Kompleksowa analiza techniczna maszyny Siemens SIPLACE D3i SMT
1. Pozycjonowanie sprzętu i tło rynkowe
1.1 Pozycjonowanie sprzętu
Pozycja w linii produktów: D3i to modułowa maszyna SMT klasy średniej lub wyższej firmy Siemens (obecnie ASM SIPLACE), umieszczona na linii produkcyjnej SMT, charakteryzująca się dużą prędkością, precyzją i elastycznością, odpowiednia do masowej i różnorodnej produkcji elektronicznej (np. elektronika samochodowa, sprzęt komunikacyjny i zaawansowana elektronika użytkowa).
Relacja iteracji: D3i to ulepszony model serii D. W porównaniu z serią D1/D2 optymalizuje on dokładność dynamiczną i wydajność zmiany linii oraz obsługuje bardziej złożone rozmieszczenie komponentów (takie jak komponenty o specjalnym kształcie i BGA o dużych rozmiarach).
1.2 Dziedziczenie technologii
Własność marki: Dział SMT firmy Siemens później stał się częścią ASM Assembly Systems, ale kontynuował rozwój systemu technologii SIPLACE.
Główne zalety: odziedziczenie liniowego napędu silnikowego SIPLACE, Fly Vision i innych opatentowanych technologii.
2. Podstawowa zasada działania
2.1 Proces montażu
Transmisja i pozycjonowanie PCB
Płytka PCB wchodzi do maszyny poprzez prowadnice o wysokiej precyzji i jest mocowana za pomocą zacisku mechanicznego + adsorpcji próżniowej.
Kamera FCM identyfikuje punkty odniesienia płytki drukowanej (Fiducial) w celu skompensowania odkształcenia płytki drukowanej lub odchylenia jej położenia.
Kompletowanie i kalibracja komponentów
Głowica montażowa pobiera komponenty z podajnika i wykrywa je w czasie rzeczywistym za pomocą kamery ICM (zintegrowany moduł kamery):
Przesunięcie położenia środkowego
Błąd kąta obrotu
Współpłaszczyznowość pinów (dla QFP/BGA)
Dzięki technologii centrowania w locie komponenty są kalibrowane w trakcie ruchu, co pozwala skrócić czas przestoju.
Montaż dynamiczny
Silnik liniowy napędza głowicę montażową, a w połączeniu ze sterowaniem w zamkniętej pętli linijki kratowej pozwala na osiągnięcie pozycjonowania na poziomie nanometrów (±15μm przy 3σ).
Obsługuje montaż z kontrolą siły, zapobiegając uszkodzeniom precyzyjnych komponentów (takich jak cienkie kondensatory MLCC).
2.2 Technologia podstawowa
Technologia liniowego napędu bezpośredniego: przekładnia bez tarcia, prędkość do 2 m/s², żywotność znacznie przewyższająca żywotność tradycyjnej śruby pociągowej.
Głowica rozmieszczająca MultiStar: opcjonalna głowica z dyszą 12/16, obsługuje równoległość Pick & Place.
Inteligentny system karmienia:
Obsługuje podajnik elektryczny (eFeeder), automatycznie kalibruje pozycję przy zmianie materiałów.
Możliwość rozbudowy do ponad 300 stacji materiałowych, kompatybilność z taśmami materiałowymi o szerokości 8–104 mm.
3. Konfiguracja sprzętu i oprogramowania
3.1 Architektura sprzętowa
Opis funkcjonalny modułu
Głowica montażowa serii MultiStar, opcjonalna dysza 12/16, obsługuje komponenty o wymiarach 0201~45mm×45mm.
System wizyjny - ICM (kalibracja komponentów): 50μm@15ms
- FCM (pozycjonowanie PCB): dokładność ±10μm
System podawania Podajnik elektryczny (eFeeder) obsługuje inteligentne zarządzanie pojemnikami.
Sterowanie ruchem Silnik liniowy + linijka kratowa, powtarzalność ±15μm.
System przenośnikowy Przenośnik dwutorowy, obsługuje rozmiary płytek PCB 50 mm × 50 mm ~ 510 mm × 460 mm.
3.2 System oprogramowania
Pakiet oprogramowania SIPLACE:
Zaleta: Podstawy programowania i optymalizacji.
Xpert: Zaawansowana analiza danych (np. CPK, statystyki przesunięcia miejsca).
Monitorowanie: monitorowanie produkcji w czasie rzeczywistym (OEE, alarmy błędów).
