Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Automat do SMD - automatyczne układanie i lutowanie SMD

Prodig 26 Dec 2007 17:58 11755 28
Altium Designer Computer Controls
  • #1
    Prodig
    Level 20  
    Witam serdecznie.

    Zastanawiam się nad stworzeniem automatu do SMD. Automat powinien automatycznie układać elementy na płytce a następnie przylutować je. Wiem, że sprawa nie jest prosta ale myślę, że do zrobienia.

    Pierwsze moje przemyślenia są następujące:

    A) Układanie elementów:
    - elementy podnoszone i opuszczane byłyby za pomocą zasysacza;
    - zasysacz mógłby przemieszczać się wg osi X-Y-Z;
    - elementy przyklejane byłyby do płytki za pomocą np. cyjanopanu;
    - cyjanopan musiałby być dozowany za pomocą igły (takiej do strzykawki); igła byłaby umieszczona obok zasysacza i dodatkowo przemieszczałaby się wzdłuż osi Z względem zasysacza; najpierw podanie cyjanopanu na płytkę w miejsce montażu elementu a następnie położenie elementu.

    To wszystko sterowane byłoby silnikami krokowymi (3 silniki dla każdej osi) a igła podająca klej za pomocą obojętnie jakiego silniczka + np. ogranicznik.

    Pozostaje jeszcze problem z obrotem elementu o X stopni. Myślę, że tutaj kolejny silnik krokowy znalazłby zastosowanie.

    Elementy SMD wybierane byłyby taśm, umieszczonych na rolkach. Nie wiem jak automatycznie ściągać papier, który zabezpiecza przed wypadnięciem elementów z taśmy. Nie wiem czy w tym miejscu jasno się wyraziłem.

    B) Lutowanie elementów:
    Tutaj zastanawiam się na dwiema metodami:
    1) hot-air + podajnik cyny;
    2) lutownica z grotem o małej średnicy + podajnik cyny lub "minifala".

    Jedno z w/w przemieszczałoby się względem osi X-Y-Z (możnaby zastosować te same prowadnice i silniki co w układaniu elementów).

    Dla ułatwienia lutowania, płytka podgrzewana byłaby od spodu do temperatury z zakresu 50 - 300 st C.

    C) Pozycje X-Y-Z i inne ustalane byłyby przez mikrokontroler (jakaś atmega). Odczyt pozycji mógłby być jeden z dwóch:
    - z plików gerbera lub
    - można nauczyć procesor tworząc pierwszą płytkę ręcznie a procesor zapamiętałby wszystkie nasze ruchy (potem ewentualnie można edytować pamięć procesora i wyeliminować niepotrzebne ruchy).

    Drugi sposób wymagałby stworzenia ręcznego panelu sterownia, co wcale nie jest takie głupie, bo może się przydać.

    Na razie to tyle, to są moje pierwsze przemyślenia. Zachęcam do udziału w stworzeniu konstrukcji :) Pewnie znajdą się osoby, które mają o wiele większe doświadczenie w tego typu sprawach.

