Üç kelime: vi̇zyon maki̇ne satiyor.
Ancak “vizyon” aynı zamanda teknik olarak yalan söylemeden yalan söylemenin en kolay olduğu yerdir, çünkü müşteri “kamera” kelimesini duyar ve “sıfır kusur” hayal eder, satıcı ise sessizce “ışıklandırmayı bebek gibi yaparsanız ve tahta eğrilmezse bir fiducial bulabiliriz” demek ister.”
Baştan zor olanı söyleyeceğim: bir seç ve yerleştir görüş sistemi bir özellik değildir. Bu bir DİSİPLİN. Ve eğer disiplin yoksa -kalibrasyon, kütüphaneler, aydınlatma kontrolü, kayıtlar- her Salı öğleden sonra aynı hattın “rastgele” 0201'leri kaçırdığını izleyeceksiniz ve kimse nedenini bilmeyecek.
Peki gerçekten nedir bu? Neden başarısız oluyor? Ve imzalamadan önce ne talep etmelisiniz?
Açık konuşalım.
Vizyonun yapması gereken iki iş (ve insanlar bunları karıştırıyor)
İşte benim kullandığım temiz zihinsel model:
- Bileşen tanıma: “Bu parça nedir ve nasıl döndürülür?”
- Hizalama: “PCB koordinat sistemi nerede Hemen şimdi., ve nozul nerede Hemen şimdi.?”
Farklı kameralar. Farklı matematik. Farklı arıza modları.
Ve evet, pazarlama bültenleri onları bilerek karıştırıyor.
Bileşen tanıma: üst görüş vs alt görüş
Alt görüş, isabetlilik için en önemli unsurdur. Tam durak. Nozul tarafından tutulan parçaya bakar, kenarları/uçları/topları bulur, ardından teta (rotasyon) ve bazen XY ofsetini düzeltir önce Yerleştirme.
Üst görüş genellikle yaklaşık besleyici seçim pozisyonu aklı ve tek şekilli kullanım. Yardımcı olabilir. Ayrıca bir onay kutusu özelliği olarak eklenirse zaman kaybettirebilir.
Alt vizyona karşı üst vizyonu seçmek ve yerleştirmek “hangisi daha iyi” tartışması değildir. Bu bir “doğru sorunu çözüyor musunuz” sorusudur.
Hizalama: referanslar isteğe bağlı değildir (acı çekmeyi sevmiyorsanız)
SMT'de referans hizalama, koordinat sıfırlama düğmesidir.
Fiducial olmadan çalışıyorsanız, veriminizi mekanik tekrarlanabilirlik, mükemmel kart kullanımı, sabit sıcaklık, sabit titreşim ve kameradan nozüle kalibrasyonda sapma olmamasına bağlıyorsunuz demektir.
Bu kötü bir bahis.
Para izi, vizyonun neden gelişmeye devam ettiğini anlatıyor
Kristal küreye ihtiyacınız yok. Paranın nereye gittiğini izleyin.
Reuters tarafından 25 Haziran 2024 tarihinde yayınlanan bir raporda Bright Machines'in $106M NVIDIA ve Microsoft'un da aralarında bulunduğu yatırımcılarla Seri C'de. Bu tür bir finansman “sahip olunması güzel” özellikler için değil; fabrikalar otomasyon için ödeme yapmaya devam ettiği için ortaya çıkıyor. bkz. ve gerçek zamanlı olarak düzeltin. Reuters'ın 25 Haziran 2024 turuna ilişkin haberi. (Reuters)
Biraz daha uzaklaştığınızda makro sinyali alırsınız: Uluslararası Robotik Federasyonu'nun raporuna göre ilk beş robot pazarı 78% 2023'te küresel kurulumların (ve sadece Çin'in 51%). Bu “sadece SMT” değil, ancak vizyon, kalibrasyon ve kapalı döngü düzeltmenin neden bütçe aldığını açıklıyor: otomasyon yoğunluğu artıyor ve kolay kazançlar çoktan gitti. IFR Dünya Robotik 2024 yönetici özeti.
