SMD पिक एंड प्लेस मशीनों में स्थापना सटीकता को प्रभावित करने वाले शीर्ष कारक

SMD पिक एंड प्लेस मशीनें दृष्टि प्रणाली प्रदर्शन: CCD इमेजिंग, कैलिब्रेशन और पर्यावरणीय स्थिरता

स्थूल संरेखण और सूक्ष्म लैंडमार्क का पता लगाने के लिए ड्यूल-स्टेज इमेजिंग

शीर्ष स्तर के पिक एंड प्लेस उपकरण माइक्रॉन स्तर पर अत्यधिक सटीक प्लेसमेंट प्राप्त करने के लिए दो-चरणीय विज़न प्रणालियों पर निर्भर करते हैं। पहले एक व्यापक फील्ड कैमरा होता है जो त्वरित स्थूल स्थिति निर्धारण करता है, जिससे घटकों को लगभग आधे मिलीमीटर के भीतर उनके लक्ष्य स्थान पर लाया जाता है। फिर उच्च आवर्धन CCD सेंसर आता है, जो प्रति पिक्सेल 25 माइक्रॉन तक का पता लगा सकता है और सटीक समायोजन के लिए फिडुशियल मार्क्स और घटक लीड्स की निकटता से जाँच करता है। इस दो-चरणीय दृष्टिकोण से मशीनें अपने अंतिम समायोजन लगभग ±15 माइक्रॉन की सटीकता के साथ कर पाती हैं। पुरानी एकल-चरण प्रणालियों की तुलना में, निर्माता गुणवत्ता में समझौता किए बिना उत्पादन चक्रों में लगभग 40 प्रतिशत की कमी की सूचना देते हैं। यहां तक कि 01005 जैसे अत्यंत छोटे घटकों के लिए भी दोष दर प्रति मिलियन 20 घटकों से कम बनी रहती है, जो इन चीजों के वास्तविक आकार को देखते हुए काफी प्रभावशाली है।

सब-पिक्सेल मिसैलाइनमेंट के प्राथमिक स्रोत के रूप में कैलिब्रेशन ड्रिफ्ट और प्रकाश विचरण

दृष्टि प्रणालियों के मामले में, स्थान निर्धारण की लगभग तीन-चौथाई त्रुटियों के लिए पर्यावरणीय कारक जिम्मेदार होते हैं। आइए कुछ विशिष्ट बातों पर विचार करें: जब तापमान में परिवर्तन होता है, तो लेंस का फोकस लगभग 0.3 माइक्रोमीटर प्रति डिग्री सेल्सियस की दर से बदल सकता है। 60% से अधिक आर्द्रता के स्तर वास्तव में Z-अक्ष के अनुदिश 8% समायोजन की आवश्यकता होती है। एलईडी चमक में छोटे परिवर्तन भी महत्वपूर्ण होते हैं। प्रकाश तीव्रता में मात्र 10% का परिवर्तन ऐसी छायाएँ उत्पन्न करता है जो लैंडमार्क डिटेक्शन को 4 से 12 माइक्रोमीटर तक विचलित कर देती हैं। इन समस्याओं से प्रभावी ढंग से निपटने के लिए, अधिकांश सुविधाएँ NIST ट्रेसएबल मानकों के साथ दैनिक कैलिब्रेशन लागू करती हैं। वे उन थर्मल स्थायीकरण प्रणालियों में भी निवेश करते हैं जो तापमान को आधे डिग्री सेल्सियस की सीमा के भीतर बनाए रखती हैं। स्वचालित चमक समायोजन के साथ बहु-स्पेक्ट्रम प्रकाश व्यवस्था भी सहायता करती है। जो संयंत्र इस व्यापक दृष्टिकोण का पालन करते हैं, उनमें स्थान निर्धारण त्रुटियाँ आमतौर पर लगभग 90% तक कम हो जाती हैं। अधिकांश 8-घंटे के पूरे उत्पादन चक्र के दौरान 25 माइक्रोमीटर से कम सटीकता बनाए रखते हैं, हालाँकि व्यवहार में कभी-कभी उतार-चढ़ाव अभी भी होता रहता है।

गति नियंत्रण सटीकता: एक्सवाई स्टेज गतिशीलता, मोटर चयन और तापीय पुनरावृत्ति

उच्च-सटीकता वाली पिक एंड प्लेस मशीनों में बैकलैश, माइक्रोस्टेपिंग रिज़ॉल्यूशन और तापीय प्रसार

