La technologie de transport automatisé est la technologie de base fondamentale des chargeurs/déchargeurs de PCB, influençant directement l'efficacité et la stabilité du transport de l'équipement. Actuellement, les méthodes de transport courantes comprennent principalement le transport par bande et le transport par rouleaux.

Cette technologie utilise des courroies en polyuréthane à haute élasticité et résistantes à l'usure comme moyen de transport. Les servomoteurs entraînent les poulies à courroie pour obtenir un transport stable des cartes PCB. Il offre des avantages tels qu'un transport fluide et un faible bruit, empêchant efficacement les rayures et les dommages à la surface du PCB. Ainsi, il convient au transport de cartes PCB fines et flexibles. Parallèlement, en ajustant la tension de la courroie et la vitesse du moteur, le transport par courroie peut permettre un transport précis de cartes PCB de différentes tailles, avec une plage de vitesse de transport typique de 0,5 à 3 m/min.

L'unité de transport se compose de plusieurs rouleaux métalliques usinés avec précision. La rotation synchrone des rouleaux est obtenue grâce à des courroies de distribution ou à une transmission à engrenages, qui à leur tour entraînent le mouvement des cartes PCB. Le transport à rouleaux présente une capacité de charge élevée et de faibles coûts de maintenance, ce qui le rend adapté au transport de cartes PCB épaisses/lourdes ou de celles avec supports métalliques. Pour garantir la précision du transport, l'erreur de coaxialité des rouleaux doit être contrôlée à moins de 0,02 mm et l'espacement entre les rouleaux adjacents doit être conçu de manière optimale en fonction de la taille minimale de la carte PCB. Généralement, l'espacement ne dépasse pas 1/3 du côté le plus court du PCB.

La technologie de positionnement de précision est cruciale pour garantir un alignement précis entre les cartes PCB et les équipements ultérieurs (par exemple, sérigraphies, machines de transfert) pendant le processus de chargement/déchargement, affectant directement la précision globale du traitement de la ligne de production SMT. Les chargeurs/déchargeurs de PCB actuels adoptent principalement une méthode de positionnement hybride qui combine positionnement mécanique et positionnement visuel.

Le positionnement initial est obtenu grâce à la coopération de broches de positionnement, de blocs de positionnement et des bords ou trous de positionnement de la carte PCB. Les broches de positionnement sont constituées de matériaux en alliage de haute dureté, leurs surfaces étant soumises à un traitement de trempe (dureté atteignant HRC 60 ou plus) pour garantir la précision du positionnement après une utilisation à long terme. La précision de positionnement répété du positionnement mécanique peut généralement atteindre ±0,05 mm, ce qui le rend adapté aux scénarios de traitement de PCB conventionnels avec de faibles exigences de précision de positionnement.

Des caméras industrielles haute définition (avec une résolution allant généralement de 2 à 5 mégapixels) sont utilisées pour capturer des images de marques de positionnement (par exemple, points de repère, pastilles) sur la surface du PCB. Les algorithmes d'image (tels que la correspondance de modèles et la détection de bords) identifient ces marques de positionnement et calculent leurs coordonnées, puis pilotent des servomoteurs pour ajuster la position du PCB pour un positionnement précis. La précision de positionnement répété du positionnement visuel peut atteindre ± 0,01 mm, répondant aux exigences de positionnement des cartes PCB de haute précision (par exemple, cartes mères de téléphones portables, PCB électroniques automobiles). De plus, le positionnement visuel dispose d'une fonction de compensation automatique, qui peut détecter en temps réel des défauts tels que la déformation et la déformation du PCB et corriger la position, améliorant ainsi encore la précision du positionnement.

La technologie de contrôle intelligent est au cœur de l'amélioration des niveaux d'automatisation et d'intelligence des chargeurs/déchargeurs de PCB, comprenant principalement le contrôle PLC (Programmable Logic Controller), l'interface homme-machine (IHM) et le contrôle coordonné avec la ligne de production SMT.

Un API hautes performances sert de noyau de contrôle pour réaliser un contrôle logique des composants exécutifs tels que les moteurs de transport, les mécanismes de positionnement et les mécanismes de levage de l'équipement. Les automates se caractérisent par une vitesse de réponse rapide et une fiabilité élevée, permettant une sortie de commandes de contrôle au niveau de la milliseconde pour garantir une coordination précise de toutes les actions de l'équipement. Parallèlement, en programmant la logique de contrôle, les automates peuvent réaliser un fonctionnement automatique de l'équipement, un diagnostic de panne et des fonctions d'alarme. Lorsque des problèmes tels qu'un blocage de carte ou une panne de moteur surviennent, l'API peut immédiatement envoyer un signal d'alarme et afficher l'emplacement du défaut, facilitant ainsi un dépannage et une maintenance rapides par les opérateurs.

