PiPlacer4 F

Отечественный автоматический установщик SMD компонентов

PiPlacer4 — станок отечественной разработки и производства

Автоматический установщик SMD компонентов PiPlacer4 разработан и произведен в городе Таганрог, Ростовской области.


Ключевые преимущества PiPlacer4

Производительность и точность
4 независимые установочные головки. Скорость с распознаванием до 3500 компонентов в час. Линейная точность ±35 мкм, работа с компонентами от 0201 до 40×40 мм.
Российский производитель
Полный цикл разработки и производства в Таганроге, установщик внесён в реестр Минпромторга. Постгарантийное обслуживание и прямая техподдержка от разработчиков.
Программное обеспечение
Собственная программа PiPlacer на русском языке (зарегистрирована в Минцифры) поддерживает импорт проектов из Altium Designer, P-Cad, DipTrace, KiCad. Встроены технологии: система машинного зрения, интеллектуальный контроль ошибок оператора, дополненная реальность, API для подключения MES/ERP. Работает на ОС Linux Ubuntu (возможна адаптация под Astra Linux).
Мобильность и компактность
Габариты 1120×830×1415 мм. Вес 200 кг, распределённый между станком и отсоединяемым столом-основанием с колёсами, позволяет легко перемещать установщик по цеху и проходить в дверные проёмы.
Сервис и запчасти в России
Пусконаладка и обучение операторов на площадке заказчика. Гарантийное и постгарантийное обслуживание, склад запчастей и расходников, инженерная поддержка производителя.

Серводвигатели осей X и Y работают с линейными энкодерами

Благодаря высокой точности линейных энкодеров (10 мкм) установщик может работать с компонентами от 0201 до 40x40 мм, с максимальной высотой 15 мм.

Также такое техническое решение позволяет компенсировать тепловые расширения сохраняя точность позиционирования и повторяемость в течении всего рабочего времени. Станок всегда "знает" абсолютное расположение головы относительно рабочей зоны.

портальные оси и головки SMT-установщика PiPlacer4 — вид сверху

Программа PiPlacer собственной разработки

Программа PiPlacer разрабатывалась и тестировалась на нашем собственном производстве радиооборудования в течение нескольких лет. Дизайн и интерфейс управления PiPlacer разработан с учетом рекомендаций отечественных производителей, поэтому он интуитивно понятен, что сокращает время обучения оператора и делает работу за станком комфортной. Также, нами самостоятельно разработано программно-аппаратное обеспечение (прошивка) всех узлов управления и микроконтроллеров внутри установщика.

Поддерживается интеграция с такими САПР, как Altium Designer, DipTrace, KiCad, P-CAD, а также существует возможность создавать программу для установки компонентов вручную без CAD-файлов (таблица произвольного формата).

программное обеспечение PiPlacer — таблица компонентов и визуализация платы

Высокая вариативность работы с компонентами

PiPlacer4 способен работать с компонентами, размещенными:

  • В лентах, обрезках лент;
  • В пеналах, паллетах;
  • Из россыпи (необходима опция: питатель для россыпи + ПО)
вариативность комплектации SMT-установщика PiPlacer4

Компактность и мобильность

Установщик PiPlacer4 оборудован колесами для свободного перемещения по территории производства и легко проходит в стандартные дверные проемы т.к. его ширина составляет 750 мм (с комплектацией питателей Yamaha CL). После определения местоположения работы установщика, у поворотных роликов выкручивается специальная опора.

компактное исполнение SMT-установщика PiPlacer4 — ширина 75 см

Однозоновый конвейер и SMEMA интерфейс

Конвейер позволяет значительно ускорить загрузку и выгрузку печатной платы, а также объединять несколько станков и печь в одну сборочную линию. В работе конвейера используется плоский ремень, он ведет себя стабильнее круглых ремней. Ширина конвейера меняется с помощью мотора, согласно заданному в программе значению.

Благодаря поддержке SMEMA интерфейса PiPlacer4 можно с легкостью интегрировать в существующие сборочные линии с автоматическим принтером и печью имеющими поддержку SMEMA.

конвейер подачи плат PiPlacer4

6 камер машинного зрения

4 камеры используются для определения положения элементов в вакуумных захватах и распознают компоненты размером от 0201 до 7х7 мм.

1 большая камера используется для более крупных элементов размером от 8х8 мм до 40х40 мм.

1 камера в "голове" установщика для определения положения вакуумных захватов относительно реперных точек на плате и точной установки компонентов.

При работе с россыпью камеры распознают элементы размером от 0603 до 10х10 мм.

блок камер машинного зрения SMT-установщика PiPlacer4 — 5 камер

Одновременный захват четырьмя установочными головками

Установщик оснащён четырьмя независимыми установочными головками, что позволяет ему осуществлять одновременный захват компонентов из питателей.

Программа PiPlacer поможет определить оптимальное положение питателей в установщике для сокращения времени установки.

