ASM E BY SIPLACE установча головка cp14 03109887

Робоча головка SIPLACE CP14 – це модуль розміщення сердечників, розроблений компанією ASM Assembly Systems (раніше Siemens Electronic Assembly Systems) для високошвидкісних та високоточних установочних машин, і є ключовим компонентом установочних машин SIPLACE серії X. Робоча головка оптимізована для високооб'ємного та мішаного виробництва електронної продукції та підходить для надшвидкого та точного розміщення 01005 на великих компонентах ІС (таких як 0402, 0603, QFN, POP тощо).

2. Технічна підготовка та позиціонування на ринку

Передумови розробки: Для задоволення вимог до високої щільності розміщення мікрокомпонентів (01005) та компонентів спеціальної форми в таких галузях, як 5G та автомобільна електроніка

Позиціонування на ринку: Виробничі лінії поверхневого монтажу (SMT) середнього та високого класу, балансування швидкості та точності (теоретична швидкість робочої головки CP14 може досягати 156 000 CPH)

Поколіннєві зв'язки: CP14 — це оновлена ​​версія CP12, а основні покращення включають:

Штанга сопла на 30% легша

Швидкість реагування вакуумної системи збільшена на 20%

Додана функція сканування поверхні компонента

3. Детальне пояснення механічної структури

1. Основна механічна система

Технічні характеристики підсистеми

Багатоосьова система приводу використовує технологію лінійного двигуна + магнітної підвісної напрямної (патент DE102015216789), повторюваність по осі Z ±5 мкм

Матриця розміщення головок. 16 сопел керуються незалежно, і кожне сопло оснащене незалежним обертанням осі θ (роздільна здатність 0,01°).

Механізм зменшення вібрації Трирівнева конструкція зменшення вібрації (активне електромагнітне демпфування + пасивний гумовий буфер + пневматична пружина)

Швидка заміна модуля Модульна конструкція, час заміни однієї робочої головки <90 секунд (включно з калібруванням)

2. Система керування рухом

Вісь X/Y: лінійний двигун, максимальне прискорення 3G

Вісь Z: привід двигуна звукової котушки, діапазон регулювання тиску 0,1-5 Н (програмований крок 0,01 Н)

Вісь θ: двигун прямого приводу (DDM), швидкість 3000 об/хв

IV. Електроніка та сенсорна система

1. Інтелектуальна сенсорна мережа

Тип датчика Технічні параметри Функція

3D лазерний альтиметр. Діапазон вимірювання 0-10 мм, роздільна здатність 1 мкм. Виявлення компланарності компонентів, компенсація деформації друкованої плати.

Система машинного зору з високою частотою кадрів CMOS 2000 кадрів/с, оптична роздільна здатність 5 мкм, вирівнювання компонентів у режимі реального часу та виявлення дефектів

Матричний вакуумний датчик, 16 каналів незалежного моніторингу, час відгуку <1 мс, моніторинг успішності спрацьовування та прогнозне обслуговування

Модуль контролю температури 8-точкове вимірювання температури, точність ±0,5℃ Компенсація термічної деформації та захист від перегріву

2. Архітектура керування

Основний контролер: Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC

Зв'язок у реальному часі: TSN (часочутлива мережа), час циклу 62,5 мкс

Система безпеки: аварійне гальмо SIL3, подвійна резервна перевірка енкодера

V. Параметри продуктивності

1. Основні характеристики

Індекс параметрів

Діапазон застосовних компонентів 01005 (0,4×0,2 мм)~30×30 мм (включаючи крок CSP 0,3 мм)

Теоретична швидкість монтажу 156 000 куб./год (стандарт IPC9850)

Точність монтажу ±25 мкм@3σ (Cpk≥1,67)

Мінімальна відстань між компонентами 0,15 мм (потрібна спеціальна насадка)

Вага 4,2 кг (включаючи стандартний комплект насадок)

2. Вимоги до навколишнього середовища

Параметри Вимоги

Робоча температура 23±2℃ (потрібна постійна температура в майстерні)

Діапазон вологості 40-60% відносної вологості (без конденсації)

Стиснене повітря 6 бар±0,2 бар, стандарт ISO8573-1 Клас 2

VI. Інновації в основних технологіях

1. Система динамічної компенсації точності (DACS)

Фактори компенсації в реальному часі:

Механічна термічна деформація (через мережу датчиків температури)

Інерція руху (на основі керування зворотним зв'язком прискорення)

Деформація друкованої плати (зворотний зв'язок з даними 3D-сканування)

2. Інтелектуальна стратегія розміщення

Адаптивне керування тиском:

Технологія м'якої посадки (контактна сила <0,1 Н)

Моніторинг деформації паяльної пасти (за допомогою лазерного датчика переміщення)

Алгоритм обробки компонентів:

Асиметричний компонент антиперекидного контролю

Алгоритм захисту від бризок мікрокомпонентів

VII. Система технічного обслуговування

1. Трирівневий план технічного обслуговування

Технічні моменти предмета циклу

Щоденна перевірка очищення сопла. Використовуйте спеціальну ручку для очищення (артикул: SIPLACE 488-223) для очищення внутрішньої стінки сопла.

