H.O's Pick and place.

[H.O]

Som en del av er redan vet så har även jag jobbat på en pick and place maskin för kretskortsmontering under en tid. Jag har inte velat starta någon tråd tidigare då jag inte vetat om det faktiskt skulle mynna ut något användbart men nu känner jag att jag är så pass långt att det är läge för en tråd. En viktig "vändpunkt" i projektet kom när Swech tog hem munstycken till ett bra pris, det underlättade avsevärt då mina tidigare försök var långt ifrån lyckade.

Tyvärr finns det inte mycket bilder från själva tillverkningen/byggnationen men det är å andra sidan inte mycket att se. Så här ser i alla fall maskinen ut i dagsläget:

Overview.jpg

X- och Y-axeln går på 15mm NSK-skenor, kulskruvar med 10mm stigning och DC-servon med Granite Devices VSD-A drivsteg.
Z-axeln är en färdig THK-linjärenhet med 6mm stigning på skruven, drivs av en NEMA23 stegmotor och ett 2M982-drivsteg som matas med 60VDC, samma spänning som till DC-servona.
C-axeln är en liten NEMA11 stegmotor som jag borrat hål genom axeln på. Den drivs med en liten EasyDriver som matas med 24V.

Drivelektroniken är förpackad i en 19" racklåda men jag önskar att jag valt något annat för den börjar bli full och är extremt svårjobbad....

Controlbox.jpg

Matning av komponenter sker med drag-feed-metoden, alltså att maskinen själv drar fram/indexerar tejpen med hjälp av huvudet. För det används en liten pneumatikcylinder med en tapp som passar i hålet på tejpen. Avståndet mellan cylindern och centrum på C-axeln är sådant att en ny komponent finns rakt under munstycket när tejpen indexerats. På det viset behöver maskinen inte flytta sig i X- och/eller Y-led för att plocka komponenten efter indexering av tejpen. Detta stämmer såklart inte på alla typer av komponenter men på de mest förkommande (0603-1210).

Head_1.jpg

För vakumet står en billig pump från EBAY och tryckluften produceras av en 90W airbrush-kompressor från Biltema som jag kompleterat med en liten tank på ~0.5l.

För tillfället testar jag med 0805-komponenter i papptejp. Har gjort en liten aluminiumplatta med lagom djupa spår för tejpen och ett "lock" med hål för tappen som indexerar tejpen och den exponerade komponenten.

Feeder lanes.jpg

Ett problem med den här metoden är hur man hanterar cover-tejpen och det är något jag inte löst ännu. Jag funderar på någon lösning med "friktionskopplade" rullar, som de gjort på TM240.

Munstycken sitter monterade i små adaptrar som i sin tur hålls på plats på C-axelns motor med en magnet. För närvarande är adaptrarna i stål vilket inte är jättebra, jag skall svarva nya mässing eller aluminium och bara ha en liten ring/bricka i stål längst upp för magneten på motoraxeln att suga tag i.

Toolrack.jpg

Tyvärr saknar jag tillräckliga programmeringskunskaper för att själv skriva ett program för styrning av maskinen så av den anledningen förlitar jag mig på Mach3 som jag kan ganska väl. Detta är knappast optimalt men det borde gå att göra något hyffsat användbart. För vision har jag tänkt använda RoboRealm och det största problemet jag har på den fronten just nu är "metodiken" eller "tänket" kring hur man filtrerar och identifierar komponenten ur bilden. Att kommunicera mellan RoboRealm och Mach3 har jag testat och det fungerar bra. För närvarande har jag bara en kamera, en Microsoft LifeCam som tittar uppåt. Jag hade ett billigt USB-mikroskop i penn-modell som jag ville sätta på huvudet men av någon anledning så börjar det lagga efter 10-15minuters användning så jag får leta efter något annat.

Ett par saker som måste göras/fixas:
* Bygga nytt stabilare fäste för C-axeln och index-cylindern.
* Plocka ner Y-axelns kulskruv och försöka räta den. Hela maskinen skakar på grund av att den är skev - inte bra.
* Svarva nya adaptrar. Vara noggrannare för att få bättre koncentricitet.
* Eventuellt byta C-axelns motor, jag KAN ha böjt axeln lite i en tidig krasch.
* Och så allt annat förstås....

Jag har lagt upp en kort video på Youtube som visar lite inledande tester.

Nöjer mig där för första inlägget.
Kommentarer, frågor, synpunkter, kritik och framför allt tips kring vision-biten och cover-tape problemet mottages tacksamt.

[X-IL]

Snyggt H.O!
Varför har du linjärer monterade "utanpå" Z-axeln? Eller ser jag galet?

EDIT: Vågar mig på en gissning: förberett för att kunna ha två olika verktyg? Bara att montera dit två luftcylindrar.

