Introduction
Dans la production SMT, lorsque les PCB présentent des écarts de position, que la taille des composants devient de plus en plus petite ou que des puces standard et des circuits intégrés de précision sont présents sur la même carte, la machine de placement SMT doit d'abord « voir clairement » avant de décider « où les placer ». C'est là que le système de vision entre en jeu.
En termes simples, unMachine de placement CMSLe système de vision est un système qui utilise des caméras industrielles pour identifier les points de référence des PCB et des composants électroniques, et applique les résultats de la reconnaissance pour corriger la position, l'angle et le placement.
NéoDen N10Pmachine de sélection et de placementutilise une configuration de vision composée de caméras Dual Mark + Dual Flying Cameras (avant et arrière) + une caméra IC. Combinée à un codeur linéaire magnétique et à diverses fonctions d'étalonnage, cette configuration garantit une coordination transparente entre le positionnement du PCB, la reconnaissance des composants et le contrôle du placement.
Alors, pourquoi une machine de placement SMT a-t-elle besoin d'autant de caméras ? Comment exactement le système de vision aide-t-il la machine à améliorer la précision du placement ?
Qu'est-ce qu'un système de vision industrielle à placement SMT ?
Un système de vision industrielle de placement SMT constitue le cœur des « yeux » de la machine, utilisant des caméras et une technologie de traitement d'image informatique pour aider la machine de placement à voir clairement et à localiser avec précision les composants électroniques et le PCB.
L’ensemble du processus peut être simplement compris comme :
Positionnement du PCB → Prise de composants → Reconnaissance visuelle → Correction de position/angle → Placement précis
Par conséquent, le système de vision ne « prend pas simplement une photo », il convertit plutôt les images capturées par la caméra en informations de position et d'angle que la machine de placement peut utiliser.
Pourquoi une machine de transfert a-t-elle besoin de plusieurs caméras ?
Différentes caméras effectuent différentes tâches.
1. Marquer les caméras : tout d'abord, localisez la position exacte du PCB
Une fois que le PCB entre dans la machine de placement depuis la piste du convoyeur, même si les coordonnées du programme sont tout à fait exactes, le PCB réel peut encore s'écarter légèrement de la position théorique. C'est là que les repères sur le PCB entrent en jeu. Le N10P est équipé de caméras à double marquage qui capturent rapidement des images des points de positionnement pour re-déterminer l'origine et l'angle réels du PCB.
2. Caméras volantes (doubles caméras volantes avant et arrière) : reconnaissance à grande vitesse-des composants SMT courants
Une fois qu'un composant est capté par la buse, leNéoDenN10P'sLes doubles caméras volantes avant et arrière peuvent capturer des « images volantes » pendant que la tête de placement se déplace à grande vitesse. Ils prennent en charge la reconnaissance des composants courants-y compris les composants de puces et les boîtiers SOT-d'une taille allant de 0201 à 22 × 22 mm, permettant une correction à grande vitesse-sans décélération ni pause.
3. Caméra IC : reconnaissance de haute-précision de composants complexes
Les formes et les structures de broches des circuits intégrés (tels que QFP, BGA et QFN) sont bien plus complexes que celles des résistances et condensateurs ordinaires. Le N10P est équipé d'une caméra IC dédiée avec une plage de reconnaissance allant jusqu'à 40 × 40 mm (prenant en charge des composants jusqu'à 16 mm de hauteur). La fonction "IC Calib" décrite dans le manuel convient aux circuits intégrés standard, tandis que "IC Rotate Calib" effectue une re-reconnaissance après avoir ajusté l'angle pour garantir un alignement précis des broches à haute-densité.
Qu'est-ce qu'un fiduciaire ? Pourquoi cela affecte-t-il la précision du placement ?
Si vous considérez un PCB comme une carte, alors un repère est comme un waypoint sur cette carte.