“Doğruluk” spesifikasyonları hakkındaki rahatsız edici gerçek
Burada iki kez okumanız gereken uzun bir cümle var, çünkü alıcıların tuzağa düştüğü yer burası: Yerleştirme doğruluğu rakamları genellikle kontrollü koşullar altında verilir (test kartı, temiz referanslar, sabit sıcaklık, bilinen bileşen seti, ayarlanmış kütüphane, ayarlanmış aydınlatma, ideal nozullar), ancak fabrikanız kart eğriliği, lehim pastası değişkenliği, besleyici aşınması, lens kirliliği ve operatör kısayollarını ekler - böylece gerçek yerleştirme hatanız bir görüş sorunu değil, bir sistem sorunu haline gelir.
Şimdi kısa versiyonu. Özellikler yalan söyler. Genellikle.
Peki ne yapacaksın?
Görüş sistemini bir alışverişçi gibi değil, bir mühendis gibi denetliyorsunuz.
Gerçek bir seçme ve yerleştirme görüş sistemi neleri içerir (“bir kameranın” ötesinde)
Düzgün bir sistem bunların hepsine sahiptir:
- Kararlı optikler: lens, sensör, montaj sertliği, sıcaklığa göre odak davranışı
- Aydınlatma kontrolü: halka ışık, koaksiyel, arka ışık, programlanabilir yoğunluk, parlama işleme
- Kalibrasyon zinciri: kameradan kafaya, kafadan gantriye, gantriden panoya (ve bunu doğrulamak için tekrarlanabilir bir yol)
- Kütüphaneler: toleranslarla birlikte paket başına tanıma modelleri (çip, QFN, BGA, tek şekil)
- Karar mantığı: ne zaman yeniden seçmeli, ne zaman reddetmeli, ne zaman yavaşlamalı, ne zaman uyarmalı
- Kullanabileceğiniz günlükler: yerleştirme başına düzeltme deltaları, dayanak güven, bulanıklık puanı, reddetme nedenleri
Eğer bir makine bu günlükleri dışa aktaramıyorsa, “akıllı” değildir. Sadece sessizdir.
Ve sessiz makineler pahalıdır.
Tablo: Neler yanlış gider ve neleri ölçmelisiniz
| Görme görevi | Ne kullanıyor | Hesaplamaya çalıştığı şey | Tipik başarısızlık | Neleri günlüğe kaydetmeli/kontrol etmelisiniz |
|---|---|---|---|---|
| Fiducial tanıma | PCB görüş hizalama kamerası + aydınlatma | Pano orijini + döndürme (+ bazen ölçeklendirme/eğme) | Lehim maskesi parlaması, kirli fiducialler, düşük kontrast | Fiducial güven puanı, piksel kalıntı hatası, yeniden deneme sayısı |
| Alt görüş merkezleme | Yukarı bakan kamera + arka ışık | Bileşen centroid + teta vs nozul merkezi | Şeffaf parçalar, parlak uçlar, kısmi oklüzyon | XY/theta düzeltme deltaları, reddetme nedeni, görüntü bulanıklığı ölçütü |
| Nozul-ped hizalaması | Görüş + hareket modeli | Nihai yerleştirme ofset telafisi | Nozul aşınması, vakum kayması, nozul üzerinde bileşen kayması | Vakum seviyesi trendi, kayma algılama bayrakları, zaman içinde düzeltme sapması |
| Besleyici toplama doğrulaması | Üst kamera (isteğe bağlı) | Varlık + kaba konum/yönelim | Yanlış toplama, ikiye katlanmış parçalar, bant sorunları | Besleyici şeridine göre toplama hatası oranı, yeniden deneme sıklığı, besleyici hata kodları |
| Kamera kalibrasyon sağlığı | Kalibrasyon hedefi + rutin | Haritalama doğruluğu (piksel → mikron) | Sıcaklık kayması, çarpan kamera, lens kirlenmesi | Kalibrasyon zaman damgası, yeniden yansıtma hatası, başarılı/başarısız geçmişi |
“Peki ama güvenilir belgelerimiz varsa neden hala başarısız oluyor?”
