Cap de plasare ASM E BY SIPLACE cp14 03109887

Capul de lucru SIPLACE CP14 este un modul de plasare a miezurilor proiectat de ASM Assembly Systems (fosta Siemens Electronic Assembly Systems) pentru mașini de plasare de mare viteză și precizie și este o componentă cheie a mașinilor de plasare din seria SIPLACE X. Capul de lucru este optimizat pentru medii de producție electronică cu volum mare și mix de componente și este potrivit pentru plasarea ultra-rapidă și precisă a 01005 pe componente IC mari (cum ar fi 0402, 0603, QFN, POP etc.).

2. Context tehnic și poziționare pe piață

Contextul dezvoltării: Pentru a îndeplini cerințele de plasare de înaltă densitate a microcomponentelor (01005) și a componentelor cu forme speciale în industrii precum 5G și electronica auto

Poziționare pe piață: Linii de producție SMT de gamă medie spre superioară, echilibrând viteza și precizia (viteza teoretică a capului de lucru CP14 poate ajunge la 156.000 CPH)

Relația dintre generații: CP14 este o versiune îmbunătățită a CP12, iar principalele îmbunătățiri includ:

Tija duzei este cu 30% mai ușoară

Viteza de răspuns a sistemului de vid este crescută cu 20%

Funcție adăugată de scanare a suprafeței componentelor

3. Explicație detaliată a structurii mecanice

1. Sistem mecanic central

Caracteristici tehnice ale subsistemului

Sistemul de acționare multiaxial utilizează motor liniar + tehnologie de ghidare cu suspensie magnetică (brevet DE102015216789), repetabilitate pe axa Z ±5μm

Matricea capului de plasare cu 16 duze controlate independent, fiecare duză fiind echipată cu o axă θ independentă de rotație (rezoluție 0,01°)

Mecanism de reducere a vibrațiilor Design de reducere a vibrațiilor pe trei niveluri (amortizare electromagnetică activă + tampon pasiv din cauciuc + arc pneumatic)

Înlocuire rapidă a modulelor Design modular, timp de înlocuire a unui singur cap de lucru <90 de secunde (inclusiv calibrarea)

2. Sistem de control al mișcării

Axa X/Y: acționare cu motor liniar, accelerație maximă 3G

Axa Z: acționare motor cu bobină vocală, interval de control al presiunii 0,1-5N (pas programabil de 0,01N)

Axa θ: motor cu acționare directă (DDM), viteză 3000 rpm

IV. Sistem electronic și de senzori

1. Rețea de senzori inteligenți

Tip senzor Parametri tehnici Funcție

Altimetru laser 3D, interval de măsurare 0-10 mm, rezoluție 1 μm, detectare coplanaritate componente, compensare deformare PCB

Sistem de viziune cu rată mare de cadre pe secundă, CMOS de 2000 fps, rezoluție optică de 5 μm, aliniere a componentelor în timp real și detectare a defectelor

Senzor de vid Matrix cu 16 canale, monitorizare independentă, timp de răspuns <1ms, monitorizare a ratei de succes a detectării și mentenanță predictivă

Modul de monitorizare a temperaturii, măsurare a temperaturii în 8 puncte, precizie ±0,5 ℃, compensare termică a deformării și protecție la supraîncălzire

2. Arhitectura de control

Controler principal: Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC

Comunicare în timp real: TSN (Time Sensitive Network), timp de ciclu 62,5 μs

Sistem de siguranță: frână de siguranță SIL3, verificare dublă redundantă a encoderului

V. Parametrii de performanță

1. Specificații de bază

Indexul parametrilor

Interval de componente aplicabile 01005 (0,4 × 0,2 mm) ~ 30 × 30 mm (inclusiv CSP cu pas de 0,3 mm)

Viteză teoretică de montare 156.000 CPH (standard IPC9850)

Precizie de montare ±25μm@3σ (Cpk≥1.67)

Distanța minimă între componente 0,15 mm (este necesară o duză specială)

Greutate 4,2 kg (inclusiv setul standard de duze)

2. Cerințe de mediu

Cerințe privind parametrii

Temperatura de lucru 23±2℃ (este necesar un atelier cu temperatură constantă)

Interval de umiditate 40-60% RH (fără condens)

Aer comprimat 6bar±0.2bar, standard ISO8573-1 Clasa 2

VI. Inovație tehnologică de bază

1. Sistem dinamic de compensare a preciziei (DACS)

Factori de compensare în timp real:

Deformare termică mecanică (prin rețeaua de senzori de temperatură)

Inerția mișcării (bazată pe controlul anticipat al accelerației)

Deformarea PCB-ului (feedback al datelor de scanare 3D)