Les coordonnées des composants dans le programme de placement proviennent généralement d'un logiciel de conception de PCB, mais lorsque la machine charge réellement le PCB, la position ne peut pas être exactement la même à chaque fois. Par conséquent, l'équipement a besoin d'un point de référence fixe pour relier les « coordonnées du programme » à la « position réelle du PCB ».
Le processus de base peut être compris comme suit :
Identifiez le repère → Déterminez la position réelle du PCB → Calculez l'écart angulaire → Corrigez les coordonnées de placement
Si le repère n'est pas réglé correctement, un placement ultérieur peut entraîner un décalage global.
NéoDenN10P utilisateurmanuelrépertorie « Réglage incorrect du point d'origine » et « Fiducial not found » comme causes d'échec de la reconnaissance automatique du repère et recommande de réinitialiser l'origine ou d'ajuster les paramètres du repère.
C'est pourquoi, dans la production SMT, lorsque les composants d'un PCB entier présentent des changements de direction similaires, il faut non seulement vérifier les programmes de composants individuels, mais également vérifier l'origine et les repères du PCB.
Comment le système de vision effectue-t-il un seul cycle de placement ?
La manière la plus simple de comprendre le système de vision est de le placer dans un cycle de placement complet.
Étape 1 : Positionner le PCB
La caméra de marquage identifie d'abord les repères sur le PCB pour déterminer sa position et son orientation réelles.
Étape 2 : Récupération des composants-
Le chargeur amène le composant à la position de collecte-et la buse le récupère.
Étape 3 : Reconnaissance des composants
Selon le type de composant, le système peut sélectionner « No Action », « Fly Calib », « IC Calib » ou « IC Rotate Calib ».
"No Action" n'effectue pas d'inspection par caméra, tandis que "Fly Calib", "IC Calib" et "IC Rotate Calib" correspondent respectivement à différentes méthodes de reconnaissance visuelle.
Étape 4 : calculer l'écart
Une fois que le système a obtenu la position et l'angle réels du composant, il les compare aux informations cibles du programme. S'il existe un écart, le mouvement de placement doit être corrigé en conséquence.
Étape 5 : Terminer le placement
La tête de placement termine le placement selon les coordonnées corrigées.
Comment le système de vision affecte-t-il la précision du placement SMT ?
Lors de la sélection d'unchoisir et placermachine, de nombreuses personnes considèrent de manière simpliste la précision du placement comme un paramètre mécanique. En réalité, la précision du placement est le résultat de l’action combinée de plusieurs systèmes.
Le système de vision gère la reconnaissance, le système de mouvement contrôle le mouvement, la buse effectue le ramassage, l'étalonnage établit des relations de coordonnées précises et le logiciel gère les calculs et le contrôle tout au long du processus. Si la caméra identifie correctement un composant mais que le centre de la buse est décalé, des erreurs peuvent toujours se produire dans la position de placement réelle.
LeNéoDenManuel d'utilisation du N10Prépertorie les causes courantes dans la section « Problèmes de précision », notamment les erreurs de reconnaissance, les changements dans la position de la caméra de référence et le positionnement inexact du centre de la buse. Les solutions correspondantes incluent l'étalonnage de la caméra et l'étalonnage fin des buses.
Par conséquent, lors de l’évaluation des capacités de vision d’une machine de placement, il ne faut pas simplement se demander : « De combien de caméras dispose-t-elle ? mais devrait également évaluer si les caméras fonctionnent en parfaite coordination avec les systèmes de contrôle de mouvement et d'étalonnage.
Qu’est-ce que l’étalonnage de la caméra ? Pourquoi l'étalonnage est-il nécessaire ?
Bien qu'un système de vision puisse reconnaître des images, les coordonnées de l'image capturées par la caméra ne correspondent pas intrinsèquement aux coordonnées mécaniques de la machine de placement.