Inteligentna funkcja optymalizacji:
Dynamiczna optymalizacja sekwencji rozmieszczenia: zmniejsz odległość przemieszczania się ramienia głowy.
Pomoc przy zmianie linii (QuickChange): automatyczne wykrywanie zmian w położeniu stacji materiałowej.
4. Kluczowe parametry wydajnościowe
Parametry wskaźników D3i
Maksymalna prędkość układania 60 000 CPH (wartość teoretyczna, rzeczywista zależy od mieszania składników)
Dokładność rozmieszczenia ±15μm @3σ (elementy układu scalonego), ±35μm (duży BGA)
Zakres komponentów 0201~45mm×45mm, grubość 0,2~12mm
Pojemność podajnika Maksymalnie 324 (taśma 8 mm)
Czas zmiany linii <5 minut (tryb QuickChange)
5. Scenariusze zastosowań przemysłowych
Elektronika samochodowa: płyta sterująca ECU (umieszczenie podzespołów odpornych na wysoką temperaturę).
Sprzęt komunikacyjny: moduł RF stacji bazowej 5G (BGA o dużej gęstości).
Elektronika medyczna: Płytki drukowane do urządzeń wszczepialnych (komponenty o bardzo małym rozstawie elementów).
Sterowanie przemysłowe: Płyta główna o wysokiej niezawodności i sterowaniu przemysłowym.
6. Szczegółowe rozwiązywanie problemów i konserwacja
6.1 Typowe usterki i rozwiązania
Błąd 1: Przesunięcie położenia komponentu
Możliwe przyczyny:
Pozycjonowanie PCB jest niedokładne (błąd rozpoznania znacznika).
Zużycie dyszy powoduje odchylenie wysokości zasysania.
Rozwiązanie:
Wyczyść kamerę FCM i ponownie skalibruj punkt odniesienia.
Za pomocą kalibratora wysokości dyszy dostosuj parametry osi Z.
Błąd 2: Awaria układu podciśnieniowego
Możliwe przyczyny:
Zablokowanie dyszy lub nieszczelność rurociągu podciśnieniowego.
Błąd ustawienia parametru grubości komponentu.
Rozwiązanie:
Wyczyść dyszę za pomocą myjki ultradźwiękowej.
Sprawdź ciśnienie generatora podciśnienia (wartość standardowa: -80~-90kPa).
Błąd 3: Alarm napędu (ERR-2105)
Możliwe przyczyny: Przeciążenie silnika liniowego lub awaria enkodera.
Rozwiązanie:
Po wyłączeniu zasilania sprawdź ręcznie, czy na szynie prowadzącej nie znajdują się ciała obce.
Skontaktuj się z pomocą techniczną ASM, aby wymienić moduł napędowy.
6.2 Plan konserwacji zapobiegawczej
Zawartość cyklu konserwacji
Codziennie - Czyść dyszę, obiektyw aparatu
- Sprawdź ciśnienie podciśnienia
Co tydzień - Smarowanie prowadnicy liniowej
- Skalibrować wysokość osi Z głowicy montażowej
Miesięcznie - Pełna kalibracja układu wzrokowego
- Parametry sprzętu zapasowego
7. Analiza porównawcza produktów konkurencyjnych
Model SIPLACE D3i FUJI NXT III Panasonic CM602
Prędkość (CPH) 60 000 75 000 50 000
Dokładność (μm) ±15 ±25 ±30
Czas zmiany linii <5 minut 10 minut 8 minut
Zalety Wysoka dokładność dynamiczna Ultra wysoka prędkość Kompatybilność z dużą płytą główną
8. Podsumowanie
SIPLACE D3i, dzięki liniowej technologii napędu bezpośredniego, inteligentnemu systemowi podawania i modułowej konstrukcji, doskonale sprawdza się w skomplikowanych scenariuszach montażu wymagających wysokiej precyzji i jest szczególnie przydatny w zaawansowanych sektorach produkcji, takich jak elektronika samochodowa i sprzęt komunikacyjny.
Zalecenia:
Regularna konserwacja może wydłużyć żywotność sprzętu (należy zwrócić szczególną uwagę na prowadnice liniowe i systemy próżniowe).
Zalecamy szybkie rozwiązywanie skomplikowanych usterek za pomocą naszej usługi diagnostyki zdalnej.
Bardziej szczegółowe instrukcje mechaniczne i przewodniki dotyczące obsługi oprogramowania można znaleźć na oficjalnym portalu pomocy technicznej ASM.