Проектування технологічних процесів складання електронної апаратури: Навчальний посібник до курсового проектування, страница 12

Варіант 1. Печатна плата і магазин з компонентами нерухомі. Стрічки з компонентами можуть переміщуватись тільки у напрямі Х   (рис. 6. 12).

Компоненти захоплюються монтажною головкою з необхідної позиції живильника і установлюються на посадочне місце. Монтажна головка переміщується за всіма напрямками (X, Y, Z) і навколо своєї осі, що дозволяє їй за заданою програмою вибрати необхідний елемент з живильника і встановлювати його в будь-яку точку на печатній     платі.     Автомати,    що    працюють   за     такою   схемою,

Рисунок 6.12 – Схема автомата-установника послідовного типу:     1 – печатна плата; 2 – котушки з упакованими компонентами;               3 – монтажна головка; 4 – установлюваний компонент; 5 – вакуумне захоплення

34

характеризуються найбільшою гнучкістю і дозволяють установлювати компоненти будь-яких типів, що ефективно за умов дрібносерійного і серійного виробництва при великій номенклатурі виробів і типорозмірів компонентів. Продуктивність автомата може бути підвищена за рахунок застосування декількох монтажних головок. У автоматах-установниках, виконаних за даним варіантом, може бути передбачена можливість використовування установника для дозування клею або паяльної пасти. Для цього замість головки, що установлює компоненти, у автоматі використовується спеціальна дозуюча головка. Конструктивна реалізація описаної схеми виконана в автоматах-установниках ряду фірм, наведених нижче.

Автомат-установник FM-760 фірми Zevatech (США) може встановлювати усі види мікросхем.

Автомат-установник Optimat  фірми DIMA (Нідерланди) має шість автоматично змінюваних вакуумних насадок. Продуктивність автомата становить 2 тис. елементів за годину.

Характеристики автоматів-установників фірми Samsung наведено у Додатку Ж.

Автомат-установник GEM TOPAZ фірми Assembleon (Philips, Нідерланди) забезпечує точне і швидке центрування компонентів під час їх транспортування до встановлювальної позиції на платі. Установлювальні головки з комплектом змінних вакуумних насадок працюють з великою номенклатурою компонентів (СНIP, SOT, SOD, MELF, SOP, PLCC, BGA, SOI, TSOP, перемикачі, з’єднувачі та ін.), що поставляються в стрічці, касетах або матричних піддонах. Максимальна кількість типономіналів – 100, максимальна продуктивність – до 12500 компонентів за годину.

Автомат-установник TOPAZ-X (модифікація автомата GEM TOPAZ) продуктивністю до 18000 компонентів за годину має додаткові блоки швидкої зміни живильників, живильник з матричних піддонів для 120 типів мікросхем.

Варіант 2. Цей варіант виконання автомата-установника характеризується використанням блоку головок (до 30) і декількох печатних плат (рис. 6.13).

Рисунок 6.13 – Схема автомата з блоком монтажних головок:               1 – стрічка з елементами; 2 – блок монтажних головок; 3 – монтажні головки; 4 – печатна плата

35

Найефективнішим є їх застосування для монтажу компонентів простої форми, наприклад, чіп-конденсаторів і чіп-резисторів.

Прикладом такого розроблення є автомат-установник компонентів FMC фірми Assembleon (Philips), який має до 16 незалежних встановлювальних головок, орієнтованих на роботу з широкою номенклатурою компонентів. Продуктивність автомата – до 9600 компонентів за годину. Автомат установлює будь-які компоненти, що поставляються у стрічці (CHIP 0402 – 2518, SOT, SOD, MELF,        SOIC 8 – 28). Максимальна кількість типономіналів – 96.

    Варіант 3. Роторна схема побудови автоматів  останніми роками знаходить усе більше застосування в конструкціях високопро-дуктивних автоматів-установників. У цій схемі використовується блок монтажних головок, які по колу переміщаються з однієї позиції на іншу. Місце установки компонента позиціонується координатним столом. Розрізняють автомати з поворотом ротора навколо вертикальної і горизонтальної осей. Схему автомата-установника роторного типу з обертанням   ротора   навколо    горизонтальної   осі    зображено    на       

рис.  6. 14. Схема  автомата  типу Onserter 4712B фірми Universal Instruments (Німеччина) має револьверну головку з чотирма захватами – вакуумними пінцетами і чотирма робочими позиціями через 90⁰. Упаковані у стрічку компоненти розміщують на бобінах, які встановлюють у  карусель,  що обертається  навколо вертикальної осі.

Рисунок 6.14 – Конструктивна схема складального автомата                  з револьверною головкою: 1 – револьверна головка; 2 – бобіна            з упакованими у стрічку КМП; 3 – карусель з бобінами; 4 – вузол контролю електричних параметрів КМП; 5 – вузол позиціонування КМП;   6 – печатна плата на двокоординатному столі

36

Печатну плату розміщують на двокоординатному столі. При роботі автомата необхідний компонент подається в живильник з бобіни при повороті каруселі. Вакуумний пінцет захоплює компонент, револьверна головка повертає його на 90⁰  і передає у пристрій контролю електричних параметрів. У наступній позиції компонент центрується (коректується його положення відносно установлювального місця на платі). Потім головка повертається в наступну позицію, плата за допомогою двокоординатного столу переміщується в робоче положення і компоненти установлюються на плату. Потім цикл повторюється. Револьверна головка має чотири захоплювачі, що дозволяє у стільки ж разів збільшити продуктивність автомата.

У автоматах типу CPII фірми Fuji (Японія) та інших число захоплювачів збільшено до дванадцяти, що значно підвищує продуктивність до 14 тис. компонентів за годину. Максимальне число типономіналів – 100.

Щоб установлені на плату IMC і EPE не випали або не змістились зі своїх місць при подальшому транспортуванні, необхідно їх зафіксувати на поверхні ПП. На рис. 6.15 показано декілька способів фіксування.