ASM E BY SIPLACE глава за постављање cp14 03109887

Радна глава SIPLACE CP14 је модул за постављање језгра који је дизајнирала компанија ASM Assembly Systems (раније Siemens Electronic Assembly Systems) за машине за брзо и високо прецизно постављање, и кључна је компонента машина за постављање SIPLACE X серије. Радна глава је оптимизована за окружења електронске производње великих количина и високе мешавине и погодна је за ултрабрзо и прецизно постављање 01005 на велике ИЦ компоненте (као што су 0402, 0603, QFN, POP, итд.).

2. Техничка позадина и позиционирање на тржишту

Позадина развоја: Да би се испунили захтеви за високу густину постављања микрокомпоненти (01005) и компоненти специјалног облика у индустријама као што су 5G и аутомобилска електроника

Позиционирање на тржишту: SMT производне линије средњег и високог ранга, балансирање брзине и прецизности (теоретска брзина радне главе CP14 може достићи 156.000 CPH)

Генерацијски однос: CP14 је надограђена верзија CP12, а главна побољшања укључују:

Шипка млазнице је 30% лакша

Брзина одзива вакуумског система је повећана за 20%

Додата је функција скенирања површине компоненте

3. Детаљно објашњење механичке структуре

1. Основни механички систем

Техничке карактеристике подсистема

Вишеосни погонски систем користи линеарни мотор + технологију магнетног вођења вешања (патент DE102015216789), поновљивост Z-осе ±5μm

Матрица главе за постављање 16 млазница се независно контролише, а свака млазница је опремљена независном ротацијом θ-осе (резолуција 0,01°)

Механизам за смањење вибрација Дизајн за смањење вибрација са три нивоа (активно електромагнетно пригушење + пасивни гумени одбојник + ваздушна опруга)

Брза замена модула Модуларни дизајн, време замене једне радне главе <90 секунди (укључујући калибрацију)

2. Систем за контролу кретања

X/Y оса: погон линеарног мотора, максимално убрзање 3G

Z оса: погон мотора са звучном завојницом, опсег контроле притиска 0,1-5N (програмабилни корак од 0,01N)

θ оса: мотор са директним погоном (DDM), брзина 3000 о/мин

IV. Електроника и сензорски систем

1. Интелигентна сензорска мрежа

Тип сензора Технички параметри Функција

3D ласерски алтиметар, опсег мерења 0-10 мм, резолуција 1 μм, детекција компланарности компоненти, компензација искривљености штампане плоче

Систем вида са високом брзином кадрова, CMOS од 2000 кадрова у секунди, оптичка резолуција од 5 μm, поравнање компоненти у реалном времену и детекција дефеката

Матрични вакуумски сензор, 16 канала, независно праћење, време одзива <1ms, праћење стопе успешности преузимања и предиктивно одржавање

Модул за праћење температуре, мерење температуре у 8 тачака, тачност ±0,5℃, компензација термичке деформације и заштита од прегревања

2. Архитектура управљања

Главни контролер: Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC

Комуникација у реалном времену: TSN (временски осетљива мрежа), време циклуса 62,5μs

Безбедносни систем: SIL3 сигурносна кочница, двострука редундантна верификација енкодера

V. Параметри перформанси

1. Основне спецификације

Индекс параметара

Применљиви опсег компоненти 01005 (0,4×0,2 мм)~30×30 мм (укључујући CSP корак од 0,3 мм)

Теоретска брзина монтаже 156.000 CPH (стандард IPC9850)

Тачност монтаже ±25μm@3σ (Cpk≥1,67)

Минимални размак између компоненти 0,15 мм (потребна је посебна млазница)

Тежина 4,2 кг (укључујући стандардни сет млазница)

2. Захтеви заштите животне средине

Захтеви за параметре

Радна температура 23±2℃ (потребна је радионица са константном температуром)

Опсег влажности 40-60% релативне влажности (без кондензације)

Компримовани ваздух 6 бара ± 0,2 бара, стандард ISO8573-1 класе 2

VI. Иновације у основној технологији

1. Систем за динамичку компензацију тачности (DACS)

Фактори компензације у реалном времену:

Механичка термичка деформација (кроз мрежу температурних сензора)

Инерција кретања (заснована на управљању убрзањем унапред)

