Máy chọn và đặt: Thiết bị cốt lõi của sản xuất điện tử hiện đại

Máy chọn và đặt: Thiết bị cốt lõi của sản xuất điện tử hiện đại
Lời giới thiệu
Trong làn sóng thông minh của ngành công nghiệp sản xuất điện tử, máy Pick and Place (máy đặt), là thiết bị cốt lõi của công nghệ gắn bề mặt (SMT),đã trở thành chìa khóa để sản xuất chính xác và hiệu quả caoTừ điện thoại thông minh đến thiết bị điện tử ô tô, từ các thiết bị y tế đến hàng không vũ trụ,Máy chọn và đặt hỗ trợ xu hướng thu nhỏ và sự phức tạp của các sản phẩm điện tử hiện đại thông qua khả năng lắp đặt thành phần tốc độ cao và chính xácBài viết này sẽ tiến hành phân tích sâu về nguyên tắc hoạt động, cốt lõi kỹ thuật và hướng phát triển trong tương lai.

I. Nguyên tắc hoạt động của máy chọn và đặt
Máy chọn và đặt là một thiết bị tự động có chức năng chính là chọn các thành phần điện tử (như kháng cự, tụ, chip, v.v.).) từ bộ cấp và gắn chính xác chúng vào các vị trí được chỉ định trên bảng mạch in (PCB) thông qua hệ thống định vị trực quan. Luồng công việc của nó có thể được chia thành các bước sau:

Chọn các thành phần: Chộp các thành phần từ bộ cho ăn (Tape, Tray hoặc Tube) thông qua vòi hút chân không hoặc kẹp cơ học.

Định chuẩn hình ảnh: Máy ảnh có độ phân giải cao điều chỉnh vị trí và góc của các thành phần để đảm bảo độ chính xác lắp đặt.

Điều khiển chuyển động: Cánh tay cơ học đa trục di chuyển các thành phần với tốc độ cao đến tọa độ mục tiêu của PCB.

Đặt chính xác: Lực lắp đặt được điều khiển bởi một cảm biến áp suất để ngăn ngừa tổn thương các thành phần.

II. Bước đột phá trong các công nghệ cốt lõi
Điều khiển chuyển động chính xác cao
Được điều khiển bởi động cơ tuyến tính hoặc động cơ servo, kết hợp với thiết kế cánh tay robot nhẹ, độ chính xác định vị ở mức micron (trong vòng ± 25μm) được đạt được.một số mô hình cao cấp có thể hoàn thành việc lắp đặt một thành phần duy nhất trong vòng 0.05 giây.

Hệ thống thị giác thông minh
Các thuật toán thị giác dựa trên AI có thể xác định các khiếm khuyết thành phần, dấu cực và vị trí tấm PCB, hỗ trợ phát hiện 3D và bù đắp thời gian thực và phù hợp với việc gắn 01005 (0.4 × 0.2mm) các thành phần siêu nhỏ.

Hệ thống cấp thức ăn mô-đun
Nó hỗ trợ nhiều phương pháp cho ăn (như bộ cho ăn điện và bộ cho ăn rung), và có thể đạt được thay đổi đường nhanh thông qua quản lý silo thông minh, giảm thời gian ngừng hoạt động.

Sự tương thích sản xuất linh hoạt
Thông qua lập trình phần mềm, nó tương thích với các kích thước PCB và loại thành phần khác nhau, đáp ứng các yêu cầu sản xuất của nhiều loại và lô nhỏ.

Các lĩnh vực ứng dụng và xu hướng thị trường
Điện tử tiêu dùng: Nhu cầu gắn các thành phần thu nhỏ vào điện thoại thông minh và thiết bị đeo đã tăng vọt.

Điện tử ô tô: Các thành phần cấp ô tô (như module ADAS) đòi hỏi độ tin cậy cao hơn và hiệu suất chống rung.

Tích hợp công nghiệp 4.0: Kết nối với các hệ thống MES và nền tảng Internet of Things để đạt được giám sát dữ liệu sản xuất thời gian thực và bảo trì dự đoán.

Theo dữ liệu từ các tổ chức nghiên cứu thị trường, quy mô thị trường máy Pick and Place toàn cầu đã vượt quá 4,5 tỷ đô la Mỹ vào năm 2023,và dự kiến rằng tỷ lệ tăng trưởng hàng năm (CAGR) sẽ đạt 8.2% trong năm năm tới, với khu vực châu Á - Thái Bình Dương (đặc biệt là Trung Quốc) chiếm tỷ lệ lớn nhất.

Định hướng phát triển trong tương lai
Ứng dụng gắn kết thích nghi bằng động cơ Ai
Sử dụng máy học để tối ưu hóa đường mòn và tham số lắp ráp và bù đắp năng động ảnh hưởng của biến dạng PCB hoặc biến động nhiệt độ.

Tích hợp nhiều quy trình
Bằng cách tích hợp các chức năng như phân phối, hàn và kiểm tra, một dây chuyền sản xuất SMT tích hợp được tạo ra.

Sản xuất xanh
Giảm lượng khí thải carbon thông qua động cơ tiết kiệm năng lượng và thiết kế năng lượng thấp để hỗ trợ sản xuất bền vững.

V. Các đề xuất lựa chọn
Khi các doanh nghiệp chọn máy Pick and Place, họ cần xem xét toàn diện:

Nhu cầu về năng lực sản xuất: Máy tốc độ cao (> 30.000 CPH) so với máy sử dụng chung;

Mức độ chính xác: Mức độ tiêu dùng (± 50μm) so với Mức độ bán dẫn (± 10μm)

Khả năng mở rộng: Có hỗ trợ nâng cấp trong tương lai cho các cấu trúc hai đường ray hoặc hai cantilever.

Kết luận
Với sự phổ biến của 5G, Internet of Things và công nghệ trí tuệ nhân tạo, các máy Pick and Place đang phát triển từ "công cụ tự động hóa" thành "các nút sản xuất thông minh".Những đột phá công nghệ của nó không chỉ thúc đẩy việc nâng cấp ngành công nghiệp sản xuất điện tử, nhưng cũng cung cấp hỗ trợ cơ bản cho sản xuất linh hoạt trong kỷ nguyên Công nghiệp 4.0Trong tương lai, tốc độ cao hơn, khả năng tương thích mạnh hơn và chi phí tổng thể thấp hơn sẽ là các hướng chính cho sự đổi mới liên tục trong lĩnh vực này.