NéoDenN10Poffre plusieurs fonctions d'étalonnage. Parmi eux, « Fiducial Camera Initialize » utilise une cible d'étalonnage pour prendre automatiquement des photos et calculer les relations de position entre les différentes caméras ; "Nozzle Fine Calibration" utilise des photos prises de la buse d'étalonnage pour déterminer automatiquement les relations de position entre chaque tête de placement et la caméra IC et la caméra volante.
Ces deux processus répondent à des problématiques différentes :
- Calibrage de la caméra :Établit les relations de position entre les systèmes de vision.
- Calibrage de la buse :Vérifie les relations de position précises entre les différentes têtes de placement, buses et systèmes de vision.
Par conséquent, il est conseillé de vérifier l'état d'étalonnage après la maintenance de l'équipement, lorsque les positions des composants concernés ont changé ou lorsque la précision du placement s'écarte des niveaux normaux.
Comment résoudre les problèmes de reconnaissance visuelle avec une machine-et-placer ?
Vous pouvez effectuer les vérifications dans l'ordre suivant.
1. Fiduciaire introuvable
Tout d’abord, vérifiez les paramètres PCB Origin et Fiducial.
NéoDenN10P utilisateurmanuelrépertorie les paramètres d'origine incorrects, l'incapacité de trouver le repère et les interférences dans la zone de reconnaissance comme causes courantes.
2. Reconnaissance de composants anormaux
Vérifiez l'image de la caméra, la luminosité, le flash, le bruit et d'autres paramètres de vision, tout en vérifiant également que la taille du composant se situe dans la plage de reconnaissance de la caméra.
3. Position anormale des composants après le ramassage-
Vérifiez la-position de ramassage,-la hauteur de ramassage et la buse.
Le manuel d'utilisation du NeoDen N10P indique que les composants qui se retournent ou se tiennent debout pendant le ramassage-peuvent être liés à un réglage inapproprié de la hauteur de ramassage-ou à un écart dans la position de ramassage-.
4. Reconnaissance normale mais décalage du placement final
Concentrez-vous sur la vérification de la position de la caméra de référence, du centre de la buse et des étalonnages associés.
Ce type de problème amène notamment les ingénieurs à supposer à tort que « puisque la reconnaissance visuelle est normale, la caméra doit fonctionner correctement ». En réalité, la relation entre le système de vision, la buse et les coordonnées de mouvement peuvent toutes affecter le résultat final.
Pourquoi le système de vision affecte-t-il également l'efficacité de la production ?
Si l'équipement nécessite une vérification manuelle approfondie de l'orientation et de la position des composants, la durée du cycle de production sera affectée. La reconnaissance visuelle automatisée peut transférer ces jugements répétitifs vers l'équipement.
Prenez leNéoDenN10P CMSmachineà titre d'exemple : il utilise une configuration multi-caméras et est équipé d'une fonctionnalité de changement automatique de buse et de 39 positions de buse. Cette machine a une vitesse de placement maximale de 20 000 CPH et prend en charge 80 chargeurs de bande.
Cependant, l’efficacité réelle de la production ne peut pas être mesurée simplement par le CPH maximum. Par exemple, pour les composants inférieurs à 0402 et les circuits intégrés de précision, leN10P utilisateurmanuelrecommande de réduire de manière appropriée la vitesse de déplacement et la vitesse de placement pour améliorer la précision du placement.
Par conséquent, il est plus raisonnable de comprendre que le système de vision aide l'équipement à trouver le bon équilibre entre « vitesse » et « fiabilité de reconnaissance ».
Lors de la sélection d’une machine pick and place SMT, comment devez-vous évaluer le système de vision ?
Si vous achetez unprendre et placer la machine, les questions suivantes méritent réflexion :
T1. Prend-il en charge la reconnaissance fiduciaire ?
Cela détermine si l'équipement peut effectuer un étalonnage en fonction de la position réelle du PCB.
Q2. Prend-il en charge la reconnaissance visuelle de différents types de composants ?