Деформација штампане плоче (повратне информације о подацима 3Д скенирања)

2. Интелигентна стратегија пласмана

Адаптивна контрола притиска:

Технологија меког слетања (контактна сила <0,1 N)

Праћење деформације лемне пасте (помоћу ласерског сензора померања)

Алгоритам за руковање компонентама:

Асиметрична компонента контроле против превртања

Алгоритам против прскања микрокомпонентних компоненти

VII. Систем одржавања

1. План одржавања на три нивоа

Техничке тачке ставке циклуса

Дневна инспекција чишћења млазнице Користите специјалну оловку за чишћење (бр. дела: SIPLACE 488-223) да бисте очистили унутрашњи зид млазнице

Недељна инспекција Инспекција вакуумског система Тестирајте време успостављања вакуума на 16 канала (стандардна вредност <50ms)

Месечно одржавање Подмазивање покретних делова Користите специјалну маст (Klüberplex BEM 41-132), доза 0,2 мл/вођица

Годишња инспекција Свеобухватна калибрација укључује:

• Калибрација жижне даљине оптичког система

• Фазна компензација енкодера

• Калибрација нулте тачке сензора силе

2. Функција предиктивног одржавања

Праћење здравственог индекса:

Хабање млазнице (на основу анализе вакуумског таласног облика)

Предвиђање века трајања лежајева (дијагноза вибрационог спектра)

Интелигентни алармни систем:

Рано упозорење на грешку (као што је E710: хармонијска абнормалност Z-осе)

Слање предлога за одржавање (преко ASM Remote Smart Factory)

8. Типична дијагноза квара

1. Механички квар

Код Појава Анализа узрока Решење

E201 Преоптерећење серво осе Z Слабо одвођење топлоте мотора звучне завојнице Очистите канал за одвођење топлоте и проверите вентилатор за хлађење

E315 Одступање позиционирања θ-осе Сигнал енкодера је ометан Проверите заштитну жицу и поново уземљите

2. Квар вакуумског система

Код Појава Анализа узрока Решење

E407 Квар вишеканалног вакуума Оштећена је дијафрагма дистрибутивног вентила Замените групу вентила (P/N: SIPLACE 577-991)

E412 Кашњење одговора вакуума Делимична блокада цевовода Користите иглу од 0,3 мм за чишћење

3. Квар система вида

Код Појава Анализа узрока Решење

E521 Замућење слике Загађење групе сочива или слабљење ЛЕД диода Професионално оптичко чишћење, мерење интензитета извора светлости

E533 Ненормални подаци о калибрацији Одступање позиционирања калибрационе плоче Поново покрените чаробњак за калибрацију вида

IX. Надоградња и избор

1. Опције проширења функција

Шифра опције Опис функције

OPX-014-001 Комплет за ултрапрецизно постављање (укључујући млазницу нано нивоа, тачност побољшана на ±15μm)

OPX-014-003 верзија за високе температуре (подржава окружење од 85℃, укључујући посебан систем подмазивања)

OPX-014-005 антистатички комплет (ESD <10V, погодан за РФ компоненте)

2. Интелигентни пут надоградње

ASM Smart Reponse: Самооптимизација параметара пласмана заснована на вештачкој интелигенцији

Дигитални близанац: Комплет алата за дигитално моделирање близанаца радне главе

X. Случај примене

План конфигурације производне линије за аутомобилску електронику:

Комбинација опреме: 4×SIPLACE X4s (сваки опремљен са 2 радне главе CP14)

Типичне компоненте:

01005 отпорници (60% 0402)

QFN-56 (корак од 0,4 мм)

Специјално обликовани конектори (до 15 мм)

Измерене перформансе:

Свеобухватни OEE: 92,3%

Просечан интервал отказа: 1.750 сати

XI. Тренд развоја технологије

Лакши дизајн: млазница од угљеничних влакана (смањење тежине за 50%)

Контрола вишефизичког спрезања поља:

Колаборативна оптимизација вибрација, топлоте и напрезања

Примена квантног сензора:

Мерење положаја на наноскали (прототипска фаза)

Ова радна глава представља тренутни напредни ниво SMT технологије постављања. Постиже савршен баланс између брзине и тачности кроз дубоку интеграцију технологије и представља преферирано решење за производњу врхунске електронике.