Máquina Pick and Place: O equipamento básico da fabricação eletrônica moderna

Máquina Pick and Place: O equipamento básico da fabricação eletrônica moderna
Introdução
Na onda inteligente da indústria de fabricação de eletrônicos, a máquina Pick and Place (máquina de colocação), como o equipamento central da tecnologia de montagem de superfície (SMT),tornou-se a chave para a produção de alta precisão e alta eficiênciaDe telemóveis inteligentes a eletrônicos automotivos, de dispositivos médicos a aeroespaciais,As máquinas Pick and Place apoiam a tendência de miniaturização e complexidade dos produtos eletrónicos modernos através das suas capacidades de montagem de componentes de alta velocidade e precisãoEste artigo irá conduzir uma análise aprofundada do seu princípio de funcionamento, do núcleo técnico e da direcção de desenvolvimento futuro.

I. Princípio de funcionamento da máquina de recolha e colocação
A máquina Pick and Place é um dispositivo automatizado cuja função principal é a de recolher componentes eletrónicos (como resistores, capacitores, chips, etc.).) do alimentador e montá-los precisamente nas posições designadas na placa de circuito impresso (PCB) através do sistema de posicionamento visualO seu fluxo de trabalho pode ser dividido nas seguintes etapas:

Seleção de componentes: agarrar os componentes do alimentador ( fita, bandeja ou tubo) através de bicos de sucção a vácuo ou pinças mecânicas.

Calibração visual: câmaras de alta resolução corrigem a posição e o ângulo dos componentes para garantir a precisão da montagem.

Controle de movimento: O braço mecânico de vários eixos move os componentes a alta velocidade para as coordenadas alvo da PCB.

Instalação precisa: a força de montagem é controlada por um sensor de pressão para evitar danos aos componentes.

II. Avanços nas tecnologias essenciais
Controle de movimento de alta precisão
Acionados por motores lineares ou servomotores, combinados com o design de braço robótico leve, a precisão de posicionamento a nível de micrômetro (dentro de ± 25μm) é alcançada.Alguns modelos de ponta podem completar a montagem de um único componente dentro de 00,05 segundos.

Sistema de visão inteligente
O algoritmo de visão baseado em IA pode identificar defeitos de componentes, marcas de polaridade e posições de pastilhas de PCB, suportar detecção 3D e compensação em tempo real e é adequado para montagem de 01005 (0,4×0.2 mm) componentes ultra-miniatura.

Sistema de alimentação modular
Ele suporta vários métodos de alimentação (como alimentador elétrico e alimentador vibratório) e pode alcançar mudanças rápidas de linha por meio de gerenciamento inteligente de silos, reduzindo o tempo de inatividade.

Compatibilidade flexível da produção
Através da programação de software, é compatível com diferentes tamanhos de PCB e tipos de componentes, atendendo aos requisitos de produção de várias variedades e pequenos lotes.

III. Áreas de aplicação e tendências do mercado
Eletrônicos de consumo: A demanda por componentes miniaturizados instalados em smartphones e dispositivos portáteis disparou.

Eletrónica automóvel: os componentes automotivos (como os módulos ADAS) exigem maior fiabilidade e desempenho anti-vibração.

Integração da indústria 4.0: Ligação com sistemas MES e plataformas da Internet das Coisas para alcançar a monitorização em tempo real dos dados de produção e a manutenção preditiva.

De acordo com dados de instituições de pesquisa de mercado, o tamanho global do mercado de máquinas Pick and Place ultrapassou os 4,5 bilhões de dólares americanos em 2023,e espera-se que a taxa de crescimento anual composta (CAGR) alcance 80,2% nos próximos cinco anos, sendo que a região da Ásia-Pacífico (especialmente a China) representa a maior parte.

IV. Direcção de desenvolvimento futuro
Instalação adaptativa a motor de ar
Utilize o aprendizado de máquina para otimizar o caminho e os parâmetros de montagem e compensar dinamicamente a influência da deformação do PCB ou das flutuações de temperatura.

Integração multiprocessos
Ao integrar funções como a distribuição, a solda e a inspecção, é criada uma linha de produção SMT integrada.

Fabricação ecológica
Reduzir as emissões de carbono através de motores de poupança de energia e de uma concepção de baixa potência para apoiar a produção sustentável.

V. Sugestões de selecção
Quando as empresas escolhem máquinas Pick and Place, devem considerar de forma abrangente:

Demandas de capacidade de produção: máquinas de alta velocidade (> 30.000 CPH) versus máquinas de uso geral;

Grau de precisão: grau de consumo (± 50 μm) versus grau de semicondutor (± 10 μm)

Escalabilidade: se suporta futuras atualizações para estruturas de dupla pista ou duplo cantilever.

Conclusão
Com a popularização do 5G, da Internet das Coisas e das tecnologias de inteligência artificial, as máquinas Pick and Place estão evoluindo de "ferramentas de automação" para "nós de produção inteligentes".As suas descobertas tecnológicas não só promovem a modernização da indústria de fabricação de eletrónica, mas também fornecer apoio subjacente à fabricação flexível na era da Indústria 4.0No futuro, uma maior velocidade, uma maior compatibilidade e um menor custo global serão as principais direcções para a inovação contínua neste domínio.