2. Strategie inteligentă de plasare

Control adaptiv al presiunii:

Tehnologie de aterizare lină (forță de contact <0,1N)

Monitorizarea deformării pastei de lipit (prin senzor de deplasare cu laser)

Algoritmul de gestionare a componentelor:

Control anti-răsturnare a componentelor asimetrice

Algoritm anti-stropire cu microcomponente

VII. Sistem de întreținere

1. Plan de întreținere pe trei niveluri

Puncte tehnice ale elementului ciclului

Inspecția zilnică a curățării duzei Folosiți un stilou de curățare special (cod produs: SIPLACE 488-223) pentru a curăța peretele interior al duzei

Inspecție săptămânală Inspecția sistemului de vid Testarea timpului de stabilire a vidului pentru 16 canale (valoare standard <50ms)

Întreținere lunară Lubrifierea pieselor mobile Folosiți unsoare specială (Klüberplex BEM 41-132), dozaj 0,2 ml/șină de ghidare

Inspecție anuală Calibrare completă Include:

• Calibrarea distanței focale a sistemului optic

• Compensarea fazei encoderului

• Calibrarea punctului zero al senzorului de forță

2. Funcția de întreținere predictivă

Monitorizarea indicilor de sănătate:

Uzura duzei (pe baza analizei formei de undă a vidului)

Predicția duratei de viață a rulmenților (diagnosticarea spectrului de vibrații)

Sistem de alarmă inteligent:

Avertizare timpurie de defecțiune (cum ar fi E710: Anomalie armonică pe axa Z)

Sugestii de întreținere transmise (prin ASM Remote Smart Factory)

8. Diagnosticarea tipică a defecțiunilor

1. Defecțiune mecanică

Analiza cauzei principale a fenomenului de cod Soluție

E201 Suprasarcină servo axa Z Disiparea slabă a căldurii motorului bobinei vocale Curățați canalul de disipare a căldurii și verificați ventilatorul de răcire

E315 Abatere de poziționare a axei θ Semnalul encoderului este interferat Verificați firul de ecranare și refaceți împământarea

2. Defecțiune a sistemului de vid

Analiza cauzei principale a fenomenului de cod Soluție

E407 Defecțiune la vidul multicanal Diafragma supapei de distribuție este deteriorată Înlocuiți grupul de supape (P/N: SIPLACE 577-991)

E412 Întârziere răspuns vid Blocaj parțial al conductei Folosiți ac de 0,3 mm pentru curățare

3. Defecțiunea sistemului vizual

Analiza cauzei principale a fenomenului de cod Soluție

E521 Neclaritate a imaginii Poluare a grupului de lentile sau atenuare LED Curățare optică profesională, măsurarea intensității sursei de lumină

E533 Date de calibrare anormale Abatere de poziționare a plăcii de calibrare Executați din nou programul Vision Calibration Wizard

IX. Modernizare și selecție

1. Opțiuni de extindere a funcțiilor

Cod opțiune Descriere funcție

OPX-014-001 Kit de plasare ultra-precizie (include duză la nivel nanometric, precizie îmbunătățită la ±15 μm)

Versiunea OPX-014-003 pentru temperaturi ridicate (suportă un mediu de 85℃, inclusiv sistem special de lubrifiere)

Kit antistatic OPX-014-005 (ESD<10V, potrivit pentru componente RF)

2. Cale de actualizare inteligentă

ASM Smart Repons: Autooptimizare a parametrilor de plasare bazată pe inteligență artificială

Kit Digital Twin: Setul de instrumente de modelare digital Twin Headhead

X. Caz de aplicare

Plan de configurare a liniei de producție pentru electronice auto:

Combinație de echipamente: 4×SIPLACE X4 (fiecare echipat cu 2 capete de lucru CP14)

Componente tipice:

Rezistoare 01005 (60% 0402)

QFN-56 (pas 0,4 mm)

Conectori cu forme speciale (până la 15 mm)

Performanță măsurată:

OEE complet: 92,3%

Interval mediu de defecțiune: 1.750 ore

XI. Tendința dezvoltării tehnologice

Design mai ușor: Tijă de duză din fibră de carbon (reducere cu 50% a greutății)

Controlul cuplării câmpurilor multi-fizice:

Optimizare colaborativă vibrații-căldură-stres

Aplicație în detectarea cuantică:

Măsurarea poziției la nanoscală (stadiul de prototip)

Acest cap de lucru reprezintă nivelul avansat actual al tehnologiei de plasare SMT. Acesta atinge un echilibru perfect între viteză și precizie printr-o integrare tehnologică profundă și este soluția preferată pentru producția electronică de înaltă performanță.