Çünkü fiducialler pano koordinat çerçevesi. Tamir etmiyorlar:
- Parçaları merkezde tutmayan aşınmış bir nozul
- Parçaların uçuşun ortasında hafifçe dönmesine izin veren bir vakum kaçağı
- Odak dışı bir alt kamera
- Pahı “köşe” olarak değerlendiren bir bileşen kütüphanesi”
- Yeniden akıtma veya taşıma sonrasında eğilen bir kart
Ve evet, işte burada fikirlerimi açıklıyorum: “görme ”ye bağlanan yerleştirme sorunlarının çoğu aslında görme maskesi takmaktan kaynaklanan bakım sorunlarıdır.
Atölyede daha az tartışma istiyorsanız, vizyonu süreç disiplini ile eşleştirin.
Buna eğitim de dahildir.
Yeni bir hat kuruyorsanız veya sallanan bir hattı yeniden inşa ediyorsanız, desteği besleyicileri planladığınız gibi planlayın. Ben olsam satıcınızın SMT ekipleri için eğitim ve satış sonrası destek ve sadece “çalışıyor” değil, referanslar, alt görüş retleri ve nozül sürüklenmesi ile ilgili kabul testleri yapmanıza yardımcı olacaklarından emin olun.”
NIST ipucu: akıllı fabrikalar izlenebilir, test edilebilir vizyona doğru ilerliyor
Bu niş bir takıntı değil. Sektörün gittiği yer burası.
Mayıs 2024'te, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü aşağıdakileri içeren bir üretim izleme platformu tanımladı denetim kameraları ve proses hatalarını erkenden (hurdaya dönüşmeden önce) yakalamayı amaçlayan sensörler. SMT hatlarının da ihtiyaç duyduğu zihniyet budur: süreci enstrümante edin, ölçün, sonra düzeltin. NIST üretimde yapay zeka destekli izleme üzerine (1 Mayıs 2024). (NIST)
Farklı fabrika. Aynı ders.
Toplama ve yerleştirme görüş sisteminiz ölçülemiyorsa, yönetilemez.
Alıcıların odaklanması gereken yer: gerçekten önemli olan “özellikler”
Siz sordunuz: alma ve yerleştirme makineleri için en iyi görüntü sistemi özellikleri.
İşte benim kısa listem. Künt olmasının bir sebebi var.
- Tekrarlanabilir kalibrasyon iş akışı (“fabrikada kalibre edilmiş” değil, “sahada doğrulanabilir”)
- Alt görüş sağlamlığı gerçek paketlerde (QFN, BGA, tek şekilli, parlak)
- Fiducial tolerans kusurlu panolar için (kontrast, kontaminasyon, kısmi oklüzyon)
- Eyleme geçirilebilir günlükler (dışa aktarılabilir, zaman damgalı, besleyici/nozul/pano kimliğine bağlı)
- Reddetme işlemi verimi yok etmeyen (akıllı yeniden denemeler, sonsuz döngüler değil)
- Servis Kolaylığı (lensleri ne kadar hızlı temizleyebilir, ışıkları değiştirebilir, yeniden kalibre edebilirsiniz)
Prototipler yapıyorsanız, sıkıntınız değişim ve kütüphane ayarlamasıdır; bu nedenle esneklik ve görünürlüğe öncelik verin. Bu nedenle genellikle küçük ekipleri aşağıdaki gibi kurulumlara yönlendiriyorum prototip ve küçük parti SMT hatları Garip şekilli bir konnektör yüklediğiniz anda kırılgan bir diva haline gelen bir “hız canavarı” satın almak yerine.
Hacim yapıyorsanız, verim önemlidir, ancak yalnızca stabiliteden sonra. Şuna bakın yüksek hızlı seri üretim SMT hattı konfigürasyonları ve zor bir soru sor: hat bi̇raz ki̇rli̇, bi̇raz sicak ve bi̇raz aceleci̇ olduğunda görüş si̇stemi̇ hizla nasil davraniyor?
SSS
Bir seç ve yerleştir görüş sistemi nasıl çalışır?
