Aké sú nové technologické aplikácie inteligentných strojov na vyberanie a umiestňovanie SMT.

Inteligentná montážna fréza SMT (Surface Mount Technology) je jedným zo základných zariadení v modernej výrobe elektroniky a je široko používaná pri montáži komponentov na dosky s plošnými spojmi (PCB). S rýchlym rozvojom priemyslu 4.0, umelej inteligencie, internetu vecí a ďalších technológií inteligentné montážne stroje SMT tiež neustále zavádzajú nové technológie na zlepšenie efektívnosti, presnosti a flexibility výroby. Náš tím Nectec bude analyzovať prínosy a vývojové trendy niektorých nových technologických aplikácií v inteligentných montážnych zariadeniach SMT pre priemysel SMT, aby sme našim budúcim potenciálnym zákazníkom presnejšie pomohli pri výbere našich high-tech zariadení SMT. 

Prvou aplikáciou, o ktorej chceme diskutovať, je počítačové videnie a umelá inteligencia. Počítačové videnie je jednou z kľúčových technológií inteligentných montážnych zariadení SMT. Využíva kamery s vysokým rozlíšením a algoritmy spracovania obrazu na presnú identifikáciu a lokalizáciu komponentov, dosiek plošných spojov a montážnych pozícií. V posledných rokoch sa zavedením technológie umelej inteligencie ešte viac zlepšili možnosti počítačového videnia. Jeho technológia má zastúpené dva základné technologické piliere. Prvým je algoritmus hlbokého učenia: Prostredníctvom algoritmu hlbokého učenia dokáže inteligentný montážny prístroj SMT automaticky identifikovať a klasifikovať rôzne typy komponentov, a to aj v prípade, že komponenty majú zložité tvary alebo nie sú označené. V prípade jasnej, vysoko presnej identifikácie sa dá dosiahnuť aj vysoká presnosť. Okrem toho AI dokáže analyzovať aj historické údaje s cieľom optimalizovať montážnu dráhu a skrátiť čas montáže; druhou je detekcia chýb: Technológia AI môže montážnej firme pomôcť odhaliť chyby v reálnom čase počas procesu montáže, napríklad nesprávne umiestnenie, chýbajúce alebo poškodené komponenty. Prostredníctvom strojového učenia môže systém neustále optimalizovať algoritmy detekcie a zlepšovať presnosť a účinnosť detekcie chýb.

Druhou aplikáciou, o ktorej chceme hovoriť, je vysoko presné riadenie pohybu. Presnosť umiestnenia montážneho zariadenia priamo ovplyvňuje kvalitu dosky plošných spojov. Keďže elektronické komponenty sú čoraz miniaturizovanejšie, požiadavky na riadenie pohybu montážnych strojov sú čoraz vyššie. Tento riadiaci systém má dva reprezentatívne technické piliere. Prvým sú lineárne motory a servosystémy: Moderné inteligentné montážne stroje SMT vo všeobecnosti používajú lineárne motory a vysoko výkonné servosystémy, ktorými možno dosiahnuť riadenie pohybu s nanopresnosťou. Lineárne motory sa vyznačujú rýchlou odozvou a vysokou presnosťou polohovania, ktoré sú vhodné najmä pre požiadavky vysokorýchlostnej a vysoko presnej montáže; druhým je viacosové riadenie väzieb: montážne zariadenia zvyčajne potrebujú riadiť viacero pohybových osí súčasne, ako sú osi X, Y, Z a os otáčania. Prostredníctvom technológie viacosového riadenia väzieb môže montážny stroj realizovať komplexné montážne činnosti a zlepšiť účinnosť a presnosť montáže.

Tretia aplikácia, o ktorej chceme diskutovať, je internet vecí a analýza veľkých dát. Zavedenie technológie internetu vecí umožňuje inteligentným montážnym zariadeniam SMT bezproblémové prepojenie s inými výrobnými zariadeniami a systémami riadenia s cieľom dosiahnuť zdieľanie údajov a spoluprácu. Táto špeciálna technológia má dve základné funkcie. Prvou je monitorovanie v reálnom čase a diaľkové ovládanie: Prostredníctvom technológie internetu vecí možno prevádzkový stav, údaje o montáži, informácie o poruchách atď. montážnej frézy v reálnom čase odosielať do cloudu, aby ich manažéri mohli monitorovať a analyzovať na diaľku.

Keď sa v zariadení vyskytne abnormalita, systém môže automaticky alarmovať a dokonca na diaľku diagnostikovať a opraviť poruchy; druhou je analýza veľkého množstva údajov: montážny stroj bude počas prevádzky generovať veľké množstvo údajov, ako je rýchlosť montáže, presnosť a používanie komponentov. situácia atď. Prostredníctvom analýzy veľkých objemov údajov môžu spoločnosti optimalizovať výrobné procesy, predvídať poruchy zariadení a znižovať výrobné náklady. Uvedieme reálny príklad: Starí zákazníci spoločnosti Nectec analyzovali montážne údaje a zistili, že úspešnosť montáže niektorých komponentov je nízka. Následne upravili parametre montáže a včas vymenili komponenty podľa potrieb.