    Pozdrawiam.
    Kamery 3D Time of Flight - zastosowania w przemyśle. Darmowe szkolenie 16.12.2021r. g. 10.00 Zarejestruj się
  • Altium Designer Computer Controls
  • #2
    Decha
    Level 11  
    Ten automat to całkiem dobry pomysł. Jeżeli ma służyć(pracować) na linii produkcyjnej to powinien cechować się w miarę rozsądną sprawnością i dokładnością. Kiedyś swego czasu w ramach praktyk montowałem na linii SMD ale ręcznie. Elementy były podnoszone z taśm za pomocą zasysaczy ale nie były mocowane na kleju. W automacie użycie kleju jest zasadne ale cyjanopan (zawierający cyjano-akrylany) jest wydaje mi się nieodpowiedni. Pozostawia biały nalot co zanieczyści punkty lutownicze, po drugi pod wpływem temperatury gorącej cyny topi się.
    Skoro to miałby być automat a więc człowiek tylko kontrolował by jego pracę. Wzór płytki, rozmieszczenie elementów byłby ładowany z komputera np. korzystając z programu Protel DXP.
    Pomysł ogólnie bardzo ambitny ale wymagający bardzo dużej ilości pracy i kosztów.
  • #3
    Prodig
    Level 20  
    Jeszcze zastanawiam się nad taką wersją, która układa tylko elementy a następnie cała płytka wędrowałaby do pieca.
  • #4
    Xaveri
    Level 17  
    forum.cnc.info.pl - ktoś tam coś podobnego próbował robić
  • #5
    gadula88
    Level 15  
    Na codzień mam do czynienia z takimi fabrycznymi maszynami. Kiedyś to były stare Siemensy SP120 i HS180, teraz nowiutkie Fuji NXT. Co do przyklejania elementów, to robimy to na dwa sposoby, albo na klej który się wygrzewa w piecu i potem na falę, albo na pastę lutowniczą która w piecu zamienia się w cynę. Polecałbym to drugie rozwiązanie, pasta co prawda jest droga, ale łatwo ją nałożyć, i odpada problem lutowania.
    Wszystkie takie urządzenia pobierają elementy za pomocą podciśnienia, a następnie je centrują, o czym kolega zapomniał w swoich przemyśleniach. Centrowanie można rozwiązać mechanicznie za pomocą łapek (tak robiły stare Siemensy), lub za pomocą optyki i zdjęć robionych elementowi (tak robią NXT Fuji). Te drugie rozwiązanie jest trudniejsze, ale nie ma takiego przypadku, że miało się układać 1206, a ktoś założył 0603. Po prostu wygląd elementu dla maszyny nie będzie się zgadzać.
    Jeśli chodzi o podajniki elementów, to ogólna zasada działania wszystkich typów podajników jest taka sama. Taśma z elementami jest przesuwana za pomocą kółka zębatego, przechodzi pod blaszką do okienka. Tam taśma z elementami idzie dalej (maszyna pobiera elementy), a folia ochronna z góry wraca się, i jest albo nawijana na rolkę, albo idzie sobie do kosza na odpady.
    Na koniec polecam poszukać trochę informacji, o starszych małych automatach Mechatroniki (M10, M15).
  • #6
    Prodig
    Level 20  
    gadula88 wrote:
    na pastę lutowniczą która w piecu zamienia się w cynę.

    Gdzie taką pastę można kupić? Jakiś typ, symbol itp. można prosić?
    gadula88 wrote:
    Na koniec polecam poszukać trochę informacji, o starszych małych automatach Mechatroniki (M10, M15).

    Można gdzieś jeszcze dostać takie M10 ? Jak kształtują się ceny takich automatów?

    Chyba rzeczywiście najłatwiejszym sposobem na lutowanie byłaby ta pasta i do pieca. Czy taki piec uda się samemu zrobić? Może przerabiając jakiś piekarnik elektryczny? :)
  • #7
    gadula88
    Level 15  
    Nie chcę robić reklamy, ale pastę kupujemy w sklepie Pb technik. Dokładnie jest to pasta Koki, chyba naj popularniejsza, Sn62Pb36Ag2. Można ją dostać w mniejszych opakowaniach również na allegro: KOKI - najlepsza pasta lutownicza do SMD i BGA.

    Co do tych M10, to można je dostać tylko na rynku wtórnym. Najczęściej nabywcami są firmy ze wschodu :D A cena to przeciętnie kilka tysięcy złotych, dokładniej od 2 do nawet 10 tys. zł.
    Maszyny są bardzo proste w budowie, przez co mając dokładne ich zdjęcia, łatwo będzie zbudować coś takiego samemu w domu.

    Jako pieca można używać piekarnika elektrycznego, wystarczy tylko dobrać temperaturę i czas. Można i gorącym powietrzem, byle by nie zdmuchnęło elementów :D Na koniec, można i lutownicą dotykać każdego pola lutowniczego, ale to już hardcore.
  • Altium Designer Computer Controls
  • #8
    Prodig
    Level 20  
    A jest podobna pasta do RoHS?
    Cena tych automatów nie jest duża widzę. Szukałem w necie i mało znalazłem na ich temat. Masz coś może więcej? Jakieś fotki, może widziałeś ogłoszenie, że ktoś chce sprzedać?
  • #9
    gadula88
    Level 15  
    Pasta tego typu jest również do RoHS, tylko my jako branża motoryzacyjna nie musimy jej jeszcze stosować.

    Ostatnią M10, sprzedaliśmy prawie 2 lata temu. Zdjęć już nie mam do niej, ale jak po Nowym Roku zajdę do pracy to poszukam, może coś się zostało po niej.
    W Polsce jest kilka firm, które zajmują się handlem maszynami SMT, zawsze można u nich popytać.
  • #10
    Prodig
    Level 20  
    Byłbym bardzo wdzięczny za poszukanie fotek. Jeżeli uda mi się znaleźć tanio taką maszynę to być może kupię. Wystarczy taka do produkcji 50 płytek na tydzień?

    Czy ta M10 posiada również dozowanie pasty lutowniczej?

