
Reinig het mondstuk met een ultrasoonreiniger.
Controleer de druk van de vacuümgenerator (standaardwaarde: -80~-90 kPa).
Fout 3: Aandrijfalarm (ERR-2105)
Mogelijke oorzaken: overbelasting van de lineaire motor of storing van de encoder.
Oplossing:
Controleer handmatig of er zich vreemde voorwerpen op de geleiderail bevinden nadat de stroom is uitgeschakeld.
Neem contact op met de technische ondersteuning van ASM om de aandrijfmodule te vervangen.
6.2 Preventief onderhoudsplan
Inhoud van de cyclusonderhoud
Dagelijks - Reinig het mondstuk en de cameralens
- Controleer de vacuümdruk
Wekelijks - Smeer de lineaire geleider
- Kalibreer de Z-ashoogte van de plaatsingskop
Maandelijks - Kalibreer het visuele systeem volledig
- Parameters van back-upapparatuur
7. Vergelijkende analyse van concurrerende producten
Model SIPLACE D3i FUJI NXT III Panasonic CM602
Snelheid (CPH) 60.000 75.000 50.000
Nauwkeurigheid (μm) ±15 ±25 ±30
Lijnwisseltijd <5 minuten 10 minuten 8 minuten
Voordelen Hoge dynamische nauwkeurigheid Ultrahoge snelheid Grote bordcompatibiliteit
8. Samenvatting
De SIPLACE D3i blinkt dankzij de lineaire directe aandrijftechnologie, het intelligente toevoersysteem en het modulaire ontwerp uit in complexe plaatsingsscenario's met hoge precisie en is met name geschikt voor geavanceerde productiesectoren zoals auto-elektronica en communicatieapparatuur.
Aanbevelingen:
Regelmatig onderhoud kan de levensduur van de apparatuur verlengen (focus op lineaire geleidingen en vacuümsystemen).
Wij adviseren u om complexe storingen snel op te lossen via onze diagnoseservice op afstand.
Bezoek het officiële technische ondersteuningsportaal van ASM voor meer gedetailleerde mechanische handleidingen of softwarebedieningshandleidingen.