Страница 1 из 4

SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 20 фев 2021, 06:38
Дед Иван
Началось все года два назад. Денег на приобретение нового станка нет, и потратить из семейного бюджета 300тыс огромного желания не было. Знаний про станки ЧПУ, написание программ на ПК , а тем белее по автоматическую установку SMD компонентов у меня полный НОЛЬ . Зато было огромное желание воплотить установщик компонентов в жизнь. На тот момент я был полным чайником и не знал с чего начать.

Задачу для себя поставил такую, собрать SMD установщик по аналогии с китайским TVM802BX. Одна из основных функций должна быть реализована авто подача компонентов . Дополнительно наличие двух камер: нижняя для ориентации элементов и верхняя для размещения компонентов на плату .

Прочитав форумов про аналогичные проекты, сделал для себя такой вывод. Использовать программу для установки элементов в свободно доступе две LitePlacer и OpenPNP. Остальные платные да и альтернативы нет. LitePlacer не реализована авто подача элементов , и проект поддержки ПО ввелся плохо. Остановился на OpenPNP .

Подключив к USB камеру ПК, запустил OpenPNP, после 30 мин общения увидел картинку моей камеры в окне программы. Сделал заключение, что проект можно реализовать приступил к выбору механической части станка.

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 20 фев 2021, 12:33
bolek4321
Интересно. Во сколько серий предполагается уложить эти 2 года? :)
А зачем Вам SMD установщик? Какое-то серийное производство?

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 20 фев 2021, 12:55
Prav
А где в Москве/Подмосковье можно заказывать монтаж плат до 50 штук в месяц по вменяемой цене?

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 23 фев 2021, 13:13
Дед Иван
По поводу серийного производства, количества серий , отвечу просто. Собрать любое количество плат можно и с паяльником в руках, в детали вдаться не буду , электроника от этого работать хуже не будет.

ЖЕЛЕЗО.
Выполнив эскиз станка , определился с осями X Y Z как и чем их двигать.
123.jpg (963 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=192610&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (3.74 МБ)</a>
Ось X и Ось Y выполнить на ременчатой передаче, использовать ремень GT2. Во избежание перекоса оси X поставил сплошной вал на двигатель оси Y. Отдельно рассмотрим ось Z. Использовать я буду две головки под SMD компоненты, смысла таскать один элемент от фидера
до палаты я не вижу. Это трата времени на размещение элементов. На двигатель оси Z устанавливается коромысло. При положительном вращении мотора оси Z опускается ось Е0. При отрицательном вращении мотора оси Z опускается ось Е1. Возврат головок осей Е0,Е1 в нулевое положение осуществляется пружинами. Автоматическая смена головок не предусмотрена. Головки решено использовать Juki так как в них предусмотрено компенсация высоты по оси Z при установке элемента.
Juki.jpg
Juki.jpg (9.98 КБ) 963 просмотра


Основные элементы станка решил выполнить из алюминия. Причина проста, снизит механическую вибрацию на элементах рамы при увеличении скорости оси Z , и уменьшить погрешность при размещении элементов на печатной плате. Сделал наброски стоек осей X Y отдал их на изготовление.
3.jpg (963 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=192614&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (53.44 КБ)</a>
31.jpg (963 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=192613&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (59.11 КБ)</a>
Ось Z Е0Е1 (пластина, направляющие для моторов сами моторы , кронштейн держатель мотора , коромысло с роликами) купил с алиэкспресс
голова.jpg (963 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=192611&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (80.87 КБ)</a>
Ось Е0Е1 используется шаговый двигатель с полым валом.

В место станины использовал алюминиевую плиту толщиной 12мм .
4.jpg (963 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=192615&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (41.59 КБ)</a>
Металлические линейные валы, подшипники решено взять с алиэкспресса такого добра там хватает.

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 23 фев 2021, 16:14
Дед Иван
ПНЕВМАТИКА

Получилась такая схема.
5.jpg (939 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192621&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (53.66 КБ)</a>
К1,К2 трехходовые клапан.
H.jpg (939 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192623&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (42.33 КБ)</a>
Вакуумный компрессор имеет 2 независимых входа
HTB1e.jpg (939 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192624&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (174.84 КБ)</a>
Принцип работы простой. Компрессор со сдает разряжение в трубопроводе и при касании детали она присасывается к головке.
При подаче управляющего напряжения на катушки К1,К2 вход головки переключается на выход соединенный с атмосферой,
происходит разряжение в трубопроводе элемент сбрасывается с головки.