Vous devez confirmer s'il existe des solutions de reconnaissance appropriées pour les puces et les circuits intégrés standard.
Q3. Quelles sont les plages de reconnaissance minimale et maximale des composants ?
Cela doit correspondre à votre nomenclature.
Q4. Prend-il en charge l'étalonnage de la caméra et l'étalonnage des buses ?
Cela affecte la maintenance et les réglages de précision après un fonctionnement prolongé de l'équipement.
Q5. Le système de vision fonctionne-t-il conjointement avec un système de retour de mouvement ?
Une caméra à elle seule ne peut garantir la précision du placement final, le système de mouvement doit également exécuter avec précision les résultats des calculs de vision.
FAQ
T1. Qu'est-ce qu'un système de reconnaissance visuelle SMT ?
Un système de reconnaissance visuelle SMT est un système qui utilise des caméras industrielles pour identifier les marques de repère des PCB et les composants électroniques, et applique les résultats de la reconnaissance aux corrections de position, d'angle et de placement.
Q2. Pourquoi les machines de placement ont-elles besoin d'un système de vision ?
Parce qu'il y a toujours des erreurs de position dans les PCB et les composants électroniques lors de la production réelle. Le système de vision peut identifier la position réelle et aider la machine à effectuer des corrections de coordonnées et d'angle.
Q3. Qu'est-ce qu'une marque fiduciaire ?
Une marque de repère est une marque de référence sur un PCB utilisée pour le positionnement en vision industrielle. La machine de placement SMT l'identifie pour déterminer la position et l'angle réels du PCB.
Q4. Quelle est la différence entre une caméra volante et une caméra IC ?
Une caméra volante est principalement utilisée pour la reconnaissance visuelle de composants généraux tels que des résistances et des condensateurs. Une caméra IC est utilisée pour des appareils tels que les circuits intégrés et prend en charge la re-reconnaissance de l'angle pour les circuits intégrés de précision.
Q5. Le système de vision détermine-t-il directement la précision du placement ?
Non, cela n'est pas entièrement déterminé par le système de vision. La précision du placement est également influencée par des facteurs tels que la buse, le système de mouvement, le positionnement du PCB, l'étalonnage et les paramètres de placement.
Q6. Le système de vision d’une machine de placement nécessite-t-il un étalonnage ?
Oui. La caméra, la buse et le système de mouvement doivent maintenir une relation de position précise. NeoDne N10P fournit des fonctionnalités telles que l'initialisation de la caméra Fiducial et l'étalonnage fin des buses.
Q7. Quel système de vision le NeoDen N10P utilise-t-il ?
NeoDen N10P est équipé de caméras Dual Mark, de deux caméras volantes (avant et arrière) et d'une caméra IC de haute -précision.
Q8. Quelle taille de composant le NeoDen N10P peut-il reconnaître ?
La caméra volante du N10P a une plage de reconnaissance de 0201 à 22 × 22 mm et est principalement responsable de la reconnaissance à grande vitesse-des composants de la puce. La caméra IC prend en charge la reconnaissance précise des circuits intégrés et des composants de forme irrégulière jusqu'à 40 × 40 mm.
Conclusion
PourMachines de placement CMS, la valeur d'un système de vision ne réside pas dans l'idée selon laquelle « plus de caméras, c'est mieux ». Ce qui compte vraiment, c'est de savoir s'il peut effectuer avec précision le positionnement des PCB, la reconnaissance des composants, la vérification de l'angle, la correction des coordonnées et l'étalonnage de la vision, tout en formant un flux de travail stable avec les systèmes de buse, de contrôle de mouvement et de logiciel.
NéoDen N10Pintègre une caméra Dual Mark, une caméra volante et une caméra IC, combinées à un encodeur linéaire magnétique, un changeur de buse automatique et diverses fonctions d'étalonnage, pour intégrer la reconnaissance visuelle avec un placement précis.