    Wracając do projektu, pomyślałem, że można wykorzystać mechanizmy ze starych drukarek atramentowych jako prowadzenie zasysacza w osi X. Pozostaje jeszcze oś Y - może lepiej umieścić płytkę na taśmie, która będzie przesuwała się względem tej osi? W zasadzie szło by przerobić jakąś większą drukarkę np. A3 lub A2.

    Czy ktoś ma jakieś propozycje na wykonanie pieca?
  • #11
    gadula88
    Level 15  
    Zależy jeszcze jak gęsto upakowane będą te płytki, ale przy 50 płytkach na tydzień maszyna będzie pewnie połowę tygodnia stała :)
    I trzeba wziąść pod uwagę, że maszyna może być w takim stanie, że trzeba będzie i tak poprawiać ręcznie każdą płytkę :D
    M10 niestety nie ma dyspensera do dozowania pasty. Pastę trzeba nakładać ręcznie na pady, lub wykonać sobie sito i przez nie smarować rahlą płytki.

    Zamiast drukarki bardziej nadawałby się ploter, i nie ruchoma płytka. Przy ruchomej płytce będzie więcej problemów do rozwiązania (zapewnienie dobrego trzymania płytki, ruchy nie mogą być gwałtowne, bo elementy pospadają, itp., itd.).

    Z tym piecem to wystarczą 2 płyty grzejne, górna i dolna. Termostat i timer do odliczenia czasu wygrzewania płytki. Mamy coś takiego polskiej produkcji, tylko nie pamiętam nazwy tego...
  • #13
    gadula88
    Level 15  
    Bardzo ciekawy automacik. Ale co do ceny to nie mam pojęcia ile to może kosztować, czasami ceny są strasznie nie proporcjonalne do możliwości.
  • #14
    Prodig
    Level 20  
    Zdobyłem ceny. Automat P1 kosztuje 9850 euro, natomiast manipulator M1 http://www.mechatronic-systems.com/PL/products/automaty/M1_pl.html
    w wersji bez dyspensera 1935 euro a z dyspeserem 2630 euro.

    Znalazłem w necie jeszcze taki manipulator SMD: http://www.patron.ehost.pl/patron/index.php?option=com_content&task=view&id=71&Itemid=86

    Na allegro widziałem go za ok. 1400zł. Może to wystarczający sprzęt?
    Mają też takie piece: http://www.patron.ehost.pl/patron/index.php?o...ent&task=category§ionid=5&id=38&Itemid=82
    za 5500zł netto.

    Co o tym myślicie? Zwłaszcza o tym manipulatorze za 1400zł.
  • #15
    gadula88
    Level 15  
    Szukałem materiałów o tej Mechatronice, ale niestety przy sprzedaży wszystko poszło razem z maszyną.
    Ten manipulator ręczny to zwykły stół na szynach pod rękę, pompa próżniowa, i kawałek stołu na rozciągnięcie elementów. Pewnie o wiele taniej by wyszło coś takiego samemu zrobić ;)
    A piec jest za to ciekawą konstrukcją, i jeśli to prawda co jest tam napisane w opisie, to wart jest swojej ceny.
  • #16
    Prodig
    Level 20  
    Czy ktoś miał do czynienia z taką pastą?


    Czy tym jak posmaruję pady i podgrzeję to przylutuje się element smd?
  • #17
    gadula88
    Level 15  
    Prodig wrote:

    Czy tym jak posmaruję pady i podgrzeję to przylutuje się element smd?


    Tak.

    My używamy KOKI, ale one to już trochę droższe są...
  • #18
    Prodig
    Level 20  
    Podobno ta pasta jest dobra: http://allegro.pl/item294381460_pasta_do_bga_microprint_40g_warton_metals_od_weeee.html

    Zastanawiam się nad wydajnością. Na ile płytek może starczyć takie 40g? Jedna płytka ma ok. 150 punktów lutowniczych.
    Poza tym dotarł do mnie sprzęt do SMD (stacja hotair, podgrzewacz, zasysacz itp.). Będę robił testy, tylko tą pastę jeszcze muszę kupić. Ciekawe czy ten podgrzewacz (AOYUE 853a) nada się do lutowania SMD (jako piec) :) Temperatura maksymalna to 375 stopni. Wstępne testy wyszły dosyć dobrze - podgrzałem płytkę z elementami SMD tak, że mogłem ściągać scalaki 80 pinowe.
  • #20
    gadula88
    Level 15  
    Tym gorącym powietrzem to normalnie można lutować płytki. Trzeba tylko uważać, aby elementów nie zduchnąć ;)
    Ja czasami jak mam tylko kilka elementów, to zwykłą lutownicą dotykam do pasty, a ona już sama się w spoiwo zamienia.

