22 augustus 2025

In de wereld van elektronica prototyping en productie kan een betrouwbare pick-and-place machine de efficiëntie en nauwkeurigheid aanzienlijk verbeteren. Voor hobbyisten en kleine bedrijven is het niet altijd haalbaar om te investeren in een dure, kant-en-klare oplossing. Dat is waar de doe-het-zelf Neoden pick-and-place machines om de hoek komen kijken. In dit artikel leiden we je door de stappen van het bouwen van je eigen machine, zodat je niet alleen de montage begrijpt, maar ook de verschillende technische aspecten die erbij komen kijken.

Wat is een pick-and-place-machine?

Een pick-and-place machine is een geautomatiseerd systeem dat gebruikt wordt om elektronische componenten snel en nauwkeurig op een printplaat (PCB) te plaatsen. Deze machines zijn essentieel in elk elektronicaproductieproces, vooral in SMT-toepassingen (surface mount technology).

Aan de slag: Wat heb je nodig?

Voordat we beginnen met het assemblageproces, verzamelen we eerst de benodigde gereedschappen en onderdelen:

  • Chassis en frame: Je kunt een chassis kopen dat ontworpen is voor Neoden pick-and-place machines of er zelf een bouwen met behulp van aluminium extrusies.
  • Stappenmotoren: Deze bieden nauwkeurige bewegingen die nodig zijn voor een nauwkeurige plaatsing van onderdelen.
  • Controllers: Er is een microcontroller of speciale besturingskaart nodig om de machine te besturen.
  • Voedersystemen: Deze apparaten houden de onderdelen op hun plaats en voeren ze naar het opraapmechanisme.
  • Camera's: Vision-systemen die helpen bij het lokaliseren van componenten op het bord.
  • Voeding: Zorg voor een betrouwbare stroombron om je machine te laten werken.
  • Software: Toepassingssoftware voor het ontwerpen en beheren van het pick-and-place proces.

De mechanica begrijpen

Voordat je begint met het assembleren van je machine, is het van vitaal belang om te begrijpen hoe elk onderdeel op elkaar inwerkt binnen het systeem. De typische workflow omvat de volgende stappen:

  1. Onderdelen laden: Componenten worden in feeders geplaatst, die tape feeders of tray feeders kunnen zijn.
  2. Plukken: De machine maakt gebruik van afzuiging of een mechanische hand om de onderdelen uit de toevoer te halen.
  3. Plaatsen: Het gekozen onderdeel wordt verplaatst naar de printplaatlocatie, waar het nauwkeurig wordt geplaatst.
  4. Visie Feedback: Een camerasysteem zorgt ervoor dat de onderdelen op de juiste manier worden verzameld en geplaatst.

Stap voor stap assemblageproces

1. Zet het frame in elkaar

Begin met het bouwen van het frame als je vanaf nul begint. Gebruik aluminium profielen om een stevig, hanteerbaar frame te maken dat alle onderdelen ondersteunt. Zorg ervoor dat alles waterpas staat en goed vastzit.

2. Monteer de motoren

Plaats de stappenmotoren op de aangewezen punten voor de X-, Y- en Z-as. Deze motoren sturen de pick-and-place-kop aan voor nauwkeurige bewegingen. Zorg ervoor dat ze goed zijn uitgelijnd en vastgeschroefd om uitlijnfouten te voorkomen.

3. Installeer de controller

De besturingskaart is het brein van uw pick-and-place-machine. Volg de bedradingsschema's in de handleiding om de stappenmotoren correct aan te sluiten op de controller. Zorg er ook voor dat de voedingsaansluitingen goed vastzitten en dat de controller voldoende stroom krijgt.

4. Het vision-systeem instellen

Plaats het camerasysteem boven het pick-and-place-gebied en zorg ervoor dat het een duidelijk zicht heeft op de printplaat. De camera helpt te controleren of de componenten correct worden gekozen en op de juiste pads worden geplaatst. Zorg voor goede verlichting om de zichtbaarheid van componenten te verbeteren.

5. De software integreren

Download en installeer de software die je pick-and-place machine zal besturen. Populaire softwareoplossingen zijn onder andere open-source opties, die kunnen worden aangepast aan uw specifieke behoeften. Configureer de software zodat deze overeenkomt met de geïnstalleerde hardware en voer de nodige parameters in, zoals het type feeder en de afmetingen van de componenten.

Uw machine testen

Na de assemblage is het cruciaal om grondige tests uit te voeren om er zeker van te zijn dat alles correct werkt. Begin met het kalibratieproces, dat meestal beschikbaar is in de software van de machine. Deze stap moet eventuele afwijkingen in plaatsing of beweging identificeren die moeten worden aangepakt.

Zodra gekalibreerd, laadt u een eenvoudig PCB-ontwerp in de software en probeert u een kleine batch componenten te verwerken. Controleer de prestaties en pas indien nodig de invoersnelheid, de pick-and-place-druk en de uitlijning aan.

Veelvoorkomende problemen en probleemoplossing

Zoals bij elk doe-het-zelf project, kunt u verschillende uitdagingen tegenkomen tijdens het bouwen en bedienen van uw Neoden pick-and-place machine. Hier zijn enkele veel voorkomende problemen en oplossingen:

  • Misplaatste onderdelen: Zorg ervoor dat het vision-systeem correct is gekalibreerd. Pas de instellingen aan voor pick-and-place nauwkeurigheid.
  • Feeder loopt vast: Controleer feeders regelmatig op vuil en zorg ervoor dat ze correct zijn ingesteld volgens de specificaties van de onderdelen.
  • Vermogenskwesties: Controleer of alle aansluitingen goed vastzitten. Controleer of de stroomtoevoer consistent is.

Verbeteringen en upgrades

Als u uw doe-het-zelf Neoden pick-and-place machine met succes hebt gebouwd en gebruikt, overweeg dan verbeteringen om de prestaties te verbeteren:

  • De camera upgraden: Een camera met een hogere resolutie kan de plaatsingsnauwkeurigheid aanzienlijk verbeteren.
  • Meer voederbakken toevoegen: Meer toevoersystemen kunnen de productie versnellen doordat een grotere verscheidenheid aan componenten tegelijkertijd kan worden gebruikt.
  • Geavanceerde softwarefuncties implementeren: Kijk uit naar software-updates die betere algoritmes bieden voor het herkennen en plaatsen van onderdelen.

De Pick & Place-machine opnemen in uw workflow

Als u uw nieuwe pick-and-place-machine in uw projectworkflow integreert, overweeg dan om het proces, de resultaten en eventuele verbeterpunten te documenteren. Het ontwikkelen van een gestandaardiseerd proces zal toekomstige werkzaamheden soepeler en efficiënter laten verlopen.

Het bouwen van een doe-het-zelf Neoden pick-and-place machine kan een lonend project zijn dat niet alleen uw prototyping mogelijkheden verbetert, maar ook tijd en middelen bespaart op de lange termijn. Ga de uitdaging aan, leer van de ervaring en zie hoe uw elektronicaprojecten tot leven komen met precisie en efficiëntie.