Конструкция станка с автоматической вставкой и диапазон вставляемых проводов компонентов

1.0 ВВЕДЕНИЕ

Есть ли у вас клиенты, которые хотят упростить автоматизированный процесс вставки Axial, ускорить станки, сократить время простоя на профилактическое обслуживание (pm) и уровни ppm и в целом снизить производственные затраты? Если да, то эта статья может вас заинтересовать.

Корпорация Universal Instruments в настоящее время работает над адаптацией инструментов для клиентов, которые перевели свои производственные процессы на двух- и трехэтапные процессы для осевых вставок, тем самым выделив станки для работы с ограниченным набором компонентов. Например, на первом этапе машина вставляет только 5-миллиметровые пролеты, а затем на этапе 2 вторая машина вставляет провода различного диаметра. Это радикальное изменение существующей производственной философии полной загрузки платы за один проход через машину. Тем не менее, история показала, что путем ограничения диапазона диаметров вставляемой проволоки и последующего проектирования инструментов, специально предназначенных для работы с этим диапазоном, производственный процесс становится более контролируемым, производительность вставки улучшается, время простоя и количество частей на миллион уменьшаются и, в конечном итоге, снижаются производственные затраты.

Правда, такой подход приемлем не для каждого клиента. Universal предлагает различные конфигурации инструментов, которые при использовании в соответствии со спецификацией обеспечат превосходную производительность вставки. Клиенту может не понадобиться использовать широкий диапазон диаметров проволоки, или он может захотеть пересмотреть свой производственный процесс, чтобы внести улучшения. Для этих клиентов Universal предлагает специализированные инструменты для специальных приложений. Специализированные инструменты будут работать с ограниченным диапазоном диаметров проволоки, чтобы оптимизировать производительность вставки и увеличить срок службы инструмента.

В этой статье обсуждается взаимосвязь между конструкцией оснастки и диапазоном диаметров проволоки вставляемых компонентов с целью повышения осведомленности и понимания этой взаимосвязи и ее значения.

2.0 ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭТИ ОТНОШЕНИЯ

2.1 Глубина V-образной канавки внешнего шпангоута

Одним из важных факторов, влияющих на взаимосвязь конструкции оснастки и диапазона вставляемых диаметров проволоки, является глубина V-образной канавки внешнего формирователя. Наши текущие спецификации для осевого инструмента следующие:

	Стандарт	Высокая плотность	Большой вывод	5 мм	26мм ААА
Вид снизу снаружи бывшего
Диапазон диаметров проволоки / материал	Сталь: .015”-.032” (0,39) – (0,82) Медь: .015”-.032” (0,39) – (0,82)	Сталь: 0,015”-.025” (0,39) – (0,64) Медь: .015”-.032” (0,39) – 0,82)	Сталь: .025”-.032” (0,64) – (0,82) Медь: .025”-.042” (0,64) – (1,01)	Сталь: 0,015”-.025” (0,39) – (0,64) Медь: 0,015”-0,028” (0,39) – (0,72)	Сталь: 0,015”-.020” (0,39) – (0,51) Медь: 0,015”-0,024” (0,39) – (0,61)
Ширина наконечника драйвера	0,030” (.77)	0,030” (.77)	0,050” (1.27)	0,017” * (.44)	0,012 дюйма * (.31)

Метрические эквиваленты заключены в скобки

* Не по всей ширине, а по размеру от края кончика поводка до внешней стороны формирователя

Когда диаметр проволоки меньше, чем глубина V-образной канавки внешнего шпангоута, провод имеет избыточное пространство и перемещается внутри V-образной канавки. Это неконтролируемое состояние приводит к «слабой» форме. 

 V-образная канавка с малым диаметром выводов

Когда диаметр проволоки больше, чем глубина V-образной канавки внешнего шпангоута, податливый внутренний шпангоут изгибается, освобождая место для более крупного провода. Постоянное изгибание приводит к износу уплотнительных колец, что приводит к «неаккуратному» внутреннему формированию и «слабым» формам. Известно, что формирователи снаружи раскалываются в V-образной канавке из-за постоянного напряжения. В долгосрочной перспективе постоянное изгибание повредит корпус инструмента, ослабив его и сделав его «неаккуратным».  

 V-образная канавка с большим диаметром выводов

Оптимальным условием является диаметр проволоки, равный глубине V-образной канавки внешнего шпангоута. В этом состоянии стержень достаточно большой, чтобы он не «двигался» внутри V-образной канавки, и, тем не менее, он не изгибает постоянно внутренний шпангоут.

 V-образная канавка с оптимальным диаметром выводов

Когда стандартный инструмент сравнивается с 5-миллиметровым инструментом, становится ясно, почему 5-миллиметровый инструмент менее надежен при вставке компонентов с большим диаметром выводов, чем стандартный инструмент.  

ИНСТРУМЕНТ	ГЛУБИНА V-ОБРАЗНОЙ КАНАВКИ	ДИАМЕТР ПРОВОЛОКИ
Стандарт	0,028 дюйма (0,71 мм)	0,015–0,032 дюйма (0,39–0,82 мм).
5 мм	0,018 дюйма (0,46 мм)	0,015”– 0,028” (0,39–0,72 мм)

Глубина V-образных канавок варьируется в пределах 0,010 дюйма (0,26 мм), но диапазон диаметров проволоки очень похож.