[H.O]

Tanken från början var att ha två huvuden som då skulle skjutas upp/ner med varsin cylinder, men nu tror jag att jag skippar den idén.
Nu fungerar den som "overtravel-skydd" om man (jag) råkar köra Z-axeln för lång ner..... Den högra skenan åker nog bort och lämnar plats för overhead-kameran.

EDIT: Japp, korrekt gissat! Men som sagt, tror jag skippar det.

[lizerdboy]

Hoowha här har det hänt lite mer sedan senast, bra jobbat

[Swech]

Du bör försöka dra bort täcktejpen alldeles före den komponent som skall monteras
Annars kan du få komponenter som kärvar under plattan, om de vrider sig och
tapen redan är borta..

Problemet med tapen i sig....
Det finns riktiga budgetlösningar där man helt enkelt fäster en blyvikt i täcktapen och
låter gravitationen göra jobbet

Andra så som Mydatas Agilis feeder har en skåra som endast pillar loss tapen i ena sidan,
vinklar upp den och låter den fortsätta ut efteråt tillsammans med resten av pappret
fortfarande fast på ena sidan

Swech

[tecno]

Mycket imponerande jobb H.O

Pen USB mikroskopet, har du testat att strippa den och se om bättre kylning hjälper?

[H.O]

Tackar!
Nej jag har inte testat att strippa den. Det konstiga är att den bara börjar lagga när jag använder den i RoboRealm, om jag kör den med annan programvara fungerar den bra. Och det är bara DEN kameran som laggar i RoboRealm, andra kameror funkar utmärkt. Tips från supporten var att sänka frameraten en aning men kamerans drivrutin tillåter inte ändring. Ah, jag har gett upp på den letar efter annat.

Sidenote: Jag har en "riktig" kamera (Pulnix) med bra objektiv, den har såklart kompositutgång så jag köpte ett billigt framegrabber-kort men naturligtvis var det special-drivrutiner och "egen" mjukvara så ingen annan programvara kunde komma åt video-feeden från kortet så det hamnade också på hyllan.

[tecno]

Jag har några Sony sv-v analoga liggandes, kanske kunde vara nåt för dig?

http://elektronikforumet.com/forum/view ... t=sony+CCD

[blueint]

Drivelektroniken är förpackad i en 19" racklåda men jag önskar att jag valt något annat för den börjar bli full och är extremt svårjobbad....

Vad slags låda är att föredra?

[Lennart Aspenryd]

Imponerande.
Såg en slik häromsisten i Munkedal! Och jag förstår att det är det enda rätta om man skall kunna klara av att producera kort, även i mindre serier.
Otrolig utveckling tycker Lasp

[blueint]

Filmer från produktion av mobiltelefoner ser ut som matrsskrivare som hamrar dit komponenter precis som det vore bläck.. Det är med andra ord rätt tröstlöst manuellt

[H.O]

Missade Swechs inlägg tidigare...
Jag kan nog flytta fram skåran för täcktapen så att den är precis bakom öppningen för komponenten om det behövs, men locket ligger tight emot tapen så jag tror inte att komponenter skall kunna sätta sig på tvären. Nuvarande placering är för att jag inte ville riskera att tapen kommer i vägen för indexeringspinnen.

Jag har provat med lite motvikt på täcktapen men inte lyckats riktigt. Det beror delvis på att det är en för skarp kant i utgångshålet för tapen, skulle behöva vara en större radie eller någon typ av rulle. Sen är jag lite orolig att motvikten (eller en driven upprullare för den delen) skall "dra" för mycket i tapen så att den flyttar sig med misslyckad indexering som följd. Som sagt, det finns lite att jobba på. Agilis-konceptet lät ju smart! Måste fundera på om det går att implementera på ett hyffsat enkelt sätt, tack för tipset!

tecno,
Jag har som sagt redan analoga kameror, problemet är att få in signalen i datorn i en "ström" som vision-programmet kan komma åt (Direct Show).

blueint,
Jag gillar apparatskåp/lådor, typ Rital och Eldon bättre. Det är inget fel på 19" lådor i allmänhet bara på just den här som är extremt "krånglig" att montera. Sen är den lite för liten men det är ju inte lådans fel utan idioten som valt den.....

[blueint]

På vilket sätt är monteringen i en Rital eller Eldon låda bättre?

[H.O]

Du har en separat montageplåt på vilken du monterar din utrustning, lösa flänsar för håltagning etc och en dörr som är enkel att öppna för att komma åt innehållet i lådan. Sen skrev jag att det är lådan i sig som är jobbig, t.ex måste man komma åt skruvar invändigt i lådan för att ta isär den, fullständigt idiotiskt. Strunt i det nu.

[blueint]

Anledningen till frågan var att hitta egenskaper att kika efter. Invändliga skruvar verkar iaf inte vara någon hit