गति प्रणालियों में स्थिति निर्धारण की सटीकता को तीन मुख्य चुनौतियों का सामना करना पड़ता है जो साथ में काम करती हैं: यांत्रिक बैकलैश, माइक्रोस्टेपिंग संकल्प की सीमाएं, और तापीय प्रसार के कारण होने वाली समस्याएं। जब गियर या बॉल स्क्रू में ढीलापन (जिसे हम बैकलैश कहते हैं) होता है, तो दिशा तेजी से बदलने पर हिस्टेरिसिस प्रभाव उत्पन्न होता है। यदि माइक्रोस्टेपिंग पर्याप्त रूप से सूक्ष्म नहीं है (एक कदम के 1/256वें से कम), तो 10 माइक्रोमीटर से कम रखरखाव त्रुटियों के साथ कंपन होते हैं। हालांकि, तापीय प्रसार शायद सबसे बड़ी समस्या है। उचित पर्यावरणीय नियंत्रण के अभाव में, XY चरणों में 25 माइक्रोमीटर से अधिक त्रुटियां जमा हो सकती हैं। सर्वोत्तम मशीनें इन सभी समस्याओं का सामना विशेष एंटी-बैकलैश तंत्र, अत्यंत सूक्ष्म माइक्रोस्टेपिंग क्षमताओं और स्मार्ट तापीय क्षतिपूर्ति प्रणालियों का उपयोग करके करती हैं जो वास्तविक समय में तापमान की निगरानी करती हैं। इन उन्नत समाधानों में आमतौर पर कई संचालन चक्रों के बाद भी लगभग ±3 माइक्रोमीटर पुनरावृत्ति सटीकता प्राप्त होती है।

नोजल और वैक्यूम अखंडता: लघु घटकों के निपटान के लिए महत्वपूर्ण

वैक्यूम हानि, नोजल का क्षरण, और डायनेमिक सेंटरिंग का 0201/01005 प्लेसमेंट उपज पर प्रभाव

0201 और 01005 जैसे सूक्ष्म घटकों के साथ काम करते समय अच्छी वैक्यूम अखंडता बनाए रखना सिर्फ महत्वपूर्ण नहीं, बल्कि पूर्ण रूप से आवश्यक है। यहां तक कि सबसे छोटा रिसाव भी उचित रूप से स्थापित होने से पहले भागों के गिरने का कारण बन सकता है, जिसका अर्थ है या तो घटकों की गलत स्थिति या उन्हें पूरी तरह खो देना। नोज़ल स्वयं समय के साथ क्षय के अधीन होते हैं, और इससे सील की गुणवत्ता कमजोर हो जाती है। उच्च मात्रा वाले संचालन में काम कर रहे सुविधाओं में हमने विफलता दर में 15% तक की वृद्धि देखी है। त्वरण चरणों के दौरान होने वाली सूक्ष्म गतियों के साथ डायनामिक सेंटरिंग सिस्टम मदद करते हैं, लेकिन ये सिस्टम कंपन मौजूद होने या कैलिब्रेशन विचलित होने पर संघर्ष करते हैं। जब नोज़ल का प्रदर्शन गिरता है, तो यह उत्पादन को शुरुआत से ही गंभीर रूप से प्रभावित करता है। प्रथम बार उत्पादन दर घट जाती है, और फिर महंगी पुनःकार्य प्रक्रियाएं आती हैं। इसीलिए नियमित रूप से नोज़ल की जांच करना और निर्धारित समयसीमा के अनुसार उन्हें बदलना उन सभी के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हो जाता है जो दिन-प्रतिदिन सूक्ष्म घटक स्थापना की विश्वसनीयता से जुड़ी समस्याओं से निपटते हैं।

फीडर और घटक डिलीवरी स्थिरता: टेप यांत्रिकी और निरीक्षण प्रोटोकॉल

टेप पीलिंग बल, तनाव परिवर्तनशीलता और फीड पिच अस्थिरता में एसएमटी उत्पादन लाइनें

फीडर के प्रदर्शन की गुणवत्ता सटीकता को बहुत प्रभावित करती है कि घटकों को कितनी सटीकता से लगाया जाता है, विशेष रूप से जब उन छोटे पैकेजों के साथ काम कर रहे होते हैं जिनके लिए ±25 माइक्रॉन से भी कम सहनशीलता की आवश्यकता होती है। जब टेप रील से स्थिर रूप से नहीं खुलता है, तो घटक या तो बहुत जल्दी अलग हो जाते हैं या उठाते समय तिरछे हो जाते हैं। यदि कैरियर पर तनाव पर्याप्त स्थिर नहीं है, तो घटक इधर-उधर खिसकने लगते हैं। और फीड पिच में छोटी अनियमितताएँ (0.1 मिमी से अधिक कुछ भी) उत्पादन चक्रों में जमा होने लगती हैं, जिससे स्पष्ट स्थापना त्रुटियाँ दिखाई देने लगती हैं। अच्छी खबर यह है कि दृष्टि प्रणाली इनमें से अधिकांश समस्याओं को उनके घटित होते ही पकड़ लेती है, जिससे तनाव सेटिंग में स्वचालित समायोजन करने की प्रक्रिया शुरू हो जाती है। और भी बेहतर यह है कि सर्वो ड्राइवन फीडर अतिरिक्त विश्वसनीयता प्रदान करते हैं क्योंकि वे टेप को किस कोण पर खोला जाता है और मशीन के माध्यम से आगे बढ़ने की गति दोनों को समायोजित करते हैं, जिससे टेप में स्वयं की किसी भी अनियमितता की भरपाई हो जाती है। नियमित रखरखाव प्रक्रियाओं के साथ इन सुविधाओं को लागू करने से निर्माता अपने बड़े पैमाने पर सतह माउंट तकनीक संचालन में फीडर से संबंधित दोषों में लगभग 40 प्रतिशत की कमी करने की सूचना देते हैं।

