HESS TPM 0603 DH AV — автоматический двухголовочный упаковщик SMD-компонентов из россыпи в ленту с машинным зрением

HESS TPM 4000 DH AV — автоматический двухголовочный упаковщик SMD-компонентов из россыпи в ленту с машинным зрением

HESS TPM 4000 DH AV — высокопроизводительный автоматический упаковщик SMD-компонентов, предназначенный для подачи изделий из россыпи, определения их положения и ориентации и последующей укладки в ленту-носитель. Оборудование работает по маршруту россыпь → лента и формирует готовую упаковку Tape & Reel для хранения, транспортировки и автоматического монтажа компонентов.

Двухголовочная конструкция включает две системы подачи, два гибких вибрационных питателя и четыре вакуумных сопла. Такая конфигурация позволяет параллельно обрабатывать несколько компонентов и обеспечивает производительность до 4000 компонентов в час.

HESS TPM 4000 DH AV оснащена верхней и нижней CCD-камерами, которые используются для поиска компонентов, определения их ориентации и коррекции положения перед укладкой. После размещения изделий в карманах лента закрывается покровным материалом, герметизируется методом термозапайки и автоматически наматывается на катушку.

Система предназначена для производителей электроники, контрактных производств, поставщиков компонентов и предприятий, которым необходимо автоматизировать упаковку крупных партий QFN, SOP и других совместимых SMD-компонентов из россыпи в ленту.

Две системы подачи компонентов

Исходные компоненты загружаются в два отдельных бункера и поступают на два гибких вибрационных питателя. Каждый питатель распределяет изделия по рабочей поверхности и создаёт условия для их распознавания системой машинного зрения.

Двухканальная подача позволяет увеличить общий темп обработки и уменьшить влияние задержек, связанных с распределением и поиском компонентов на поверхности питателя.

Параметры вибрации для каждого канала настраиваются с учётом:

• размеров и массы компонента;
• геометрии корпуса;
• состояния поверхности;
• склонности изделий к слипанию;
• устойчивости положения на рабочей поверхности;
• требований к производительности.

Возможность одновременной работы с разными компонентами или разными настройками двух каналов определяется при согласовании конкретной конфигурации.

Четыре вакуумных сопла

Система оснащена четырьмя вакуумными соплами, установленными на двух захватных головках. Они перемещают компоненты между гибкими вибрационными питателями, зонами визуального контроля и упаковочной лентой.

Несколько сопел позволяют параллельно выполнять операции захвата и укладки, повышая производительность по сравнению с одноголовочной конфигурацией.

Заявленная точность захвата и размещения составляет ±0,05 мм.

Конфигурация сопел подбирается с учётом:

• размеров корпуса;
• массы компонента;
• формы верхней поверхности;
• наличия углублений и маркировки;
• допустимого усилия воздействия;
• устойчивости вакуумного захвата.

Система перемещения построена на базе линейного двигателя.

Верхняя и нижняя CCD-камеры

HESS TPM 4000 DH AV оснащена двухкамерной системой машинного зрения.

Верхняя CCD-камера определяет координаты компонентов на поверхности гибкого вибрационного питателя, оценивает их положение и выбирает изделия, пригодные для захвата.

Нижняя CCD-камера контролирует компонент после подъёма и позволяет уточнить его положение относительно вакуумного сопла. На основании изображения система корректирует координаты и угловое отклонение перед укладкой в карман ленты.

Двухкамерная схема помогает компенсировать случайную ориентацию компонентов, характерную для подачи из россыпи, и повысить стабильность их размещения в выходной упаковке.

Подтверждённые функции системы машинного зрения включают:

• поиск компонентов на питателе;
• определение координат;
• распознавание ориентации;
• коррекцию углового отклонения;
• уточнение положения после захвата;
• контроль размещения в ленте.

OCR, проверка маркировки, инспекция выводов и классификация внешних дефектов требуют отдельного подтверждения.

Укладка компонентов в ленту

После распознавания и коррекции положения компоненты укладываются в карманы ленты-носителя.

Система поддерживает ленту шириной от 8 до 44 мм. Конкретная ширина и геометрия кармана подбираются по размерам и форме корпуса.

При подборе упаковочной оснастки учитываются:

• ширина ленты;
• шаг кармана;
• длина, ширина и глубина кармана;
• направление движения ленты;
• ориентация компонента;
• положение первого вывода;
• материал ленты-носителя;
• характеристики покровной ленты;
• размер катушки.

