1.0 INTRODUCTION
Avez-vous des clients qui souhaitent simplifier le processus d'insertion automatisée Axial, accélérer les machines, réduire les temps d'arrêt de maintenance préventive (pm) et les niveaux de ppm et, de manière générale, réduire les coûts de fabrication ? Si oui, alors ce papier peut vous intéresser.
Universal Instruments Corporation s'efforce actuellement de personnaliser l'outillage pour les clients qui ont fait évoluer leurs processus de fabrication vers des processus en deux et trois étapes pour les insertions axiales, consacrant ainsi des machines à l'exécution d'une gamme limitée de composants. À l'étape 1, par exemple, une machine n'insère que des portées d'insertion de 5 mm, puis à l'étape 2, une deuxième machine insère différents diamètres de fil. Il s'agit d'un changement radical par rapport à la philosophie de fabrication actuelle consistant à remplir entièrement une carte en un seul passage dans une machine. Cependant, l'histoire a montré qu'en limitant la plage de diamètres de fil insérés, puis en concevant des outils pour gérer spécifiquement cette plage, le processus de fabrication devient plus contrôlé, les performances d'insertion s'améliorent, les temps d'arrêt pm et les niveaux ppm diminuent et, finalement, les coûts de fabrication diminuent.
Certes, cette approche n'est pas viable pour tous les clients. Universal offre une variété de configurations d'outillage qui, si elles sont utilisées conformément aux spécifications, fourniront d'excellentes performances d'insertion. Un client peut ne pas avoir besoin d'utiliser une large gamme de diamètres de fil ou souhaiter revoir son processus de fabrication pour apporter des améliorations. Pour ces clients, Universal propose des outils personnalisés pour des applications dédiées. L'outillage personnalisé traitera une gamme limitée de diamètres de fil pour optimiser les performances d'insertion et maximiser la durée de vie de l'outillage.
Cet article traite de la relation entre la conception de l'outillage et la gamme de diamètres de fil des composants insérés dans le but de créer une prise de conscience et une compréhension de cette relation et de sa signification.
2.0 FACTEURS AFFECTANT CETTE RELATION
2.1 Profondeur de la rainure en V du moule extérieur
Un facteur important affectant la relation entre la conception de l'outillage et la plage de diamètres de fil insérables est la profondeur de la rainure en V du formeur extérieur. Nos spécifications actuelles pour l'outillage axial sont les suivantes :
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Standard |
Haute densité |
Grande laisse |
5mm |
AAA 26 mm |
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Vue de dessous de l'ancien extérieur |
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Gamme de diamètres de fil / Matériau |
Acier: .015"-.032" (.39) – (.82) Cuivre: .015"-.032" (.39) – (.82) |
Acier: .015"-.025" (.39) – (.64) Cuivre: .015"-.032" (.39) – .82) |
Acier: .025"-.032" (.64) – (.82) Cuivre: .025"-.042" (.64) – (1.01) |
Acier: .015"-.025" (.39) – (.64) Cuivre: .015"-.028" (.39) – (.72) |
Acier: .015"-.020" (.39) – (.51) Cuivre: .015"-.024"(.39) – (.61) |
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Largeur de la pointe du conducteur |
.030" (.77) |
.030" (.77) |
.050" (1.27) |
.017" * (.44) |
.012" * (.31) |
Les équivalents métriques sont entre parenthèses
* Pas toute la largeur mais la dimension du bord de la pointe du conducteur au côté de l'extérieur de l'ancien
Lorsque le diamètre du fil est inférieur à la profondeur de la rainure en V du gabarit extérieur, le fil a un espace excédentaire et se déplace dans la rainure en V. Cette condition incontrôlée conduit à une forme « faible ».
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Rainure en V avec petit diamètre de pas
Lorsque le diamètre du fil est supérieur à la profondeur de la rainure en V de l'Outside Former, l'Inside Former élastique fléchit pour faire de la place pour le plus gros fil. Une flexion continuelle provoque l'usure des joints toriques, ce qui conduit à une forme intérieure "bâclée" et à des formes "faibles". Les formeurs extérieurs sont connus pour se fendre au niveau de la rainure en V à cause d'un stress continu. Une flexion continue à long terme endommagera le logement de l'outillage en le desserrant et en le rendant « bâclé ».
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Rainure en V avec grand diamètre de pas
La condition optimale est un diamètre de fil égal à la profondeur de la rainure en V du gabarit extérieur. Dans cet état, le fil est suffisamment large pour ne pas « bouger » dans la rainure en V, et pourtant il ne fléchit pas continuellement l'Inside Former.
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Rainure en V avec diamètre de pas optimal
Lorsque l'outillage standard est comparé à l'outillage de 5 mm, il devient clair pourquoi l'outillage de 5 mm est moins fiable lors de l'insertion de composants avec de grands diamètres de pas que l'outillage standard.
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OUTILLAGE |
PROFONDEUR DE LA RAINURE EN V |
GAMME DE DIAMÈTRES DE FIL |
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Standard |
0,028 po (0,71 mm) |
.015"-.032"(0.39mm – 0.82mm). |
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5mm |
0,018 po (0,46 mm) |
.015"- .028"(0.39mm – 0.72mm) |
La profondeur des rainures en V varie de 0,010 po (0,26 mm) et pourtant la gamme de diamètres de fil est très similaire.