Данная функция доступна при использовании питателей Yamaha CL.

Оффлайн программное обеспечение для подготовки проектов на отдельном ПК

Оффлайн ПО для работы с SMT-установщиком предназначено для создания и настройки рабочего проекта без вмешательства в процесс монтажа компонентов. Программное обеспечение поддерживает работу с несколькими операционными системами, включая Windows и Linux. Компьютер, на котором планируется работа с оффлайн ПО, должен находиться в одной локальной сети с установщиком. Для начала работы в оффлайн версии программы PiPlacer необходимо ввести IP-адрес установщика в локальной сети. После чего нужно включить установщик, запустить программу PiPlacer и проинициализировать его.

Минимальные системные требования к ПК:

- Процессор: 64-разрядная архитектура (x64)
- Операционная система: Linux Ubuntu / Windows 10 или новее
- Оперативная память: не менее 8 ГБ
- Наличие графического процессора
- Наличие сетевой карты

1

Система распознавания образов и машинного зрения

Является ключевым отличием PiPlacer4 от SMD установщиков в его ценовой категории и выполняет следующие задачи:

  • При серийном производстве какого-либо электронного оборудования на SMD установщике, происходит подача печатных плат в линейный конвейер. Когда плата достигает необходимой точки при движении по конвейеру, она фиксируется для дальнейшей работы, при этом угол, под которым плата зафиксирована по отношению ко всей системе, неизвестен. Голова установщика с камерой и системой распознавания образов проезжает над платой определяя её точное расположения внутри установщика по реперным точкам. Каждая плата внутри установщика занимает уникальное положение, при этом установщик всегда адаптируется к этому, и установка компонентов происходит точно;
  • Каждая из установочных головок может брать новый компонент так, что точка соприкосновения оказывается не в центре компонента, а со смещением. В таком случае при повороте компонента установочной головкой, система определения образов рассчитывает, как правильно довернуть компонент, зная правильный геометрический центр компонента. Эта система помогает корректно позиционировать компоненты по отношению к установочным площадкам;
  • Система измеряет размер взятого компонента и сравнивает его с заданным допуском для этого компонента. В случае если физический размер не соответствует заданному в программе станок сообщит об этом оператору. Данная система помогает в том случае если произошла ошибка при определении типоразмера компонента в момент подготовки станка к установке.
окно машинного зрения ПО PiPlacer — распознавание компонента
контроль положения компонента в окне машинного зрения PiPlacer
калибровочные метки платы в окне машинного зрения PiPlacer

Технология дополненной реальности

Создана в помощь оператору и выгодно отличает PiPlacer4 от существующих аналогов, она:

  • Дорисовывает элементы на плате, для понимания соответствия элемента посадочному месту;
  • Дорисовывает элементы в питателе, для лучшего определения элемента в пространстве;
  • Помогает писать программы для плат без плана (pick&place файла, определяющего реперные точки и места расположения элементов).
1881

Интеллектуальная система контроля ошибок

Система предназначена для контроля различных типов ошибок:

  • Ошибки оператора, такие как неправильно заданная высота компонента, неправильно заданный уровень печатной платы;
  • Некорректно заданный размер устанавливаемого компонента контролируется при помощи камеры;
  • Ошибки питателей (обрыв ленты, отсутствие компонента);
  • Ошибка входного давления;
  • Ошибка захвата компонента контролируется при помощи измерения вакуума и машинного зрения;
  • Ошибки перемещения осей.
рабочий цикл SMT-установщика PiPlacer4 — головка над базой питателей

Алгоритм оптимизации расположения питателей

Используя этот алгоритм оператор освобождается от необходимости самостоятельно высчитывать лучшее расположение для питателей с наиболее используемыми компонентами, станок это сделает за него. Данный алгоритм анализирует загруженный проект и предлагает оператору оптимальное расположение питателей в установщике. Таким образом он позволяет значительно упростить подготовку установщика к работе, а также ускорить непосредственно процесс монтажа печатной платы.

Помимо этого, алгоритм позволяет избежать ошибок, вызванных "человеческим фактором" во время подготовки установщика к работе.

оптимизация расположения питателей в ПО PiPlacer

Модуль для автоматической смены насадок

Данный модуль позволяет установщику самостоятельно осуществлять смену насадок без вмешательства оператора. Этот модуль ускорит процесс установки в случае, если на печатную плату необходимо установить компоненты пяти и более типономиналов. Тогда, к примеру, сначала установщик сможет установить на плату все мелкие компоненты на максимальной скорости. Потом автоматически сменит насадки и продолжит установку высоких и широких элементов, например микросхемы ПЛИС, АЦП и реле.

Модуль установленный в PiPlacer4 в своем составе имеет 11 отсеков для малых насадок, 2 отсека для средних и 1 отсек для большой насадки.