Щотижнева перевірка. Перевірка вакуумної системи. Перевірка часу встановлення вакууму на 16 каналах (стандартне значення <50 мс).

Щомісячне технічне обслуговування Змащування рухомих частин Використовуйте спеціальне мастило (Klüberplex BEM 41-132), дозування 0,2 мл/направляюча рейка

Щорічна перевірка Комплексне калібрування включає:

• Калібрування фокусної відстані оптичної системи

• Компенсація фази енкодера

• Калібрування нульової точки датчика сили

2. Функція прогнозного обслуговування

Моніторинг індексу здоров'я:

Знос сопла (на основі аналізу форми хвилі вакууму)

Прогнозування терміну служби підшипників (діагностика вібраційного спектру)

Інтелектуальна система сигналізації:

Раннє попередження про несправність (наприклад, E710: гармонічна аномалія осі Z)

Надсилання пропозицій щодо технічного обслуговування (через ASM Remote Smart Factory)

8. Типова діагностика несправностей

1. Механічна несправність

Код Явище Аналіз першопричини Рішення

E201 Перевантаження сервоприводу осі Z Погане тепловідведення звукової котушки двигуна Очистіть канал тепловідведення та перевірте вентилятор охолодження

E315 Відхилення позиціонування осі θ Сигнал енкодера перешкоджений Перевірте екрануючий провід та повторіть заземлення

2. Відмова вакуумної системи

Код Явище Аналіз першопричини Рішення

E407 Пошкодження багатоканального вакуумного клапана. Пошкоджена діафрагма розподільного клапана. Замініть клапанний блок (Артикул: SIPLACE 577-991).

E412 Затримка спрацьовування вакуумного регулятора. Часткове блокування трубопроводу. Використовуйте голку 0,3 мм для очищення.

3. Відмова системи зору

Код Явище Аналіз першопричини Рішення

E521 Розмиття зображення Забруднення групи лінз або ослаблення світлодіодів Професійне оптичне очищення, вимірювання інтенсивності джерела світла

E533 Аномальні дані калібрування Відхилення положення калібрувальної плати Повторно запустіть майстер калібрування Vision

IX. Оновлення та вибір

1. Варіанти розширення функцій

Код опції Опис функції

OPX-014-001 Комплект для надточного розміщення (включаючи нанорозмірну насадку, точність покращена до ±15 мкм)

Високотемпературна версія OPX-014-003 (підтримує середовище з температурою 85℃, включаючи спеціальну систему змащення)

Антистатичний комплект OPX-014-005 (ESD <10 В, підходить для радіочастотних компонентів)

2. Інтелектуальний шлях оновлення

ASM Smart Reponse: самооптимізація параметрів розміщення на основі штучного інтелекту

Digital Twin Kit: набір інструментів для цифрового моделювання робочої головки

X. Справа про застосування

План конфігурації виробничої лінії автомобільної електроніки:

Комбінація обладнання: 4×SIPLACE X4 (кожна оснащена 2 робочими головками CP14)

Типові компоненти:

Резистори 01005 (60% 0402)

QFN-56 (крок 0,4 мм)

Роз'єми спеціальної форми (до 15 мм)

Виміряна продуктивність:

Комплексний показник OEE: 92,3%

Середній інтервал між відмовами: 1750 годин

XI. Тенденція розвитку технологій

Легша конструкція: стрижень сопла з вуглецевого волокна (зменшення ваги на 50%)

Керування зв'язком полів кількох фізичних систем:

Спільна оптимізація вібрацій, теплових напружень та напружень

Застосування квантового зондування:

Вимірювання положення в нанорозмірному масштабі (стадія прототипу)

Ця робоча головка є сучасним передовим рівнем технології поверхневого монтажу (SMT). Вона досягає ідеального балансу між швидкістю та точністю завдяки глибокій інтеграції технологій та є кращим рішенням для високоякісного виробництва електронної техніки.