МЕХАНИЧЕСКАЯ КОНСТРУКЦИЯ ТРЕХОСНОГО ДВИЖЕНИЯ (СБОРКА SMT PICK AND PLACE)
· РУКОЯТКА РОБОТА SCARA.
В манипуляторе SCARA манипулятор используется для размещения компонентов SMT. На рисунке показан роботизированный манипулятор для захвата и размещения.
· 3-осевой станок.
В 3-осевом станке сопло присоединяется к устройству, похожему на плоттер, что позволяет точно манипулировать головкой сопла в трех измерениях. Кроме того, сопло может
вращаться независимо. На рис. 2.3 показана 3-осевая машина для захвата и укладки с ременным приводом. В некоторых машинах вместо ремней также используются ходовые винты.
Ограничения
Длина и ширина машины ограничены из-за изгиба рельсовых стержней. Стержни отклоняются под весом головки (поднимите и установите узел сопла). При увеличении длины и ширины машины прогиб конструкции в направлении вниз также увеличивается. Поэтому они не превышают определенного предела. По той же причине диаметр рельсовых стержней также поддерживается на определенном уровне и не уменьшается, так как при большем диаметре стержней увеличивается и вес.
Мы выбираем механизм с ременным приводом для привода движения сборки. Лента значительно увеличивает скорость машины, но снижает ее точность. Увеличение диаметра шкивов увеличивает скорость машины, но снижает ее точность. По этой причине диаметр ведущих шкивов также остается небольшим.
Головка (сборка Pick and Place)
Это наиболее важная часть машины Pick and Place с точки зрения скорости и точности. Скорость машины находится в прямой зависимости от скорости головы. На самом деле это скорость, с которой машина может собирать и размещать компоненты, и обычно она измеряется в частях в час (PPH).
1. Типы
Головки Pick and Place можно классифицировать на основе следующих факторов:
1. Количество насадок на голову
Большинство промышленных машин имеет несколько насадок на головке. Они берут несколько компонентов во время подъема и размещают эти компоненты во время перехода на место. В некоторых типах машин компоненты подаются в несколько головок (например, пули в патронник), затем эти компоненты выстреливаются один за другим на печатной плате. На рисунке ниже показана коммерческая головка с несколькими форсунками.
2. Скорость
Скорость можно увеличить в несколько раз, используя несколько головок на одной машине или несколько сопел на одной головке. Машины Pick and Place для небольших проектов или исследований обычно имеют одну головку с одним соплом. Эти машины имеют скорость от 1000pph до 4000pph.
Приводной механизм (с электроприводом или с пневматическим приводом)
Наиболее распространенный механизм для движения головы вверх и вниз - с приводом от двигателя. Двигатель может быть подключен к системе ходового винта для перемещения сопла вверх и вниз. Для достижения высокой скорости используется система с ременным приводом. На рисунке показана головка с пневматическим приводом.
Многие промышленные машины Pick and Place используют пневматические приводы для перемещения сопел вверх и вниз. Выбор приводного механизма зависит от наличия и цены комплектующей. В нашей машине мы будем использовать движение на основе механизма с ременным приводом из-за низкой цены серводвигателя постоянного тока и простоты управления.
Функции
Общие характеристики типичной головки Pick and Place:
· Амортизация
· Угол поворота компонента 180 градусов · Контролируемое всасывание
· Небольшие переходные выбросы в месте захвата
1. Ограничения
Наиболее заметными ограничениями конструкции головки Pick and Place являются:
Максимальный размер головы
Увеличение размера головки уменьшает рабочую зону машины Pick and Place. Маленькая головка заставляет дизайнера идти на компромисс по многим факторам качества. Конструкторы рассчитаны на использование небольших двигателей с низким крутящим моментом, направляющих стержней малого диаметра и небольшого количества линейных подшипников.
Максимальная скорость головы
Увеличение скорости захвата и размещения компонентов может привести к выпадению компонента из вакуумного сопла. Головке необходимо минимальное количество времени для оседания, прежде чем поднимать и опускать компонент. Также скорость головок ограничена скоростью управления вакуумным насосом и временной задержкой процессора обработки изображений.
1. Важные соображения
амортизирующий
Всегда существует риск легкого удара по соплу при сборе или размещении компонентов на печатной плате. Эти удары, если их не избежать, могут привести к изгибу сопла сверху, что приведет к неравномерному распределению всасывания по поверхности компонента. Это неравномерное распределение всасывания приведет к частому падению компонентов поверхностного монтажа.
б. Устройство смены форсунок
Компоненты SMT доступны в различных размерах. Одно и то же сопло нельзя использовать для захвата и размещения компонентов SMT разных размеров. Сопла определенного калибра используются для захвата компонентов разных размеров. Чтобы справиться с этим ограничением, необходимо спроектировать головку таким образом, чтобы сопла можно было менять вручную или автоматически.
в. Наличие насадок
Существует большая промышленность, занимающаяся производством насадок для машин Pick and Place. Эти компании производят форсунки почти для всех типов компонентов. Но из-за отсутствия форсунок в нашем регионе, форсунки необходимо изготовить.
Кормушки
Поскольку SMD сами по себе являются особыми компонентами из-за их размера и упаковки. Поэтому для подготовки этих компонентов к сбору требуются специальные устройства, называемые питателями. Питатели специально разработаны для подачи компонентов в машину.
Ленточные питатели
Это специально разработанные питатели для компонентов, упакованных в виде длинных лент. Были проверены следующие онлайн-ссылки:
Ленты таковы, что на их стороне есть отверстия. Эти отверстия имеют стандартный размер и находятся на одинаковом расстоянии друг от друга. Как показано на рисунке 2.6 ниже, привод ленты для ее движения по питателю при движении шестерни тянет ленту своими зубьями.
Консультируясь с патентом [6] различных питателей, мы видим, что они в основном имеют ременный привод с приводным элементом, то есть двигателем на стороне и приводом на другом конце. На рис. 2.7 показана шестерня для движения барабана под номером 55, которая приводится в движение с помощью 57 на другом конце, который может приводиться в движение двигателем.
Из-за сложности фидеров справиться с лентами внутри них было немного сложно спроектировать, поэтому наиболее практичной конструкцией считалась полная изоляция ленты от внутренней части фидера.
Поскольку компоненты покрыты защитной лентой сверху, эту ленту следует удалить, прежде чем можно будет получить доступ к компоненту. Для этого была рассмотрена следующая простая конструкция, приведенная на рисунке 2.8 ниже. Это коммерческий фидер на печатной плате без ограничений для компонентов SMT. На нем показан шкив для удаления ленты вверху и основные компоненты, перемещаемые вперед.
Для положения каждого питателя на машине мы рассмотрели продукт LPKF под названием proto place. Это полуавтоматическая машина для сборки и размещения компонентов поверхностного монтажа, как показано на рисунке.
Предлагаемые характеристики машины
Для любого типа спецификации SMT / THT машины в соответствии с вашими требованиями и настройкой компании, пожалуйста, проконсультируйтесь с нашим инженерным отделом в компании по продажам и обслуживанию машинного оборудования Shenzhen Southern. ООО