六、SMT智能化应用
SMT生产线正朝着高品质、高效率、高稳定性、柔性化、信息化、无人化、可视化的方向发展。整个SMT行业的发展离不开各个设备厂商、软件厂商的协同发展,在各个生产工序,出现了一些新型的智能化产品,为SMT产线的智能化发展打下基础。
1.贴片机
贴片机是SMT产线首要核心设备,用来实现高速、高精度、全自动贴放元器件,关系到SMT生产线的效率与精度,是最关键、最复杂的设备。众多设备里贴片机成本往往会占到整条生产线投资额的60%以上。
贴片机的贴装速度极快,通常需要专人实时照看,负责及时上料。现在,有些智能化的贴片机配备了自动AGV小车,可以实现自动上料,如FUJI Smart Factory Platform NXTR。该产品借助新研发的传感器技术和智能加载车,密切对应排产计划、进行全自动补料和全自动换线,实现表面贴装工序中零贴装不良、零作业员、零停机目标,是智能化生产的代表性产品。
贴片机自动上料(动图)
2.回流焊
回流焊接设备正朝着高效、多功能、智能化的方向发展,出现了具有独特的多喷口气流控制的回流焊炉、带氮气保护的回流焊炉、带局部强制冷却的回流焊炉、可以监测元器件温度的回流焊炉、带有双路输送装置的回流焊炉、带中心支撑装置的回流焊炉等。除了上述这些新型回流焊炉外,智能化回流炉也已经出现了,其调整运转由内置计算机控制,在window视窗操作环境下可很方便使用键盘或光笔输入各种数据,又可迅速地从内存中取出或更换回流焊工艺曲线,节省调整时间,提高生产效率。
3.3D SPI
SPI(Solder Paste Inspection)主要的功能就是以检测锡膏印刷的品质,包括体积,面积,高度,XY偏移,形状,桥接等。此工序可以在贴片前尽早将印刷不良拦截,降低维修成本,实现过程控制。传统的SPI设备采用的是2D检测方式,只能从获取锡膏的平面图像,对于高度方向的印刷缺陷无法识别,而3D SPI能够获取锡膏的3D图像,更全面地对锡膏的质量进行判断,减少误判。该技术的代表产品有韩国PARMI在线3D SPI锡膏检测仪,其运用Laser(激光三角测量技术)的检测原理进行检测。
3D SPI 检测成像
4.3D AOI
AOI检测设备在回流焊工序之后,采用机器视觉实现焊接后的产品检测。如今,元器件的尺寸越来越小,如03015(0.3毫米x0.15毫米)的微贴片元件,一般的2D AOI难以检测如此小尺寸的元器件不良。现在,三维AOI正在发展成熟,它可以检测出2D AOI无法检测出的微小元器件的焊接不良。代表性的产品有矩子JUTZE在线AOI自动光学检查机。
3D AOI检测
5.离线编程
在SMT生产中,仍有一些流程需要手工操作才能导入新产品,需要根据工程师的经验调整流程参数。通常,需要将PCB导入生产线进行首次测试,在每个工艺步骤后进行目视检查,并根据结果进行调整。这些任务占用机器的正常生产,并需要更多的物料进行测试,这大大降低了生产设备的利用率。
对于智能工厂而言,可以根据软件系统来进行虚拟生产,而无需真实产线和物料即可完成这些测试。例如,通过ASM Printer Programming(DEK Offline Programming)能够实现离线编程,程序员可以用SIPLACE Pro里已经存在的板子去编辑DEK印刷机程序。通过这种方式,可以在不占用印刷机的情况下进行编程,从而使生产设备达到更高的利用率。
印刷机离线编程