2.2 Радиус V-образной канавки внешнего шпангоута

Еще одним фактором является радиус V-образной канавки внешнего шпангоута. V-образная канавка на самом деле имеет радиус 0,016 дюйма (0,41 мм) для всех типов инструментов, кроме инструментов с большим шагом, которые составляют 0,019 дюйма (0,49 мм). Поскольку это радиус, а не диаметр, оптимальный размер ввода для радиуса этого размера составляет 0,032 дюйма (0,82 мм). Этот радиус создает ситуацию, при которой проволока малого диаметра может «перекатываться» или не контролироваться в канавке. Настоящая V-образная канавка улучшает это состояние, создавая 2-точечный контакт.  

Единый контакт	Двухточечный контакт

 

2.3 Длина корпуса по отношению к длине вставки

Длина тела по отношению к длине вставки является еще одним важным вопросом в этом обсуждении. Чем больше зазор между корпусом компонента и изгибом вывода, тем больше места для инструмента для вставки. По мере опускания наконечника отвертки он может повредить корпус компонента, длина которого слишком велика для указанного диапазона вставки. Зазор также необходим для того, чтобы внутренний шпангоут проходил под изгибом грузила. Изгиб слишком близко к корпусу компонента также может привести к повреждению. Максимальная длина тела получается по следующей формуле: 

Запрограммированный диапазон Z = диапазон введения + 1 диаметр электрода

Максимальная длина кузова (зазор между наконечниками водителя)

= Ширина вставки + 1 Диаметр вывода – 2 x Глубина внешней внешней V-образной канавки – 2 x Толщина наконечника отвертки 

Не используйте компоненты с максимальной длиной корпуса. Оставьте 0,020 дюйма (0,51 мм) с каждой стороны корпуса компонента для зазора и учета допусков.

Выход из тела компонента Распродажа	Выход из тела компонента Нет разрешения

 

2.4 Положение наконечника водителя

Во время введения компонента наконечник отвертки опирается на горизонтальную поверхность вывода. Когда грифель имеет «слабую» форму, наконечник поводка упирается в изогнутую часть грифа. Когда наконечник отвертки пытается протолкнуть компонент через отверстия в печатной плате, он имеет тенденцию «соскальзывать» с вывода, что приводит к остановке или неудачной вставке. Это верно для инструмента 5 мм из-за его маленького наконечника отвертки.

Положение наконечника водителя во время введения	Положение наконечника отвертки во время введения  слабой формы свинца

 

                                  

               

3.0 ОБЗОР ВЫШЕИЗЛОЖЕННЫХ УСЛОВИЙ

· Диаметры проволоки, значительно меньшие, чем глубина V-образной канавки внешнего формирователя, не контролируются внутри V-образной канавки. Это вызвано одноточечным контактом и избыточным пространством, что приводит к «слабой» форме и плохо контролируемому введению. Небольшие свинцовые компоненты без «четкой» формы также подвержены риску неправильной установки, поскольку наконечник отвертки может «соскользнуть» с стержня, проталкивая его через печатную плату. Это состояние чаще всего наблюдается при использовании инструментов диаметром 5 мм.

· Диаметры проволоки, значительно превышающие глубину V-образной канавки наружного формирователя, постоянно изгибают податливые внутренние формирователи, вызывая преждевременный износ внутреннего и внешнего формирователей, а также других частей инструмента.

· Допустимая длина корпуса компонента варьируется в зависимости от Z-пролета, но во время вставки требуется зазор для внутренних профилей и наконечников отвертки, чтобы корпус компонента не был поврежден. 

4.0 ОПТИМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ

Чтобы оптимизировать производительность вставки и максимально увеличить срок службы инструмента, лучше всего ограничить диапазон диаметров вставляемой проволоки при любом выборе инструмента, имея в виду, что оптимальный диаметр проволоки равен размеру V-образной канавки внешнего формирователя. Например, если диапазон диаметров проволоки для конкретного применения составляет 0,018–0,022 дюйма, оптимальной является V-образная канавка 0,020 дюйма. Это устраняет проблемы, упомянутые выше, и обеспечивает оптимальный срок службы инструмента, контроль процесса и низкий уровень врезки в миллионных долях.  

Использование функции сжатия при написании программ шаблонов также может помочь. Если диаметр вывода компонента мал по сравнению с V-образной канавкой внешнего шпангоута, функция сжатия может улучшить «слабую» форму. Функция сжатия также полезна при вставке компонентов со стальными выводами, поскольку они, как правило, имеют память после процесса формования. Это также помогает вставлять компоненты с длинными телами и малым интервалом вставки.

Оставьте зазор с каждой стороны корпуса компонента, чтобы оставалось место для инструмента для вставки.

Рассмотрите возможность выделения производственной линии для конкретного применения для достижения оптимальной производительности, а затем настройте инструмент для небольшого диапазона диаметров проволоки. Universal предлагает индивидуальные инструменты для специальных приложений. При необходимости индивидуальные инструменты могут включать следующие элементы:

2-точечный контакт в V-образной канавке внешнего шпангоута, основанный на оптимальном диаметре проводника

Увеличьте размер внешнего основания для более прочной конструкции.

Улучшенная возможность ввода изогнутого электрода