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 23 фев 2021, 16:44
Serg
Дед Иван писал(а): Вакуумный компрессор имеет 2 независимых входа
Слабоват он. У меня точно такой-же для ручного монтажа - чтоб более-менее держал пришлось обе секции в параллель включить.

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 24 фев 2021, 14:58
bolek4321
Дед Иван писал(а): ...вход головки переключается на выход соединенный с атмосферой,
происходит разряжение в трубопроводе элемент сбрасывается с головки.
Не всегда. Легкие элементы скорее прилипают к пасте, поэтому отрываются от сопла. Лучше бы вместо атмосферы подавать небольшое избыточное давление - "сплевывать" элемент.

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 25 фев 2021, 20:33
rry
Контроллер какой? Через сколько сообщений будет про контроллер?
Учитывая, что у вас 2 нозла вам потребуется как минимум 5 актуаторов, а еще для автоподачи пару, для сдува еще.
2 года назад просто не было ничего подходящего, приходилось городить связки с ардуинами или делать свой контроллер.

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 27 фев 2021, 07:48
Дед Иван
Контроллер какой? Через сколько сообщений будет про контроллер?
Все это отпишусь после описания реализации фидера. Иначе все пазлы головоломки не сойдутся, и что для чего нужно будет непонятно.


ФИДЕР реализация автоподачи элементов.
Для максимального упрощения подачи элементов, ленты решено было расположить на одном питателе.
6.jpg (798 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192753&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (71.31 КБ)</a>
Логика работы должна быть следующая. Двигаем ленту с необходимый шагом острым шилом. После движения с ленты удаляем защитный слой. В место шила в качестве исполнительно механизма использовал вот такой клапан. Пришлось его доработать, убрать гайку с резиновым демпфером и заточить конец как шило до 1.3 мм
клапан.jpg (798 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192752&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (106.31 КБ)</a>
Клапан расположил жестко на осиZ. Работает это так: Выставляем ось Z так чтобы центр клапана смотрел на отверстие в ленте. Включаем клапан продвигаем осьZ в направлении движения ленты на один шаг. Выключаем клапан. Снимаю защитную пленку. Беру элемент головкой из ленты.
Для удаления защитной ленты буду использовать еще одну ось вращения. Управлять ее буду шаговым двигателем .

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 27 фев 2021, 10:50
rry
планировался ли у вас какой-то концевой датчик для отслеживания ушло ли ваше "шило" из отверстия в ленте?

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 28 фев 2021, 09:20
Дед Иван
rry писал(а): 27 фев 2021, 10:50 планировался ли у вас какой-то концевой датчик для отслеживания ушло ли ваше "шило" из отверстия в ленте?
Возврат осуществляется пружиной. В программе Openpnp предусмотрено замедление движение осиZ после выключения электромагнита. Концевик поэтому не нужен. Важно установить при замедлении длину и скорость движение осиZ.
.

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 28 фев 2021, 10:28
Дед Иван
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
Дабы увязать механическую часть с компом, сначала решил использовать комплект для 3D-принтера с ЧПУ для Arduino Mega 2560 R3 + контроллер RAMPS 1,4 + ЖК-дисплей 12864 + 6 концевых выключателей + 5 шаговых драйверов A4988. Взвесив все за и против сразу отказался от этого комплекта. Причина проста наличие большого количества разъемов и отсутствие 6 разъема для двигателя . Дополнительно пришлось городить плату управления исполнительными устройствами и шестой разъем для шагового двигателя. На алиэкспрессе наткнулся на вот такую плату.
контр.jpg (730 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192774&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (143.38 КБ)</a>

отличается от RAMPS 1,4 да не чем. На борту все тот же Mega 2560 и все расположено на одной плате . + 6 разъемов для шагового двигателя возможность установки драйверов под них. Наличие силовых ключей под исполнительные элементы.
контр2.jpg (730 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192776&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (145.78 КБ)</a>
В качестве управление осями ХУ Снятие защитной пленки применил контроллер DM542 3шт.
дра2.jpg (730 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192777&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (92.1 КБ)</a>
ОсьZ вращение головок Е0Е1 остановился на DRV8825
драйвер.jpg (730 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192775&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (80.92 КБ)</a>

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 28 фев 2021, 12:21
Дед Иван
Схема подключения к контроллеру получилась такая
контр подклю чение.jpg (716 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192781&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (257.68 КБ)</a>

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 28 фев 2021, 14:43
bolek4321
А зачем на сматывание покровной ленты ШД? Мелкий движок постоянного тока с редуктором, все равно сматывание идет за счет фрикциона.
Тогда контроллер можно было взять 5-осевой на LPC1769.

