กล้อง PCB ASM 54 (เรียกกันทั่วไปว่ากล้อง PCB 54) เป็นส่วนประกอบภาพหลักในเครื่องวางตำแหน่ง ASM ของ Siemens (เดิมชื่อ SIPLACE) ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับการจดจำเครื่องหมายอ้างอิงและการวางตำแหน่ง PCB (แผงวงจรพิมพ์) ทั่วโลก ช่วยให้เครื่องวางตำแหน่งสามารถระบุตำแหน่ง มุม และการเสียรูปของ PCB ได้อย่างแม่นยำ จึงทำให้วางตำแหน่งได้อย่างแม่นยำสูง
2. ฟังก์ชั่นหลัก
การตรวจจับเครื่องหมายอ้างอิง PCB
ระบุจุดอ้างอิงทางแสง (fiducial) บน PCB และแก้ไขความเบี่ยงเบนของตำแหน่ง PCB (X/Y/θ)
รองรับจุดอ้างอิงหลายประเภท เช่น วงกลม กากบาท สี่เหลี่ยมจัตุรัส ฯลฯ
การวางตำแหน่ง PCB ทั่วโลก (Global Alignment)
ตรวจจับการชดเชยโดยรวมและการบิดเบือน (Warpage) ของ PCB เพื่อให้แน่ใจถึงความแม่นยำในการวาง
การจดจำแผง PCB (Panel Recognition)
ใช้ได้กับการผลิตแบบหลายแผง (Panelized PCB) ระบุเค้าโครงของแผงโดยอัตโนมัติ
การตรวจสอบขนาด PCB
ฟังก์ชั่นเสริมที่ใช้ตรวจสอบขนาดของ PCB ว่าตรงตามข้อกำหนดหรือไม่
3. ข้อมูลทางเทคนิค
ข้อมูลจำเพาะพารามิเตอร์
ประเภทกล้อง กล้อง CCD/CMOS ความละเอียดสูง (รุ่นเฉพาะขึ้นอยู่กับรุ่น)
ความละเอียดโดยทั่วไป 5-10μm/พิกเซล (ขึ้นอยู่กับกำลังขยายของแสง)
ระยะการมองเห็น (FOV) 20 มม. × 20 มม. (ค่าทั่วไป ปรับได้)
วงแหวนแหล่งกำเนิดแสง ไฟ LED (ปรับความสว่างได้) รองรับแสงหลายมุม
อินเทอร์เฟซการสื่อสาร GigE (Gigabit Ethernet) หรือ Camera Link
อัตราเฟรม (FPS) 30-60fps (ขึ้นอยู่กับความละเอียดและสภาพแสง)
สี PCB ที่ใช้งานได้ สีเขียว สีน้ำเงิน สีดำ สีขาว ฯลฯ (ปรับได้)
ซอฟต์แวร์รองรับ SIPLACE Pro / ASM Works / SIPLACE OS
4. องค์ประกอบโครงสร้าง
(1) ระบบออพติค
เลนส์: เลนส์อุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำสูง รองรับการโฟกัสอัตโนมัติหรือโฟกัสด้วยตนเอง
ฟิลเตอร์: ฟิลเตอร์โพลาไรซ์เสริมเพื่อลดการรบกวนจากการสะท้อน
(2) ระบบไฟส่องสว่าง
แหล่งกำเนิดแสง LED วงแหวน: ปรับได้หลายมุมเพื่อให้เหมาะกับพื้นผิว PCB ที่แตกต่างกัน (ด้าน มันเงา สะท้อนแสงสูง)
แสงโคแอกเซียล (ทางเลือก): สำหรับ PCB ที่มีการสะท้อนแสงสูง (เช่น พื้นผิวโลหะ)
(3)โครงสร้างทางกล
ขาตั้งกล้อง: ปรับความสูงและมุมได้เพื่อให้ได้การถ่ายภาพที่ดีที่สุด
การออกแบบป้องกันการสั่นสะเทือน: ลดผลกระทบของการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรต่อการถ่ายภาพ
(4) ระบบอิเล็กทรอนิกส์
การ์ดรับภาพ: ทำหน้าที่รับส่งภาพด้วยความเร็วสูง
อินเทอร์เฟซสัญญาณทริกเกอร์: ซิงโครไนซ์กับ PLC ของเครื่องจัดวางเพื่อให้แน่ใจว่าจังหวะการถ่ายภาพแม่นยำ
5. เวิร์กโฟลว์
PCB เข้าเครื่อง → สายพานลำเลียงระบุตำแหน่ง PCB
กล้องเคลื่อนที่ไปเหนือจุดอ้างอิง → ถ่ายภาพจุดอ้างอิง PCB
การประมวลผลภาพ → คำนวณค่าออฟเซ็ต X/Y และมุมการหมุน (θ) ของ PCB
ข้อมูลจะถูกป้อนกลับไปยังระบบการจัดวาง → ปรับพิกัดการจัดวางโดยอัตโนมัติ
เครื่องจัดวางเริ่มจัดวาง → ตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบทั้งหมดได้รับการจัดวางอย่างถูกต้อง