Un écran tactile est équipé comme interface d’interaction homme-machine. Les opérateurs peuvent utiliser l'écran tactile pour définir les paramètres de l'équipement (par exemple, la taille du PCB, la vitesse de transport, la précision du positionnement), surveiller l'état de fonctionnement de l'équipement (par exemple, la vitesse de fonctionnement, la production cumulée, les informations sur les défauts) et effectuer des opérations manuelles (par exemple, levage manuel, transport manuel). L'interface HMI est conçue pour être concise et intuitive, prenant en charge la commutation multilingue pour répondre aux besoins des opérateurs de différentes régions. De plus, l'IHM de certains chargeurs/déchargeurs de PCB haut de gamme dispose de fonctions de stockage et d'exportation de données, qui peuvent enregistrer les données de fonctionnement de l'équipement (par exemple, production quotidienne, enregistrements de défauts) pour faciliter la gestion de la production et l'analyse des données pour les entreprises.

Grâce à Ethernet industriel (par exemple, Profinet, EtherNet/IP), l'interaction des données est effectuée avec le MES (Manufacturing Execution System) et le système de gestion des équipements de la ligne de production SMT pour réaliser un fonctionnement coordonné entre l'équipement et la ligne de production. Par exemple, une fois que la machine de prélèvement et de placement suivante a terminé la tâche de placement de la carte PCB actuelle, le MES peut envoyer une commande au chargeur/déchargeur de PCB pour contrôler le transport automatique de la carte PCB suivante. Dans le même temps, le chargeur/déchargeur de PCB peut renvoyer en temps réel son état de fonctionnement et ses informations sur les défauts au MES, permettant ainsi aux responsables de planifier et d'optimiser globalement la ligne de production.

Une assistance manuelle est requise pour certaines opérations, telles que l'empilage manuel des PCB dans le magasin et le retrait manuel des PCB déchargés du magasin. Ce type d'équipement a une structure simple et un faible coût, ce qui le rend adapté aux scénarios de production de PCB multi-variétés en petits lots (par exemple, petites usines de traitement électronique, laboratoires de R&D). L'efficacité de chargement/déchargement des chargeurs/déchargeurs semi-automatiques de PCB est généralement de 10 à 20 cartes par minute, ce qui peut répondre aux besoins d'une production à petite échelle.

Aucune intervention manuelle n'est requise : il peut réaliser le chargement, le transport, le positionnement, le déchargement automatiques des PCB et le remplacement automatique du magasin. Les chargeurs/déchargeurs de PCB entièrement automatiques sont généralement équipés d'une unité de stockage automatique du magasin, permettant une production continue de PCB en plusieurs lots. Ce type d'équipement présente une automatisation élevée et une efficacité de production élevée, avec une efficacité de chargement/déchargement allant jusqu'à 30 à 50 cartes par minute. Il convient aux scénarios de production de PCB à grande échelle et en grand volume, tels que les lignes de production SMT dans les grandes entreprises de fabrication électronique (par exemple, les fabricants de téléphones mobiles et d'ordinateurs).

Il adopte une structure de stockage de magazine verticale, où les PCB sont empilés verticalement. Des mécanismes de levage sont utilisés pour réaliser le transport vertical des PCB. L'équipement vertical occupe une petite surface et utilise beaucoup d'espace, ce qui le rend adapté aux scénarios de production avec un espace d'atelier limité. Cependant, en raison du placement vertical des PCB, des exigences plus élevées sont imposées en matière de précision de positionnement et de stabilité de l'équipement afin d'empêcher les PCB de s'incliner ou de tomber pendant le transport.

Il adopte une structure de stockage de magazines horizontale, où les PCB sont empilés horizontalement. Des bandes transporteuses ou des rouleaux sont utilisés pour réaliser le transport horizontal des PCB. L'équipement horizontal est facile à utiliser et à entretenir, et présente une plus grande compatibilité avec les tailles de PCB (s'adaptant aux PCB de différentes longueurs et largeurs). Cependant, les équipements horizontaux occupent une plus grande surface, ce qui les rend adaptés aux scénarios de production disposant d'un espace d'atelier suffisant.

Il convient au chargement/déchargement de PCB en matériau FR-4 standard, avec une épaisseur de PCB typique de 0,8 à 2,0 mm et une plage de tailles de 50 mm × 50 mm à 500 mm × 500 mm. Ce type d'équipement dispose d'une technologie mature et d'un faible coût, et est actuellement le type le plus largement utilisé dans les lignes de production SMT.

Il est spécialement conçu pour les caractéristiques des PCB flexibles (FPC), en adoptant des mécanismes de transport spéciaux (par exemple, des courroies d'adsorption sous vide, des rouleaux flexibles) pour empêcher les FPC de se froisser ou de se déformer pendant le transport. Parallèlement, les chargeurs/déchargeurs de PCB flexibles sont équipés de dispositifs de positionnement dédiés pour obtenir un positionnement précis des FPC, ce qui les rend adaptés aux lignes de production SMT de produits tels que les écrans flexibles de téléphones portables et les appareils portables.

Il est principalement utilisé pour le chargement/déchargement de PCB de haute précision (par exemple, PCB électroniques automobiles, PCB aérospatiaux). De tels PCB ont des exigences de précision de positionnement extrêmement élevées (précision de positionnement répétée ≤ ±0,01 mm) et sont généralement équipés de composants complexes et de plots denses. Les chargeurs/déchargeurs de PCB de haute précision adoptent des systèmes de positionnement visuel de haute précision, des systèmes de servomoteur et des structures mécaniques de haute rigidité pour garantir la précision du positionnement et la stabilité des PCB pendant le processus de chargement/déchargement.