Правильно подобранная лента обеспечивает устойчивое положение компонента и совместимость готовой упаковки с автоматическими питателями SMT-линий.

Термозапайка покровной ленты

После укладки компонентов карманы закрываются покровной лентой. Для её фиксации используется термозапайка.

Режим запайки подбирается с учётом материалов ленты-носителя и покровной ленты, допустимого температурного воздействия и требуемой прочности соединения.

При настройке учитываются:

• температура;
• усилие прижима;
• скорость движения;
• ширина зоны запайки;
• прочность соединения;
• усилие отслаивания покровной ленты.

Точные параметры определяются после тестирования компонентов и расходных материалов.

Автоматическая намотка

После укладки компонентов и термозапайки готовая лента автоматически наматывается на катушку.

Намоточный модуль поддерживает равномерное перемещение упаковки и формирует готовый рулон для последующего хранения, транспортировки или установки в ленточный питатель SMT-оборудования.

Диаметр катушки, направление намотки и допустимая длина ленты определяются при подборе конфигурации.

Работа с корпусами QFN и SOP

В исходной спецификации подтверждена работа с компонентами в корпусах QFN и SOP.

Фактическая совместимость конкретного изделия зависит от:

• размеров и массы корпуса;
• геометрии верхней поверхности;
• возможности устойчивого вакуумного захвата;
• поведения компонента на гибком вибрационном питателе;
• требований к ориентации;
• доступности подходящей ленты-носителя.

Поддержка других корпусов проверяется по Part Number, datasheet и предоставленным образцам компонентов.

Управление оборудованием

Управление HESS TPM 4000 DH AV построено на базе ПЛК. Для настройки режимов подачи, машинного зрения, захвата, укладки и упаковки используется 19-дюймовый ЖК-монитор.

Система управления координирует:

• работу двух загрузочных бункеров;
• режимы двух гибких вибрационных питателей;
• поиск компонентов верхними камерами;
• работу двух захватных головок;
• перемещение четырёх вакуумных сопел;
• нижнее CCD-позиционирование;
• коррекцию координат и ориентации;
• укладку компонентов в ленту;
• термозапайку покровной ленты;
• автоматическую намотку готовой упаковки.

Основная машина имеет размеры 1250 × 680 × 1475 мм. Общие габариты системы составляют 1740 × 1380 × 1560 мм. Масса оборудования — 690 кг.

Электропитание — AC 220 В, 50 Гц. Потребляемая мощность составляет 0,3 кВт. Для работы пневматических механизмов требуется сжатый воздух под давлением 0,4–0,6 МПа.

Для каких задач подходит HESS TPM 4000 DH AV

Система применяется для:

• автоматической упаковки SMD-компонентов из россыпи в ленту;
• высокопроизводительной обработки партий до 4000 компонентов в час;
• параллельной подачи компонентов по двум каналам;
• работы с двумя гибкими вибрационными питателями;
• перемещения компонентов четырьмя вакуумными соплами;
• упаковки QFN-компонентов в ленту;
• упаковки SOP-компонентов в ленту;
• автоматического определения положения и ориентации;
• коррекции углового отклонения;
• визуального контроля захвата и укладки;
• работы с лентой шириной 8–44 мм;
• термозапайки покровной ленты;
• автоматической намотки на катушку;
• подготовки компонентов к SMT-монтажу;
• формирования упаковки Tape & Reel;
• сокращения ручной сортировки, ориентации и перекладки компонентов.

HESS TPM 4000 DH AV подойдёт предприятиям, которым требуется более производительная альтернатива одноголовочному упаковщику для серийной обработки SMD-компонентов из россыпи.

Подбор конфигурации

Для проверки совместимости и подбора оборудования необходимо предоставить:

• производителя и полный Part Number компонента;
• datasheet;
• тип и размеры корпуса;
• массу компонента;
• фотографии верхней и нижней поверхности;
• материал и особенности покрытия;
• требуемую ориентацию в ленте;
• ширину ленты-носителя;
• шаг и размеры кармана;
• материал и ширину покровной ленты;
• размеры катушки;
• количество компонентов в партии;
• требуемую производительность;
• требования к машинному зрению;
• критерии корректной укладки;
• необходимость работы двух каналов с одинаковыми или разными компонентами;
• требования к формату готовой упаковки;
• образцы компонентов и расходных материалов.

После анализа исходных данных определяются совместимость компонента, параметры двух гибких вибрационных питателей, конфигурация вакуумных сопел, настройки системы машинного зрения, параметры ленты, режим термозапайки и расчётная производительность.