H.O's Pick and place.
Postat: 1 november 2013, 19:00:15
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:
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.... 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). 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. 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. 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.
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:
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.... 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). 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. 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. 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.