Štvrtou aplikáciou, o ktorej chceme hovoriť, je flexibilná výroba a modulárny dizajn. S rastúcim dopytom po diverzifikovaných elektronických výrobkoch musia inteligentné stroje SMT (technológia povrchovej montáže) vykazovať vyššiu flexibilitu, aby sa prispôsobili potrebám výroby rôznych výrobkov. Táto flexibilita sa prejavuje v dvoch aspektoch. Prvým aspektom je modulárna konštrukcia: moderné stroje pick-and-place majú zvyčajne modulárnu konštrukciu, ktorá umožňuje zákazníkom flexibilne konfigurovať rôzne funkčné moduly podľa výrobných potrieb, ako sú vysokorýchlostné montážne hlavy, vysoko presné montážne hlavy, dávkovacie moduly atď. Táto konštrukcia nielenže zvyšuje flexibilitu zariadenia, ale znižuje aj náklady na údržbu. Druhým aspektom je technológia rýchlej výmeny: aby sa prispôsobili modelu výroby viacerých druhov a malých sérií, inteligentné stroje SMT pick and place zaviedli technológiu rýchlej výmeny. Automatickou výmenou nasávacích dýz a úpravou montážnych parametrov môžu pick-and-place stroje dokončiť prechod na iné výrobky v krátkom čase, čím sa skracujú prestoje. 

Piatou aplikáciou, o ktorej chceme hovoriť, je 3D tlač a aditívna výroba. Hoci sa technológia 3D tlače využíva predovšetkým na výrobu prototypov a malosériovú výrobu, začína sa presadzovať aj v oblasti strojov na vyberanie a umiestňovanie SMT (Surface Mount Technology). Výskumný tím spoločnosti Nectec identifikoval dve aplikácie technológie 3D tlače v oblasti SMT. Prvou sú prispôsobené nasávacie dýzy a prípravky: Výrobcovia SMT môžu pomocou technológie 3D tlače rýchlo vyrábať prispôsobené nasávacie dýzy a prípravky, ktoré sa prispôsobia súčiastkam jedinečných tvarov alebo veľkostí. Tento prístup nielen skracuje výrobný cyklus, ale aj znižuje náklady. Druhou aplikáciou je aditívna výroba na opravy: Presné komponenty v strojoch na vyberanie a umiestňovanie sa môžu pri dlhodobom používaní opotrebovať alebo poškodiť. Pomocou technológie aditívnej výroby možno vykonať lokálne opravy bez výmeny celého komponentu, čím sa predĺži životnosť zariadenia.

Šiesta aplikácia, o ktorej chceme hovoriť, je ekologická výroba a energeticky úsporné technológie. S rastúcim povedomím o ochrane životného prostredia inteligentné stroje na povrchovú montáž SMT postupne zavádzajú ekologické výrobné a energeticky úsporné technológie. Prvou energeticky úspornou technológiou sú energeticky úsporné motory a ovládače: moderné stroje na povrchovú montáž bežne používajú energeticky úsporné motory a ovládače, ktoré znižujú spotrebu energie prostredníctvom optimalizovaných riadiacich algoritmov. Napríklad, keď je stroj SMT nečinný, systém môže automaticky znížiť otáčky motora alebo prejsť do pohotovostného režimu, aby sa znížila spotreba energie; druhou energeticky úspornou technológiou je používanie ekologických materiálov a procesov: V procese výroby strojov na povrchovú montáž začína čoraz viac spoločností používať materiály a procesy šetrné k životnému prostrediu, ako sú bezolovnaté spájky, nátery s nízkym obsahom prchavých organických zlúčenín (VOC) atď.

Siedmou aplikáciou, o ktorej chceme hovoriť, je rozšírená realita (AR) a virtuálna realita (VR). Technológie rozšírenej reality a virtuálnej reality sa postupne uplatňujú pri prevádzke a údržbe inteligentných strojov na povrchovú montáž SMT. Po prvé, prevádzka s asistenciou AR sa vo všeobecnosti realizuje prostredníctvom okuliarov AR alebo tabletových zariadení, kde operátori môžu vidieť virtuálne prevádzkové výzvy a informácie o diagnostike porúch v skutočnom pracovnom prostredí stroja na povrchovú montáž, čím sa zvyšuje presnosť a efektívnosť prevádzky. Potom sa školenia a simulácie VR zvyčajne vykonávajú prostredníctvom technológie VR. Podniky môžu poskytovať virtuálne školenia obsluhy strojov SMT pre nových zamestnancov, aby sa mohli oboznámiť s obsluhou zariadenia a riešením porúch vo virtuálnom prostredí, čím sa zníži počet chýb pri skutočnej prevádzke. Hoci sú tieto dve technológie podobné, skutočne používané techniky a učebné znalosti a skúsenosti, ktoré môžu zamestnancom poskytnúť, sú úplne odlišné.

Na záver možno povedať, že inteligentné stroje na povrchovú montáž SMT ako základné zariadenie modernej elektronickej výroby neustále zavádzajú nové technológie na zlepšenie efektívnosti, presnosti a flexibility výroby. Aplikácia strojového videnia a umelej inteligencie, vysoko presného riadenia pohybu, internetu vecí a analýzy veľkých objemov údajov, flexibilnej výroby a modulárneho dizajnu, 3D tlače a aditívnej výroby, ekologickej výroby a energeticky úsporných technológií, rozšírenej reality a virtuálnej reality a ďalších technológií umožňuje inteligentným strojom na povrchovú montáž SMT lepšie sa prispôsobiť diverzifikovaným a miniaturizovaným výrobným potrebám elektronických výrobkov, čím podporuje rozvoj elektronického výrobného priemyslu smerom k inteligencii a ekologickému smerovaniu.

V budúcnosti, s neustálym technologickým pokrokom, budú inteligentné stroje na povrchovú montáž SMT naďalej zohrávať dôležitú úlohu v oblasti elektronickej výroby.