เครื่อง Pick and Place: อุปกรณ์พื้นฐานของการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย

เครื่อง Pick and Place: อุปกรณ์พื้นฐานของการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย
คําแนะนํา
ในคลื่นที่ฉลาดของอุตสาหกรรมผลิตอิเล็กทรอนิกส์ เครื่อง Pick and Place (เครื่องวาง) เป็นอุปกรณ์หลักของเทคโนโลยีการติดตั้งพื้นผิว (SMT)ได้กลายเป็นกุญแจในการผลิตที่มีความแม่นยําและมีประสิทธิภาพสูงจากสมาร์ทโฟนถึง อิเล็กทรอนิกส์รถยนต์ จากอุปกรณ์การแพทย์ถึงเครื่องบินเครื่อง Pick and Place สนับสนุนแนวโน้มการลดขนาดและความซับซ้อนของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ด้วยความสามารถในการติดตั้งส่วนประกอบที่เร็วและแม่นยําบทความนี้จะดําเนินการวิเคราะห์อย่างลึกซึ้งหลักการทํางาน, พื้นฐานทางเทคนิคและทิศทางการพัฒนาในอนาคต

I. หลักการทํางานของเครื่องเก็บและวาง
เครื่อง Pick and Place เป็นอุปกรณ์อัตโนมัติ ที่มีหน้าที่หลักคือการรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ (เช่น resistors, capacitors, chips เป็นต้น)) จากเครื่องให้อาหารและติดตั้งมันอย่างแม่นยําในตําแหน่งที่กําหนดไว้บนแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB). การทํางานของมันสามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่อไปนี้:

การเลือกส่วนประกอบ: คว้าส่วนประกอบจากเครื่องให้อาหาร (เทป, เทรย์ หรือท่อ) ผ่านช่องดูดแอกุ๊มหรือตัวจับกลไก

การปรับขนาดทางสายตา: กล้องความละเอียดสูงแก้ไขตําแหน่งและมุมของส่วนประกอบเพื่อให้แน่ใจว่าการติดตั้งแม่นยํา

การควบคุมการเคลื่อนไหว: แขนเครื่องจักรกลหลายแกนเคลื่อนย้ายส่วนประกอบด้วยความเร็วสูงไปยังพิกัดเป้าหมายของ PCB

การติดตั้งที่แม่นยํา: พลังการติดตั้งถูกควบคุมโดยเซ็นเซอร์ความดันเพื่อป้องกันความเสียหายของส่วนประกอบ

Ii. การเจริญค้นในเทคโนโลยีหลัก
การควบคุมการเคลื่อนไหวแม่นยําสูง
ขับเคลื่อนโดยมอเตอร์เชิงเส้นหรือมอเตอร์เซอร์โว รวมไปกับการออกแบบแขนหุ่นยนต์เบา ๆ ความแม่นยําในการตั้งตําแหน่งระดับไมครอน (ภายใน ± 25μm) ได้สําเร็จบางรุ่นระดับสูงสามารถจบการติดตั้งส่วนประกอบเดียวภายใน 00.05 วินาที

ระบบการมองเห็นที่ฉลาด
อัลกอริทึมการมองเห็นที่ใช้ AI สามารถระบุความบกพร่องของส่วนประกอบ, สัญลักษณ์ขั้วและตําแหน่งแผ่น PCB, รองรับการตรวจจับ 3 มิติและการชดเชยในเวลาจริง และเหมาะสําหรับการติดตั้ง 01005 (0.4 × 0.2mm) องค์ประกอบขนาดเล็กมาก.