Питатель для россыпи + программное обеспечение

В комплекте поставляется 7 «ванночек», устанавливаемых в зоне за дальней подвижной направляющей конвейера, 4 черных и 3 белых. Одновременно можно использовать любое количество ванночек из поставляемого комплекта, т.е. 1, 2...7 шт. При использовании не всех комплектных ванночек, освободившееся пространство можно использовать для обрезков лент. В каждую ванночку можно укладывать компоненты одного типономинала. Типоразмер SMD компонентов, устанавливаемых из россыпи от 0603 и выше.

Габариты площадки для работы с компонентами из россыпи/палет/обрезков лент составляет 60 х 600 мм, при ширине печатной платы 175 мм. При ширине печатной платы свыше 175 мм размер площадки пропорционально уменьшается.

Поддержка установки компонентов 0402 и 0201 будет внедрена позже. Определение полярности элементов при установке из россыпи будет внедрено позже.

Диспенсер (пневматический)

Дозатор паяльной пасты или диспенсер предназначен для нанесения паяльной пасты на печатную плату. Идеально подходит работы с платами прототипов, у которых нет трафарета для нанесения пасты с помощью "принтера". В данный момент модуль способен наносить паяльную пасту на посадочные места для элементов типоразмера 0603.

Скорость нанесения пасты до 9000 точек в час.

4 сопла поставляются в комплекте: 0.4, 0.6, 0.8, 1 мм.

Характеристики

Название характеристикиЗначение

Независимые установочные головки с программируемой высотой установки4 шт
Количество камер машинного зрения6 шт
Линейная точность установки± 35 мкм
Угловая точность установки± 0,15 град
Производительность (SMD)3500 компонентов в час c распознаванием
Производительность (LED)3500 компонентов в час c распознаванием
Возможность одновременного захвата компонентовНет
Однозонный конвейер с поддержкой SMEMA955-965 мм от поверхности пола до опорной поверхности

Минимальная длина платы50 мм
Минимальная ширина платы50 мм
Максимальная длина платы570 мм
Максимальная ширина платы235 мм
Максимальная толщина платы4.7 мм
Минимальная толщина платы0.3 мм
Типы корпусов компонентовSMD (резисторы, конденсаторы), BGA, SOIC, QFT, QFN, QFP
Минимальный типоразмер компонента0201
Максимальная длина компонента40 мм
Максимальная ширина компонента40 мм
Минимальный размер компонента при работе с россыпью0603
Максимальный размер компонента при работе с россыпью10 х 10 мм
Максимальная высота компонента15 мм

Тип автопитателейЭлектрический
Максимальное количество питателей 8мм54 шт
Ширина портала для автопитателей704 мм
Ширина посадочного места для 8мм автопитателя13 мм
Ленточные питатели8, 12, 16, 24, 32, 44, 56, 72, 88 (катушки 7” и 13”) мм
МатричныеJEDEC-поддоны 5,35”x12,44” (136x316) ¼ размера (до 4 шт.)
Ширина рабочей зоны трехручейкового вибропитателя95 мм, ширина съемных разделителей - 5 мм (занимает 10 посадочных мест для 8 мм питателей в центре и 7 с краю)

USB 2.03 порта
HDMI1 порт
Gigabit Ethernet1 порт
SMEMA2 порта

Поддержка вибропитателя для пеналовДа
Поддержка работы с обрезками лентДа
Поддержка работы с россыпьюДа, при наличии опционального питателя для россыпи
Система распознавания образов и машинного зренияДа
Технология дополненной реальностиДа
Интеллектуальная система контроля ошибокДа
Алгоритм оптимизации расположения питателейДа
Контроль вакуума (взятия компонента)Да
Функция подачи избыточного давления в насадкуДа

ИсполнениеСтационарное
Диапазон рабочих температур+18…+25 °C
Программное обеспечениеСобственное - PiPlacer, под ОС Linux
Встроенный ПК на ОС Linux UbuntuМат. плата: Gigabyte H610I DDR4
ЦП: i5 12400
ОЗУ: 8 ГБ DDR4
SSD: 256 ГБ
Частота тока50 Гц
Необходимое давление сжатого воздуха0.6 — 0.8 МПа
Пневморасход60 нл/мин
Электропитание200 — 240 В
Рабочее энергопотребление800 Вт
Пиковое энергопотребление800 Вт
Габаритные размеры Д×Ш×В1120 x 830 x 1580 мм
Габаритные размеры в транспортной таре, ДхШхВ1300 х 900 х 1700 мм
Вес200 кг
Вес в транспортной таре317 кг

Видео

Производство

SMT-установщик PiPlacer4 на производстве заказчика
SMT-установщик PiPlacer4 на производстве заказчика
SMT-установщик PiPlacer4 на производстве заказчика
SMT-установщик PiPlacer4 на производстве заказчика
рабочее место оператора SMT-установщика PiPlacer4