Komplexná technická analýza stroja Siemens SIPLACE D3i SMT
1. Umiestnenie zariadení a trhové pozadie
1.1 Umiestnenie zariadenia
Pozícia v produktovom rade: D3i je modulárny SMT stroj strednej až vyššej triedy od spoločnosti Siemens (teraz ASM SIPLACE), umiestnený vo výrobnej linke SMT s vysokou rýchlosťou, vysokou presnosťou a vysokou flexibilitou, vhodný pre veľkoobjemovú a viacrozmernú výrobu elektroniky (ako napríklad automobilová elektronika, komunikačné zariadenia a špičková spotrebná elektronika).
Vzťah medzi iteráciami: D3i je vylepšený model série D. V porovnaní so sériou D1/D2 optimalizuje dynamickú presnosť a účinnosť zmeny čiary a podporuje zložitejšie umiestňovanie súčiastok (ako sú špeciálne tvarované súčiastky a veľkoformátové BGA).
1.2 Dedičnosť technológií
Vlastníctvo značky: Divízia Siemens SMT neskôr patrila spoločnosti ASM Assembly Systems, ale pokračovala v technologickom systéme SIPLACE.
Hlavné výhody: Zdedené lineárne motorové pohony SIPLACE, Fly Vision a ďalšie patentované technológie.
2. Základný princíp fungovania
2.1 Proces montáže
Prenos a polohovanie DPS
Doska plošných spojov vstupuje do stroja cez vysoko presné vodiace lišty a je upevnená mechanickým upnutím + vákuovou adsorpciou.
Kamera FCM identifikuje referenčné body dosky plošných spojov (Fiducial) na kompenzáciu deformácie alebo odchýlky polohy dosky plošných spojov.
Výber a kalibrácia komponentov
Montážna hlava sníma komponenty z podávača a detekuje ich v reálnom čase pomocou kamery ICM (integrovaný kamerový modul):
Posun stredovej polohy
Chyba uhla natočenia
Koplanárnosť pinov (pre QFP/BGA)
Pomocou technológie centrovania v pohybe sa komponenty kalibrujú počas pohybu, aby sa skrátil čas prestávky.
Dynamická montáž
Lineárny motor poháňa montážnu hlavu v kombinácii s riadením mriežkového pravítka v uzavretej slučke, čím sa dosahuje polohovanie na úrovni nanometrov (±15 μm pri 3σ).
Podporuje montáž s reguláciou sily, aby sa zabránilo poškodeniu presných komponentov (ako napríklad tenkých MLCC).
2.2 Základná technológia
Technológia lineárneho priameho pohonu: Prevod bez trenia, rýchlosť až 2 m/s², životnosť ďaleko prevyšuje životnosť tradičnej vodiacej skrutky.
Umiestňovacia hlava MultiStar: Voliteľná trysková hlava 12/16, podporuje paralelnosť Pick & Place.
Inteligentný systém kŕmenia:
Podporuje elektrický podávač (eFeeder), automaticky kalibruje polohu pri zmene materiálov.
Možno rozšíriť na viac ako 300 materiálových staníc, kompatibilných s materiálovými páskami s hrúbkou 8 mm až 104 mm.
3. Konfigurácia hardvéru a softvéru
3.1 Architektúra hardvéru
Funkčný popis modulu
Umiestňovacia hlava série MultiStar, voliteľná tryska 12/16, podporuje komponenty s rozmermi 0201~45 mm × 45 mm.
Systém videnia - ICM (kalibrácia komponentov): 50 μm pri 15 ms
- FCM (polohovanie DPS): presnosť ±10 μm
Systém kŕmenia Elektrický podávač (eFeeder) podporuje inteligentnú správu zásobníkov.
Riadenie pohybu Lineárny motor + mriežkové pravítko, opakovateľnosť ±15 μm.
Dopravníkový systém Dvojkoľajový dopravník, podporuje rozmery DPS 50 mm × 50 mm ~ 510 mm × 460 mm.
3.2 Softvérový systém
Softvérový balík SIPLACE:
Výhody: Základy programovania a optimalizácie.
Xpert: Pokročilá analýza údajov (ako napríklad CPK, štatistiky posunu umiestnenia).