6. ข้อควรระวังในการใช้งาน
(1) การติดตั้งและการสอบเทียบ
การปรับเทียบความสูงของกล้อง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความยาวโฟกัสถูกต้อง มิฉะนั้นความแม่นยำในการจดจำจะลดลง
ปรับความสว่างของแหล่งกำเนิดแสง: ปรับแสงให้เหมาะสมสำหรับสี PCB ที่แตกต่างกันเพื่อหลีกเลี่ยงแสงมากเกินไปหรือแสงน้อยเกินไป
ข้อกำหนดการออกแบบสำหรับจุดอ้างอิง:
ขนาดที่แนะนำ: 1.0มม. - 2.0มม. (ทรงกลม/กากบาท)
หลีกเลี่ยงการทับซ้อนด้วยแผ่นรองและซิลค์สกรีน
(2) การบำรุงรักษาประจำวัน
ทำความสะอาดเลนส์เป็นประจำ: เช็ดด้วยผ้าเช็ดฝุ่นและแอลกอฮอล์เพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นส่งผลกระทบต่อภาพ
ตรวจสอบอายุการใช้งานของ LED: LED ที่เก่าเกินไปจะทำให้ความเร็วในการจดจำลดลง และจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นประจำ
หลีกเลี่ยงการชนกันทางกล: ตำแหน่งของกล้องที่เคลื่อนออกไปจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการจดจำ
(3) การเพิ่มประสิทธิภาพซอฟต์แวร์
ปรับเกณฑ์การจดจำ: ปรับให้เข้ากับพื้นผิว PCB ที่แตกต่างกัน (เช่น PCB สีดำต้องการความคมชัดที่สูงกว่า)
เพิ่มประสิทธิภาพพื้นที่ค้นหาจุดอ้างอิง (ROI): การจำกัดช่วงจะช่วยเพิ่มความเร็วในการจดจำได้
7. ข้อผิดพลาดทั่วไปและวิธีแก้ไข
ปรากฏการณ์ความผิดพลาด สาเหตุที่เป็นไปได้ วิธีแก้ไข
การจดจำจุดอ้างอิงล้มเหลว 1. โฟกัสของกล้องไม่แม่นยำ
2. ความสว่างของแหล่งกำเนิดแสงไม่เหมาะสม
3. การปนเปื้อนของจุดอ้างอิง PCB 1. ปรับเทียบโฟกัสใหม่
2. ปรับความสว่างของ LED
3. ทำความสะอาด PCB หรือเปลี่ยนจุดอ้างอิง
ความเร็วในการรับรู้ช้า 1. อัลกอริทึมการประมวลผลภาพที่ซับซ้อน
2. ความล่าช้าในการสื่อสาร 1. เพิ่มประสิทธิภาพ ROI (ลดช่วงการค้นหา)
2. ตรวจสอบสายเคเบิลเครือข่ายหรือเปลี่ยนการ์ดรับภาพ
ภาพเบลอ 1. เลนส์สกปรก
2. การรบกวนจากการสั่นสะเทือน 1. ทำความสะอาดเลนส์
2. ตรวจสอบว่าสกรูยึดกล้องหลวมหรือไม่
การระบุตำแหน่งผิดพลาด (misalignment) 1. การเสียรูปของ PCB
2. การออกแบบจุดอ้างอิงไม่ดี 1. เพิ่มจุดอ้างอิงเพิ่มเติม (3-4)
2. ปรับเปลี่ยนการออกแบบ PCB
8. การอัพเกรดและทางเลือกอื่น
อัปเกรดเป็นกล้องที่มีความละเอียดสูงกว่า (เช่น 10μm → 5μm) เพื่อปรับปรุงการจดจำจุดอ้างอิงขนาดเล็ก
เปลี่ยนกล้องอินฟราเรด (IR): เหมาะสำหรับวัสดุ PCB พิเศษ (เช่น พื้นผิวเซรามิก)
เพิ่มอัลกอริธึมการจดจำ AI: สำหรับการวางตำแหน่งความแม่นยำสูงของ PCB ที่ซับซ้อน (เช่น บอร์ดแบบยืดหยุ่น FPC)
9. สรุป
กล้อง ASM 54 PCB เป็นส่วนประกอบภาพหลักของเครื่องวาง SMT และส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการวาง การสร้างภาพความละเอียดสูง แหล่งกำเนิดแสงที่ปรับได้ และอัลกอริทึมการจดจำอัจฉริยะทำให้สามารถปรับใช้กับ PCB ประเภทต่างๆ ได้ การปรับเทียบ การทำความสะอาด และการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสมเป็นประจำเป็นกุญแจสำคัญในการรับรองการทำงานที่เสถียร