11 juillet 2025

Dans le domaine des processus de fabrication et d'assemblage automatisés, machines de prélèvement et de placement sont devenues essentielles pour améliorer l'efficacité et la précision. Ces machines, qui constituent souvent l'épine dorsale de la technologie SMT (Surface Mount Technology) dans la fabrication électronique, sont conçues pour positionner rapidement et avec précision des composants tels que des micropuces sur des cartes de circuits imprimés (PCB). Mais comment ces appareils sophistiqués fonctionnent-ils exactement ? Dans cet article de blog, nous allons explorer les mécanismes qui sous-tendent les machines de prélèvement et de placement, leurs applications, leurs caractéristiques et les dernières avancées technologiques. Que vous soyez ingénieur, fabricant ou simplement curieux de l'automatisation, ce guide vous apportera des informations précieuses.

Qu'est-ce qu'une machine Pick and Place ?

Les machines Pick and Place sont des systèmes automatisés qui saisissent les composants à partir d'un emplacement désigné, généralement un plateau ou une bande, et les placent sur des circuits imprimés à des positions prédéterminées. Ce processus réduit les erreurs humaines, augmente la vitesse de production et garantit une meilleure qualité dans le processus d'assemblage. Ces machines peuvent être classées en différents types en fonction de leur conception et de la technologie qu'elles utilisent :

  • Machines verticales et horizontales de prélèvement et de mise en place
  • Systèmes par lots et en ligne
  • Systèmes robotiques et non robotiques

Comment fonctionnent les machines Pick and Place ?

Le fonctionnement des machines "pick and place" peut être décomposé en plusieurs étapes clés :

1. Identification des composants

La première étape consiste à identifier les composants qui doivent être placés sur le circuit imprimé. Les machines utilisent généralement systèmes de vision - des caméras et des logiciels qui analysent la position, l'orientation et le type du composant. Les modèles avancés utilisent des algorithmes d'intelligence artificielle pour améliorer la précision et la fiabilité.

2. Mécanisme de préhension

Une fois les composants identifiés, le mécanisme de préhension entre en jeu. Ce mécanisme est généralement constitué d'une buse d'aspiration, qui peut maintenir en toute sécurité des composants de tailles et de types différents. La buse est activée pour créer une aspiration, ce qui lui permet de saisir efficacement les composants à l'endroit où ils se trouvent.

3. Mouvement et placement

Après avoir saisi un composant, le bras automatisé ou le portique de la machine se déplace jusqu'à l'emplacement de placement sur le circuit imprimé. Les systèmes de mouvement de précision, qui peuvent inclure des servomoteurs ou des actionneurs linéaires, garantissent la précision de chaque placement. Certaines machines haut de gamme utilisent des Systèmes de positionnement 3D pour plus de précision.

4. Processus de soudure

Une fois le composant placé avec précision sur le circuit imprimé, l'étape suivante consiste à le souder. Cette opération peut s'effectuer selon différentes méthodes, notamment le soudage par refusion ou le soudage à la vague. La machine "pick and place" s'intègre souvent de manière transparente à ces processus de brasage, facilitant ainsi la rationalisation des opérations.

Les avantages de l'utilisation de machines Pick and Place

L'investissement dans une technologie de prélèvement et de placement offre de nombreux avantages, en particulier pour les entreprises qui souhaitent augmenter leurs taux de production et améliorer l'assurance qualité :

  • Vitesse accrue : Ces machines peuvent placer des milliers de composants en quelques heures, beaucoup plus rapidement que les opérateurs humains.
  • Précision accrue : Grâce à des systèmes de vision avancés et à une ingénierie de précision, les machines "pick and place" réduisent les défauts d'alignement des composants, qui peuvent entraîner des retouches coûteuses.
  • Économies de coûts de main-d'œuvre : L'automatisation permet de réduire les coûts de main-d'œuvre au fil du temps, car moins d'opérateurs humains sont nécessaires pour l'assemblage.
  • Flexibilité : De nombreuses machines peuvent être programmées pour traiter différents types et tailles de composants, ce qui permet aux fabricants de s'adapter rapidement à l'évolution de la demande.
  • Réduction des déchets : Une plus grande précision se traduit par une diminution des taux d'assemblages défectueux, ce qui permet de réduire les déchets et de préserver les ressources.

Applications des machines Pick and Place

Les machines Pick and Place sont polyvalentes et trouvent des applications dans diverses industries :

1. Fabrication de produits électroniques

Dans le secteur de l'électronique, ces machines sont essentielles pour l'assemblage des circuits imprimés utilisés dans les smartphones, les ordinateurs et d'autres appareils électroniques. Leur capacité à manipuler avec précision de petits composants est inégalée.

2. Industrie alimentaire et des boissons

Le secteur alimentaire a de plus en plus recours à la technologie "pick and place" pour l'emballage. Il s'agit de placer des articles tels que des bouteilles ou des emballages alimentaires dans des boîtes ou des plateaux, en veillant à ce que la rapidité et l'hygiène soient respectées.

3. Dispositifs médicaux

Dans la fabrication des dispositifs médicaux, la précision est primordiale. Les machines Pick and Place permettent d'assembler les composants de produits tels que les stylos à insuline, les inhalateurs et les appareils de diagnostic, en respectant des normes réglementaires strictes.

Innovations récentes dans la technologie Pick and Place

Le domaine des machines de prise et de dépose est en constante évolution. Voici quelques-unes des dernières innovations :

1. L'intelligence artificielle

L'intégration de l'IA permet aux machines d'apprendre des processus d'assemblage précédents et d'améliorer leur efficacité au fil du temps. Cette technologie peut optimiser les paramètres de prélèvement et de placement, réduisant ainsi les erreurs et augmentant les taux de production.

2. Robots collaboratifs (Cobots)

Certaines machines récentes sont conçues pour travailler aux côtés d'opérateurs humains, ce qui permet une collaboration efficace. Ces cobots peuvent se charger de tâches répétitives tandis que les humains effectuent des opérations d'assemblage complexes, optimisant ainsi le flux de travail.

3. Systèmes de vision améliorée

La technologie de la vision progresse rapidement, avec des caméras 3D et des algorithmes d'apprentissage automatique qui améliorent la reconnaissance des objets et le suivi de la position, ce qui permet une plus grande précision dans le placement.

Choisir la machine Pick and Place adaptée à vos besoins

Le choix d'une machine de prélèvement et de placement appropriée implique plusieurs considérations :

  • Volume de production : Évaluez vos besoins de production - des volumes plus importants peuvent nécessiter des machines plus perfectionnées.
  • Type de composants : Assurez-vous que la machine peut traiter les types de composants spécifiques à vos assemblages.
  • Budget : Investissez dans des machines dont les caractéristiques et la fiabilité correspondent à votre budget.
  • Évolutivité : Choisissez des systèmes qui peuvent s'adapter à l'évolution des exigences de production sans devoir procéder à des révisions importantes.

L'avenir de la technologie Pick and Place

Au fur et à mesure que la technologie progresse, les capacités des machines de prélèvement et de placement continueront à s'étendre. L'intégration de l'IdO (Internet des objets) dans la fabrication devrait conduire à des machines plus intelligentes, capables de surveiller et d'optimiser en temps réel. Les entreprises qui souhaitent automatiser leur production doivent se tenir au courant de ces tendances afin de conserver leur avantage concurrentiel sur un marché mondial en constante évolution.