    Co do wydajności pasty, to przez 8 godzin zchodzą nam 2-3 tubki 1000g, z których mamy 2-2,5 tys płytek. Na każdej płytce mamy QFP64, 4 układy SO16, kilkadziesiąt elementów 0805 i 1206, i 8 tranzystorów mocy TO-252 (duże pady z pastą pod nimi). Zjęć niestety nie mogę zrobić i pokazać, ale jest to razem około 50 elementów. Wiele też zależy od sposobu nałożenia pasty, a dokładnie od jej grubości warstwy.

    O paście AMTECH słyszałem dobre opinie, i mieliśmy kiedyś raz tą pastę, tylko że z ołowiem i była ok.
    A o tej bezołowiowej, i doświadczeniach z lutowaniem bezołowiowym się nie wypowiem, bo nasza firma jako branża motoryzacyjna, może jeszcze używać past z ołowiem.
  • #22
    Alarmus
    Level 13  
    Z podziwem oglądałem Wasze półautomaty i szczerze nie wyobrażam sobie na nich pracy.
    W robocie mieliśmy kiedyś manipulator zbliżony do MM600, tylko troszkę starszy ale zasada ta sama, elementy pobiera się z widocznego na zdjęciu koła, w którym sa przegródki z elementami.
    U nas takie "cudo" nie zdało egzaminu, obecnie pracujemy na automacie M60 i w drodze kolejny, mniejszy M50.
    W tej chwili przez 8h pracy układamy około 12000-15000 elementów i to już niestety nie wystarcza.
    Co do nakładania pasty z automatu to strata czasu i pasty, o wiele szybciej naciągnąć pastę ręcznie za pomocą drukarki szablonowej, ale tu mówię już o produkcji masowej, gdyż zrobienie blachy z szablonem około 200zł, można to zrobić z tańszego materiału za około 50 zł, tylko takie coś jest nietrwałe.
    Pasta oczywiście koki w pudełkach 0,5 kg, prz w/w sposobie nakładania jedno opakowanie wystarcza mniej więcej na 40 godzin pracy, czyli tydzień.
    Na ogół układamy elementy 0603 i 0805, stąd też punkty lutownicze niewielkie.
    Piec póki co MR10, trochę trwa lutowanie około 4 minut, pewnie jeszcze wyrobi przy 2 automatach.... zobaczymy.
  • #23
    Hamer1
    Level 12  
    ja zamiast wydawac kupe kasy na m60 wolalbym kupic urzywana m20, moim zdaniem to najlepszy automat Mechatroniki.
  • #24
    Prodig
    Level 20  
    Hamer1 wrote:
    ja zamiast wydawac kupe kasy na m60 wolalbym kupic urzywana m20, moim zdaniem to najlepszy automat Mechatroniki.


    Chętnie bym kupił, tylko gdzie? Obecnie nie produkują m20. Szukałem w necie i nie znalazłem oferty.
  • #25
    Hamer1
    Level 12  
    tydzien temu jedna byla z podajnikami na allegro wystawiona za 16 tys (strasznie malo) lecz poszla o polowe wiecej, po skalkulowaniu drugie tyle dokladasz i mozesz smigac smiało :D
  • #26
    elektroserwis21
    Level 11  
    albo warto pomyśleć o manualnym systemie do układania komponentów.
  • #27
    Hamer1
    Level 12  
    uwierz mi kolego ze nie oplaca sie ukladanie reczne płytek, chyba ze na własne potrzeby (pasta+hotair=gotowa płytka) lub kupowac takiego sprzetu jak pokazales, poniewaz cena odstrasza.... :D
  • #28
    Prodig
    Level 20  
    elektroserwis21 wrote:
    albo warto pomyśleć o manualnym systemie do układania komponentów http://www.renex.com.pl/pokaz_kategorie.php?cid=56


    Rozmawiałem jakieś 3 tygodnie temu z przedstawicielem tej firmy. Automaty mają dosyć drogie. Natomiast półautomaty wahają się w granicach 10tyś. Z tego co się dowiedziałem to można nabyć w leasing u nich taki sprzęt ale o warunkach dopiero na spotkaniu z przedstawicielem trzeba rozmawiać.
  • #29
    wirus10
    Level 12  
    [quote="elektroserwis21"]albo warto pomyśleć o manualnym systemie do układania komponentów.

    Jeśli myślisz o produkcji masowej to tylko półautomat- a najlepiej byłoby automat.
pcbway logo