Bir alma ve yerleştirme görüş sistemi, PCB referanslarını bulan ve her bir bileşenin gerçek konumunu ve dönüşünü ölçen bir dizi kamera, aydınlatma, kalibrasyon rutini ve algoritmadır, böylece makine, genellikle nozül parçayı düşürmeden önce XY / teta ofsetleri uygulayarak yerleştirme hatalarını gerçek zamanlı olarak düzeltebilir. Uygulamada, iki döngü çalışır: kart hizalama (referanslar) ve bileşen hizalama (üst/alt görüş). Her iki döngüde de zayıf aydınlatma kontrolü veya zayıf kalibrasyon hijyeni varsa, “görüşünüz” bir kamera takılı rastgele sayı üreteci haline gelir.
SMT'de fiducial hizalama nedir?
SMT'de referans hizalama, kartın mevcut koordinat sistemini (orijin, rotasyon ve bazen bozulma) hesaplamak için bir PCB üzerindeki referans işaretlerini tespit etme işlemidir, böylece alma ve yerleştirme makinesi, kart taşıma sırasında kaysa veya dönse bile CAD yerleştirme verilerini gerçek kart konumuna eşleyebilir. İyi sistemler size güven, kalan hata ve yeniden denemeleri gösterir. Kötü sistemler ise hata vermeyene kadar “geçer”.
Bir alma ve yerleştirme makinesinde alt görüş ile üst görüş arasındaki fark nedir?
Alttan görüş, yerleştirmeden önce merkezlemeyi ve dönüşü düzeltmek için nozül tarafından tutulurken bileşeni ölçen yukarı bakan bir kamera sistemiyken, üstten görüş, toplama konumunu doğrulamak, yanlış seçimleri tespit etmek ve makine tasarımına ve iş akışına bağlı olarak bazı garip şekil tanıma görevlerini yerine getirmek için kullanılan aşağı bakan bir kamera sistemidir. İnce hatveye ve tutarlı teta değerine önem veriyorsanız, yükü alt görüş sistemi taşır.
İyi bir görüşle bile nozul-pad hizalama hatalarına ne sebep olur?
Nozül-ped hizalama hatası, ölçüm ve yerleştirme arasında parçanın fiziksel kullanımı değişebileceğinden, mekanik kayma, vakum kayması, nozül aşınması veya görüntü sistemi düzeltmeleri hesapladığında bile devam eden kalibrasyon ofsetleri nedeniyle amaçlanan ped konumu ile gerçek bileşen iniş konumu arasındaki uyumsuzluktur. Vakum eğilimlerini, nozül durumunu ve zaman içinde düzeltme sapmalarını izleyin. Kamera anlık görüntüsünden sonra dönen bir parçayı görüş sistemi “göremez”.
Bileşen tanıma ve hizalama için bir makine satın almadan önce neleri test etmeliyim?
Bileşen tanıma ve hizalama için pratik bir satın alma testi, fiducial algılama kararlılığını, alt görüş reddetme oranlarını, düzeltme deltalarını ve vardiyalar arasında tekrarlanabilirliği ölçmek için en kötü durumdaki bileşenlerinizi ve kartlarınızı kullanarak kontrollü bir çalışmadır ve makinenin günlüklerinin ve kalibrasyon rutinlerinin, kusurlar ortaya çıktığında tahmin etmek yerine sapmayı teşhis etmenize izin verdiğini doğrular. Parlak parçalar, küçük pasifler ve mükemmel olmayan fiducial'lar içeren bir pano getirin. Kaba davranmıyorsunuz, gerçekçi davranıyorsunuz.
Sonuç
Bir konfigürasyon seçmek için yardım istiyorsanız (veya bir satıcının teknik özellik sayfasında gerçeklik kontrolü yapmak istiyorsanız) Anahtar teslim SMT hattı çözümlerine genel bakış ve kapmak alma ve yerleştirme makinesi kataloğu indir. Hazır olduğunuzda, eki̇bi̇mi̇zle i̇leti̇şi̇me geçi̇n ve bize en zor bileşenlerinizi (01005? 0,4 mm QFN? tek şekil?) ve hedef Cpk'nizi söyleyin - o zaman broşürün iddia ettiklerini değil, görüş sisteminin neyi kanıtlaması gerektiğini konuşacağız.
