PiPlacer8 Y
Отечественный автоматический установщик SMD компонентов
PiPlacer8 — станок отечественной разработки и производства
Автоматический установщик SMD компонентов PiPlacer8 разработан и произведен в городе Таганрог, Ростовской области.
Ключевые преимущества PiPlacer8
Серводвигатели осей X и Y работают с линейными энкодерами
Благодаря высокой точности линейных энкодеров (1 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 течение всего рабочего времени. Станок всегда "знает" абсолютное расположение головы относительно рабочей зоны.

Высокоскоростное ШВП осей X/Y и мощные двигатели оси Z
Эти элементы обеспечивают высокую скорость перемещения "головы" установщика в портале, при это сохраняя возможность работать с компонентами типономинала 0201.
ШВП имеет диаметр винта – 20 мм и шаг резьбы – 40 мм.
Усиленная станина
Особая конструкция станины, с общим весом 1390 кг, позволила нивелировать влияние вибрации на точность позиционирования установщика. Таким образом отсутствует необходимость совершения микро-пауз после каждого перемещения "головы" установщика.

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).

Трехзонный конвейер и SMEMA интерфейс
Конвейер позволяет значительно ускорить загрузку и выгрузку печатной платы, а также объединять несколько станков и печь в одну сборочную линию. Одновременно в установщике может находиться до 3‑х плат. Одна плата находится в центральной зоне, на неё монтируются компоненты. Вторая плата находится на входе конвейера в первой зоне и ждет своей очереди для сборки. Третья плата находится в буферной зоне, после установки компонентов, ожидая готовности следующего устройства в линии. Таким образом сборка не останавливается.
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 PiPlacer8 можно с легкостью интегрировать в существующие сборочные линии с автоматическим принтером и печью, имеющими поддержку SMEMA.

Две консоли управления
С каждой из сторон для установки питателей установлена консоль управления, это значительно упрощает процесс подготовки установщика к монтажу компонентов на печатную плату. Если консоль управления одна, после установки питателя на "обратной" стороне станка, оператору необходимо вернуться к консоли для того, чтобы его запрограммировать.
Обе консоли подключены к единому встроенному ПК и дублируют отображение программы управления.

11 камер машинного зрения
8 камер 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.
2 камеры в "голове" установщика предназначены 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.

Вариативность работы с питателями
Есть возможность использовать как более дешевые пневматические питатели, так и электрические. Вторые имеют ряд преимуществ перед пневматическими, они работают быстрее, плавнее, точнее и имеют универсальный (переключаемый) шаг 2/4 мм.
Электрические питатели рекомендуются для установки компонентов типоразмера 0402 и обязательны для работы с компонентами 0201.
В случае использования питателей Fuji NXT доступны только электрические питатели.

Высокое качество комплектующих
Для всех ключевых узлов установщика использованы комплектующие высочайшего качества:
- ШВП заказной (диаметр винта – 20 мм, шаг резьбы - 40 мм)
- Пневматика SMC (Япония) и Festo (Германия)
- Направляющие HIWIN (Тайвань)
- Система позиционирования Renishaw (Великобритания)
- Подшипники SKF (Швеция)
- Два серводвигателя (1500 Вт и 750 Вт) и два серводрайвера (Panasonic)
- Блоки питания MEAN WELL (Тайвань)
- Ремни от мировых брендов:
- для оси Z от Gates (Великобритания)
- для конвейера от «Хольцер Флексо» (Германия)

Каретки оборудованы смазывающими картриджами
Каретки на линейных направляющих HIWIN оборудованы автоматическим смазывающими картриджами, увеличивающими срок службы более чем в 100 раз.

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

Система распознавания образов и машинного зрения
Является ключевым отличием PiPlacer8 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.



Технология дополненной реальности
Создана в помощь оператору и выгодно отличает PiPlacer8 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).

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.

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.