2.2 Rayon de la rainure en V de la forme extérieure
Un autre facteur est le rayon de la rainure en V de l'Outside Former. La rainure en V est en fait un rayon de 0,016" (0,41 mm) pour tous les types d'outillage, à l'exception de l'outillage à grand pas qui est de 0,019" (0,49 mm). Parce qu'il s'agit d'un rayon et non d'un diamètre, la taille de fil optimale pour ce rayon est de 0,032 po (0,82 mm). Ce rayon crée une situation qui permet à un petit diamètre de fil de "rouler" ou d'être incontrôlé dans la rainure. Une véritable rainure en V améliore cette condition en créant un contact à 2 points.
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Contact unique |
Contact à deux points |
2.3 Longueur du corps à la longueur d'insertion
La longueur du corps à la longueur d'insertion est une autre question critique dans cette discussion. Plus l'espace entre le corps du composant et la courbure du câble est grand, plus il y a de place pour l'outillage d'insertion. Lorsque la pointe du tournevis descend, elle peut endommager un corps de composant trop long pour la portée d'insertion spécifiée. Un dégagement est également nécessaire pour le Inside Former venant sous le coude du plomb. Un coude trop près du corps du composant peut également causer des dommages. La longueur maximale du corps est obtenue avec la formule suivante :
Z-Span programmé = Portée d'insertion + 1 diamètre de pas
Longueur maximale du corps (jeu entre les pointes du pilote)
= Portée d'insertion + 1 Diamètre du pas – 2 x Profondeur de l'ancienne rainure en V extérieure – 2 x Épaisseur de la pointe du tournevis
N'utilisez pas de composants avec des longueurs de corps à la longueur maximale. Laissez 0,020 po (0,51 mm) de chaque côté d'un corps de composant pour le jeu et pour tenir compte des tolérances.
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Départ du corps du composant Autorisation |
Départ du corps du composant Pas de dégagement |
2.4 Position de pointe du conducteur
Lors de l'insertion d'un composant, l'embout du pilote repose sur la surface horizontale de la sonde. Lorsqu'un plomb a une forme « faible », la pointe du conducteur repose sur la partie pliée du plomb. Lorsque l'embout du pilote essaie de pousser un composant à travers les trous de la carte à circuit imprimé, il a tendance à « glisser » d'un fil, ce qui entraîne une insertion debout ou échouée. C'est le cas de l'outillage de 5 mm en raison de sa petite pointe de pilote.
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Position de pointe du conducteur lors de l'insertion |
Position de la pointe du tournevis pendant l'insertion du plomb sous forme faible |
3.0 RÉSUMÉ DES CONDITIONS CI-DESSUS
· Les diamètres de fil significativement inférieurs à la profondeur de la rainure en V du gabarit extérieur ne sont pas contrôlés à l'intérieur de la rainure en V. Ceci est causé par un contact ponctuel et un excès d'espace, ce qui conduit à une forme "faible" et à une insertion mal contrôlée. Les petits composants de plomb sans forme "nette" risquent également d'être mal insérés car l'embout du pilote peut "glisser" du câble tout en le poussant à travers la carte à circuit imprimé. Cette condition est observée le plus souvent avec un outillage de 5 mm.
· Des diamètres de fil nettement plus grands que la profondeur de la rainure en V du gabarit extérieur fléchissent continuellement les gabarits intérieurs flexibles, provoquant une usure prématurée de l'outillage des gabarits intérieur et extérieur ainsi que d'autres parties de l'outillage.
· La longueur acceptable du corps du composant varie en fonction de la portée en Z, mais un dégagement est nécessaire pour les gabarits intérieurs et les embouts d'entraînement lors de l'insertion afin que le corps du composant ne soit pas endommagé.
4.0 CONDITIONS OPTIMALES
Pour optimiser les performances d'insertion et maximiser la durée de vie de l'outillage, il est préférable de limiter la plage de diamètres de fil insérés avec toute sélection d'outillage, en gardant à l'esprit que le diamètre de fil optimal est de la même taille que la rainure en V du formeur extérieur. Par exemple, si la plage de diamètres de fil d'une application particulière est de 0,018" à 0,022", une rainure en V de 0,020" est optimale. Cela élimine les problèmes mentionnés ci-dessus et permet une durée de vie optimale de l'outillage, un contrôle du processus et une faible insertion en ppm.
L'utilisation de la fonction de compression lors de l'écriture de programmes de modèles peut également aider. Si le diamètre du pas d'un composant est petit par rapport à la rainure en V du gabarit extérieur, la fonction de compression peut améliorer une forme "faible". La fonction de compression est également utile lors de l'insertion de composants en acier au plomb, car ils ont tendance à avoir une mémoire après le processus de formage. Il permet également d'insérer des composants avec de longs corps et une petite portée d'insertion.
Prévoyez un dégagement de chaque côté d'un corps de composant afin qu'il y ait de la place pour l'outillage d'insertion.
Envisagez de dédier une ligne de fabrication à une application particulière pour des performances optimales, puis personnalisez l'outillage pour une petite plage de diamètres de fil. Universal propose des outils personnalisés pour des applications dédiées. L'outillage personnalisé peut inclure les éléments suivants, selon les besoins :
Contact à 2 points dans la rainure en V de l'Outside Former basé sur un diamètre de pas optimal
Augmentez la taille de l'empreinte extérieure de l'ancien pour une conception plus robuste
Amélioration de la capacité d'insertion d'entrée de plomb courbé