Lorsqu'une machine SMT place un condensateur 0201 avec une précision de ±25 microns à une vitesse de 40 000 placements par heure, c'est le système de contrôle de mouvement qui rend cela possible. Ce système est une chaîne de composants mécaniques et électroniques hautement sophistiquésPièces de machines CMStravaillant en parfaite synchronisation. Toute dégradation mécanique dans cette chaîne se traduit directement par une dérive de placement, une perte de précision et, éventuellement, une défaillance du produit.

L'épine dorsale du système de mouvement est leguide linéaireetvis à billesassemblée. Le portique XY, qui supporte la masse de la tête de placement, coulisse sur des guides linéaires rectifiés avec précision. Ces rails et blocs de roulement sont construits selon des tolérances mesurées en microns à un chiffre. Ils nécessitent une fine couche de graisse spécialisée à faible dégazage pour éviter tout contact métal sur métal. Cependant, dans un environnement SMT, des fumées de flux de pâte à souder et des sphères de soudure microscopiques sont constamment libérées. Si les joints des guides linéaires sont usés, cette contamination pénètre dans la trajectoire du roulement. Le résultat est des piqûres sur le chemin de roulement, ce qui provoque un mouvement saccadé et irrégulier. Cette gigue mécanique rend impossible un placement précis des composants à pas fin.

Couplés aux guides linéaires sont lesvis à billes, qui convertissent le mouvement de rotation des servomoteurs en un déplacement linéaire précis. L'écrou interne d'une vis à billes contient des dizaines de minuscules billes d'acier en recirculation. Au fil de millions de cycles, ces billes s'usent et la précharge de l'écrou diminue. Cela introduit un jeu, une zone morte dans laquelle le moteur tourne légèrement mais le portique ne bouge pas. Le premier signe de jeu est souvent une baisse du Cpk (Process Capability Index) sur les placements en diagonale. Pour lutter contre ce problème, les machines CMS haut de gamme utilisent des vis à billes à compensation de température et, de plus en plus, des moteurs linéaires qui éliminent entièrement la transmission mécanique.

Leservomoteurs et encodeurssont les muscles et les nerfs de rétroaction. Ce ne sont pas des moteurs standards ; ce sont des servos AC sans balais à haute dynamique capables d'accélération et de décélération instantanées. Un encodeur rotatif haute résolution ou une échelle linéaire externe en verre (échelle optique) est attaché à chaque moteur. Ceéchelle optiqueest une pièce critique de la machine SMT extrêmement sensible à la contamination. Il s’agit d’une bande de verre avec des lignes microscopiques gravées, sur laquelle passe une tête de lecture, envoyant des données de position. Si de la poussière s'accumule à cette échelle, le retour de position est perdu et l'axe peut tomber en panne ou subir une erreur. Protéger ces balances par une purge d'air positive et garder leurs couvercles intacts est une pratique courante.

Un autre sous-système critique est leAxe Z et unité de rotation Theta de la tête de placement. L'axe Theta utilise un petit entraînement harmonique sans jeu ou un moteur à entraînement direct pour faire pivoter les composants dans leur orientation correcte. À l'intérieur de l'unité Theta, les roulements de broche subissent des charges radiales extrêmes. Ces roulements miniatures doivent être remplacés aux intervalles recommandés par l'usine. Un roulement Theta défectueux se manifeste souvent par une erreur angulaire intermittente, où un composant semble être placé selon une torsion aléatoire de 1 à 2 degrés, un défaut frustrant à retracer.

Pour garantir tout celaPièces de machines CMSsont sains, les constructeurs ont recours à une approche de maintenance prédictive. Les testeurs de barres à billes portables et les interféromètres laser peuvent cartographier les erreurs de contour de l'ensemble du plan XY. Les capteurs d'analyse des vibrations montés sur les boîtiers de broche peuvent détecter un roulement défaillant avant que l'oreille humaine ne puisse l'entendre. En analysant ces données, vous pouvez planifier le remplacement d'une vis à billes ou d'un banc de guidage linéaire pendant les temps d'arrêt planifiés, plutôt que de réagir à un accident catastrophique en cours de travail.

En fin de compte, l’électronique contrôlant le mouvement ne représente que la moitié de l’histoire. L'intégrité mécanique de ces pièces de machine CMS de contrôle de mouvement détermine la capacité de positionnement réelle de l'ensemble de votre ligne. Traitez-les avec précision et ils vous rendront la pareille dans chaque planche produite.