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.
Обновленный модуль, установленный в PiPlacer8, в своем составе имеет 19 отсеков для малых насадок, 2 отсека для средних и 1 отсек для большой насадки.
Столик для размещения палет и обрезков лент
Столик размещается внутри портала перемещения головы установщика. Его габариты задаются перед оформлением заказа.
Пример: при габаритах столика 760х153 мм, ширина платы будет составлять 225 мм.


Характеристики
| Название характеристики | Значение |
|---|
| Независимые установочные головки с программируемой высотой установки | 8 шт |
| Количество камер машинного зрения | 11 шт |
| Линейная точность установки | ± 35 мкм |
| Угловая точность установки | ± 0,15 град |
| Производительность | 8 000 компонентов/час |
| Возможность одновременного захвата компонентов | Нет |
| Трехзоновый конвейер с поддержкой SMEMA | 955-965 мм от поверхности пола до опорной поверхности |
| Минимальная длина платы | 50 мм |
| Минимальная ширина платы | 50 мм |
| Максимальная длина платы | 430 мм |
| Максимальная ширина платы | 350 мм |
| Максимальная толщина платы | 3.5 мм |
| Минимальная толщина платы | 0.5 мм |
| Типы корпусов компонентов | SMD (резисторы, конденсаторы), BGA, SOIC, QFT, QFN, QFP |
| Минимальный типоразмер компонента | 0201 |
| Максимальная длина компонента | 40 мм |
| Максимальная ширина компонента | 40 мм |
| Минимальный размер компонента при работе с россыпью | 0603 |
| Максимальный размер компонента при работе с россыпью | 10 х 10 мм |
| Максимальная высота компонента | 15 мм |
| Тип автопитателей | Пневматический/электрический |
| Максимальное количество питателей 8мм | 90 шт |
| Ширина посадочного места для 8мм автопитателя | 16 мм |
| Ленточные питатели | 8, 12, 16, 24, 32, 44, 56, 72, 88 (катушки 7” и 13”) мм |
| Поддержка работы с обрезками лент | Да |
| Поддержка работы с россыпью | Да, при наличии опционального столика для работы с обрезками лент и россыпью |
| Поддержка вибропитателя для пеналов | Да |
| Ширина рабочей зоны трехручейкового вибропитателя | 95 мм, ширина съемных разделителей - 5 мм (9 посадочных мест для 8 мм питателей в центре и 7 с краю) |
| USB 2.0 | 3 порта |
| HDMI | 1 порт |
| Gigabit Ethernet | 1 порт |
| SMEMA | 2 порта |
| Система распознавания образов и машинного зрения | Да |
| Технология дополненной реальности | Да |
| Интеллектуальная система контроля ошибок | Да |
| Алгоритм оптимизации расположения питателей | Да |
| Контроль вакуума (взятия компонента) | Да |
| Функция подачи избыточного давления в насадку | Да |
| Исполнение | Стационарное |
| Программное обеспечение | Собственное - PiPlacer, под ОС Linux |
| Диапазон рабочих температур | +18…+25 °C |
| Встроенный ПК на ОС Linux Ubuntu | Мат. плата: Gigabyte B760M GAMING X DDR4 ЦП: i5 12400 ОЗУ: 8 ГБ DDR4 SSD: 256 ГБ |
| Необходимое давление сжатого воздуха | 0.6 — 0.8 МПа |
| Пневморасход | 250 нл/мин |
| Электропитание | 200-240В, 50Гц |
| Рабочее энергопотребление | 2 000 Вт |
| Пиковое энергопотребление | 2 000 Вт |
| Габаритные размеры Д×Ш×В | 1505 x 1520 x 1480\1850 x 1830 x 1900 (с учетом всех выступающих частей) |
| Габаритные размеры в транспортной таре, ДхШхВ | 1800 х 1800 х 1800 мм |
| Вес | 1 390 кг |
| Вес в транспортной таре | 1 450 кг |