Monitor: Monitorovanie výroby v reálnom čase (OEE, poruchový alarm).
Funkcia inteligentnej optimalizácie:
Optimalizácia dynamickej sekvencie umiestnenia: Znížte vzdialenosť pohybu hlavového ramena.
Pomoc pri zmene linky (QuickChange): Automaticky identifikuje zmeny v polohe materiálovej stanice.
4. Kľúčové výkonnostné parametre
Parametre indikátorov D3i
Maximálna rýchlosť umiestňovania 60 000 CPH (teoretická hodnota, skutočná závisí od miešania komponentov)
Presnosť umiestnenia ±15μm pri 3σ (čipové komponenty), ±35μm (veľké BGA)
Rozmery komponentov 0,201 ~ 45 mm × 45 mm, hrúbka 0,2 ~ 12 mm
Maximálna kapacita podávača: 324 listov (8 mm páska)
Čas zmeny riadku <5 minút (režim QuickChange)
5. Scenáre priemyselných aplikácií
Automobilová elektronika: Riadiaca doska ECU (umiestnenie komponentov odolných voči vysokým teplotám).
Komunikačné zariadenie: RF modul základňovej stanice 5G (BGA s vysokou hustotou).
Lekárska elektronika: Implantovateľné dosky plošných spojov (komponenty s ultrajemným rozstupom).
Priemyselné riadenie: Vysoko spoľahlivá základná doska priemyselného riadenia.
6. Podrobné riešenie problémov a údržba
6.1 Bežné poruchy a ich riešenia
Chyba 1: Posunutie umiestnenia komponentu
Možné príčiny:
Poloha dosky plošných spojov je nepresná (chyba rozpoznávania referenčnej hodnoty).
Opotrebovanie trysky spôsobuje odchýlku výšky zberu.
Riešenie:
Vyčistite kameru FCM a znovu kalibrujte referenčný bod.
Na nastavenie parametrov osi Z použite kalibrátor výšky trysky.
Porucha 2: Porucha vákuového odsávania
Možné príčiny:
Zablokovanie trysky alebo netesnosť vákuového potrubia.
Chyba nastavenia parametra hrúbky komponentu.
Riešenie:
Vyčistite trysku ultrazvukovým čističom.
Skontrolujte tlak vo vákuovom generátore (štandardná hodnota: -80~-90 kPa).
Porucha 3: Alarm pohonu (ERR-2105)
Možné príčiny: Preťaženie lineárneho motora alebo porucha enkodéra.
Riešenie:
Po vypnutí napájania manuálne skontrolujte, či sa na vodiacej koľajnici nenachádzajú cudzie predmety.
Ak chcete vymeniť modul pohonu, kontaktujte technickú podporu ASM.
6.2 Plán preventívnej údržby
Obsah údržby cyklu
Denne - Čistenie trysky, objektívu fotoaparátu
- Skontrolujte podtlak
Týždenne - Namažte lineárne vedenie
- Kalibrujte výšku osi Z umiestňovacej hlavice
Mesačne - Úplná kalibrácia vizuálneho systému
- Parametre záložného zariadenia
7. Porovnávacia analýza konkurenčných produktov
Model SIPLACE D3i FUJI NXT III Panasonic CM602
Rýchlosť (cykly za hodinu) 60 000 75 000 50 000
Presnosť (μm) ±15 ±25 ±30
Čas zmeny linky <5 minút 10 minút 8 minút
Výhody Vysoká dynamická presnosť Ultra vysoká rýchlosť Kompatibilita s veľkými doskami
8. Zhrnutie
SIPLACE D3i s technológiou lineárneho priameho pohonu, inteligentným systémom podávania a modulárnym dizajnom vyniká v scenároch vysoko presného zložitého umiestňovania a je obzvlášť vhodný pre oblasti špičkovej výroby, ako je automobilová elektronika a komunikačné zariadenia.
Odporúčania:
Pravidelná údržba môže predĺžiť životnosť zariadenia (zameranie na lineárne vedenia a vákuové systémy).
Odporúčame vám rýchlo vyriešiť zložité poruchy prostredníctvom našej služby vzdialenej diagnostiky.
Podrobnejšie mechanické manuály alebo návody na obsluhu softvéru nájdete na oficiálnom portáli technickej podpory ASM.