सिस्टम-स्तरीय समन्वय: हेड, फीडर कैरियर और पीसीबी टेबल गति का समन्वय

आज के पिक एंड प्लेस मशीनों में सटीकता प्राप्त करने के लिए प्लेसमेंट हेड, फीडर कैरियर और पीसीबी पोजीशनिंग टेबल के बीच नैनोसेकंड स्तर तक अत्यधिक घनिष्ठ समन्वय की आवश्यकता होती है। जब घटक स्वतंत्र रूप से काम करते हैं, जैसा कि अक्सर मल्टी-लेन सेटअप में या मिश्रित उत्पाद प्रकारों को संभालते समय होता है, तो सूक्ष्म स्तर पर छोटी-छोटी देरियाँ जमा होने लगती हैं। उदाहरण के लिए, तालिका को स्थानांतरित करते समय और फीडर को एक साथ आगे बढ़ाते समय केवल 5 मिलीसेकंड की समय त्रुटि तब हो सकती है जब त्वरण अधिकतम हो, जिससे 0201 संधारित्र 35 माइक्रोमीटर तक विस्थापित हो सकते हैं। आधुनिक मोशन कंट्रोलर गति पथों की भविष्यवाणी करके और संघर्षों को रोकने के लिए समय से पहले त्वरण वक्रों को समायोजित करने वाले स्मार्ट एल्गोरिदम के साथ इस समस्या का समाधान करते हैं। ये प्रणाली 45,000 घटक प्रति घंटे की शानदार गति पर भी 15 माइक्रोमीटर सीपीके के भीतर प्लेसमेंट सटीकता बनाए रखती हैं। वे इसे कम से कम 1 मिलीसेकंड प्रतिक्रिया समय के साथ त्वरित फीडबैक लूप, प्रति सेकंड कम से कम 2,000 बार होने वाले सर्वो अपडेट और विभिन्न अक्षों पर तापमान से संबंधित प्रसार के लिए समायोजन के माध्यम से प्राप्त करते हैं। जेडीईसी मानकों के अनुसार परीक्षण से पता चलता है कि उचित समन्वय से वंचित मशीनों में दिशा बदलते समय लगभग 18% अधिक प्लेसमेंट त्रुटियाँ होती हैं, जो उत्पादन वातावरण में बहुत महत्वपूर्ण है जहाँ गति और सटीकता दोनों का महत्व होता है।

सामान्य प्रश्न

दृष्टि प्रणाली की सटीकता को कौन से कारक प्रभावित कर सकते हैं?

तापमान में परिवर्तन, आर्द्रता के स्तर और एलईडी चमक में उतार-चढ़ाव जैसे पर्यावरणीय कारक सटीकता को काफी प्रभावित कर सकते हैं, जिससे सब-पिक्सेल गलत संरेखण हो सकता है।

ऊष्मीय प्रसार के बावजूद गति प्रणाली सटीकता बनाए कैसे रखती हैं?

गति प्रणाली बुद्धिमान थर्मल क्षतिपूर्ति प्रणाली, एंटी-बैकलैश तंत्र और सूक्ष्म स्तर पर सटीक क्षमताओं के माध्यम से ऊष्मीय प्रसार की त्रुटियों से निपटती हैं।

घटकों को संभालने के लिए वैक्यूम अखंडता क्यों महत्वपूर्ण है?

छोटे घटकों को बिना गिराए या रिसाव के कारण खोए बिना सटीक रूप से रखना सुनिश्चित करने के लिए वैक्यूम अखंडता आवश्यक है।

फीडर प्रणाली घटक स्थापना की सटीकता में कैसे योगदान देती है?

फीडर स्थिर टेप पीलिंग और स्थिर तनाव सेटिंग सुनिश्चित करते हैं, जो पिकअप के दौरान घटक के जल्दी छूटने या स्थिति में विस्थापन को रोकते हैं।

आधुनिक मशीनें घटकों के माध्यम से सिंक्रनाइजेशन प्राप्त कैसे करती हैं?

आधुनिक मशीनें गति के पूर्वानुमान, त्वरित प्रतिक्रिया लूप और सिंक्रनाइज़ड संचालन सुनिश्चित करने तथा स्थापना त्रुटियों को कम से कम करने के लिए सर्वो अद्यतन के लिए स्मार्ट एल्गोरिदम का उपयोग करती हैं।