ระบบอาหารแบบโมดูล
มันรองรับวิธีการให้อาหารหลายวิธี (เช่นเครื่องให้อาหารไฟฟ้าและเครื่องให้อาหารสั่นสั่น) และสามารถปรับเปลี่ยนเส้นทางอย่างรวดเร็วผ่านการจัดการไซโลที่ฉลาด ลดเวลาหยุดทํางาน

ความสอดคล้องในการผลิตแบบยืดหยุ่น
ผ่านโปรแกรมซอฟต์แวร์ มันเข้ากันได้กับขนาด PCB และประเภทส่วนประกอบที่แตกต่างกัน เพื่อตอบสนองความต้องการการผลิตของหลายชนิดและชุดเล็ก ๆ

ด้านการใช้งานและแนวโน้มของตลาด
อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภค: ความต้องการในการติดตั้งส่วนประกอบขนาดเล็กในสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์ที่ใส่ได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

อิเล็กทรอนิกส์รถยนต์: ส่วนประกอบประเภทรถยนต์ (เช่นโมดูล ADAS) ต้องการความน่าเชื่อถือและผลงานต่อต้านการสั่นสะเทือนที่สูงกว่า

การบูรณาการอุตสาหกรรม 4.0: การเชื่อมโยงกับระบบ MES และแพลตฟอร์มอินเตอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ เพื่อให้สามารถติดตามข้อมูลการผลิตในเวลาจริง และการบํารุงรักษาแบบคาดการณ์ได้

ตามข้อมูลจากสถาบันวิจัยตลาด ขนาดตลาดเครื่อง Pick and Place ทั่วโลกได้เกิน 4.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2023และคาดว่าอัตราการเติบโตรายปีรวม (CAGR) จะถึง 8.2% ในช่วง 5 ปีข้างหน้า โดยในภูมิภาคเอเชียและแปซิฟิก (เฉพาะอย่างยิ่งจีน) จะมีส่วนมากที่สุด

IV แนวทางการพัฒนาในอนาคต
การติดตั้งแบบปรับปรุงแบบขับเคลื่อนด้วย Ai
ใช้การเรียนรู้เครื่องจักรเพื่อปรับปรุงเส้นทางและปริมาตรการติดตั้ง และชําระค่าตอบแทนแบบไดนามิกต่ออิทธิพลของการปรับปรุง PCB หรืออัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

การรวมหลายกระบวนการ
โดยการรวมฟังก์ชัน เช่น การแจก, การผสมและการตรวจสอบ, เส้นการผลิต SMT ที่บูรณาการถูกสร้างขึ้น.

การผลิตสีเขียว
ลดการปล่อยคาร์บอน ผ่านมอเตอร์ประหยัดพลังงาน และการออกแบบพลังงานต่ํา เพื่อสนับสนุนการผลิตที่ยั่งยืน

V. คําแนะนําในการเลือก
เมื่อบริษัทเลือกเครื่อง Pick and Place พวกเขาจําเป็นต้องพิจารณาอย่างครบถ้วน

ความต้องการความจุในการผลิต: เครื่องจักรความเร็วสูง (> 30,000 CPH) vs เครื่องจักรทั่วไป

เกรดความแม่น: เกรดผู้บริโภค (± 50μm) vs เกรดครึ่งตัวนํา (± 10μm)

ความสามารถในการปรับขนาด: ไม่ว่าจะเป็นการรองรับการปรับปรุงในอนาคตสู่โครงสร้าง dual-track หรือ dual-cantilever

สรุป
ด้วยการกระจายตัวของ 5G อินเตอร์เน็ตของสิ่งของ และเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ เครื่อง Pick and Place กําลังพัฒนาจาก "เครื่องมืออัตโนมัติ" เป็น "หน่วยการผลิตที่ฉลาด"ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีไม่เพียงแต่ส่งเสริมการปรับปรุงอุตสาหกรรมผลิตอิเล็กทรอนิกส์, แต่ยังให้การสนับสนุนพื้นฐานสําหรับการผลิตที่ยืดหยุ่นในยุคอุตสาหกรรม 40ในอนาคต ความเร็วสูงขึ้น ความสอดคล้องที่แข็งแกร่งขึ้น และค่าใช้จ่ายรวมต่ํากว่า จะเป็นทิศทางหลักสําหรับนวัตกรรมต่อเนื่องในสาขานี้