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 28 фев 2021, 15:30
Дед Иван
bolek4321 писал(а): 28 фев 2021, 14:43 А зачем на сматывание покровной ленты ШД? Мелкий движок постоянного тока с редуктором, все равно сматывание идет за счет фрикциона.
Тогда контроллер можно было взять 5-осевой на LPC1769.
Вопрос по интересный. Если взять 20 лент то на каждую ленту необходимо поставить мелкий движок постоянного тока с редуктором, если добавить шаговый двигатель то получаем питатель такого типа. 20 движков +20 шаговых двигателей +20 фрикционов + плата управления этого добра.

Мысль такая, ось сматывания покровной ленты крутим одним двигателем. Для этого ставим 20 фрикционов на одну ось, и крутим их одновременно, если одна катушка свободна она крутится остальные стоят. Выбирать какую ленту крутить нет необходимости это делает механика.

По вопросу контроллера на LPC1769, можно брать, собственно подойдет 5-осевой любой. С Вами полностью соглашусь. Использовать можно но необходимо будет подвесить груз грамм 100-150 к ленте. пока лента не сдвинется с места покровный слой не сорвется. Движение лены шилом от катушки с помощью оси Z приведет к отрыву покровной ленты. Собственно дешево и красиво.

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 28 фев 2021, 18:23
Сергей Саныч
Рассматривая как-то катушки с остатками компонентов, вернувшиеся с промышленного установщика, обратил внимание, что покровная лента отделена только с одного края. То есть, видимо, там какое-то устройство вроде плуга, которое задирает один край ленты, позволяя установщику взять компонент. Второй край при этом не отделяется от несущей ленты, соответственно, покровная не путается и не мешает.

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 02 мар 2021, 21:28
Дед Иван
Предварительная сборка установщика.
Собрал все на несущую алюминиевую плиту. Для удобства монтажа электроники установил плиту на монтажный ящик ЩМП-2.
Общая масса получилась приличная, примерно килограмм двадцать-тридцать, не взвешивал .
33.jpg (600 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192903&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (141.46 КБ)</a>
На монтажной панели разместил всю электронику.
33333.jpg (600 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192905&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (99.87 КБ)</a>
ОсьZ получила такой вид. Клапан движения ленты поставил на переходную панель.
3334.jpg (600 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=192904&sid=2c224e2addbd8d11dd85b892988faceb&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (60.61 КБ)</a>

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 03 мар 2021, 06:14
titanik71
Сергей Саныч писал(а): 28 фев 2021, 18:23 Рассматривая как-то катушки с остатками компонентов, вернувшиеся с промышленного установщика, обратил внимание, что покровная лента отделена только с одного края. То есть, видимо, там какое-то устройство вроде плуга, которое задирает один край ленты, позволяя установщику взять компонент. Второй край при этом не отделяется от несущей ленты, соответственно, покровная не путается и не мешает.
Смотрим https://www.youtube.com/watch?v=HU88ym0sdEQ , но возможно работает только с бумажными лентами.

https://www.youtube.com/watch?v=N0nMHIjzk0A

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 03 мар 2021, 18:47
Сергей Саныч
titanik71 писал(а): но возможно работает только с бумажными лентами.
Пластиковые, вскрытые с одной стороны тоже были, SOIC16 в частности.

Re: SMD установщик c нуля на программе OpenPNP

Добавлено: 04 мар 2021, 23:20
nicks80
В общем решил тоже собрать свой установщик. на швп 16x10 и 20x10. с полем 720 x 1000, 4 головы. головы делать буду сам т.к. есть хорший чпу. Сам электронщик и программист с большим стажем поэтому проблем думаю не будет.
с питателями решил так. продвинуть ленту, прижать электромагнитом электро магнит с ШИМ чтобы плавно прижимал. сорвать пленку. взять компонент. комманду на все эти действия брать с положения головы (толкатель подъехал к фотодатчику).
Чем вот только снимать ленту пока не определил. хочу очень простой сделать механизм.