下图是我的方案中,所使用到的各个吸嘴的命名和布局顺序。
点击某个吸嘴后,进入Configuration(配置)选项,共有4部分内容需要检查和设定。
- ①:吸嘴命名。
- ②:吸嘴吸取和放置元件时的停顿时间设定以及吸嘴放置元件时的吹气时间设定。我们贴片机暂时不使用该功能,保持为0即可。
- ③:将某个吸嘴尖作为拉针使用,我们贴片机没有使用拉针功能,保持默认不勾选。其中有个Outside Diameter吸嘴尖外径,是吸嘴的第1项基础参数。
- ④:吸嘴的4个核心的基础参数。影响着吸嘴校准,底部视觉纠偏等各项功能。
- 来自官方Wiki中的信息:Nozzle Tip Configuration
- 基础参数共计有5项,单位均为:毫米/mm。
- 我们在下方提供了一个表格,为大家完整列出各个型号吸嘴,可用的基础参数数据,来自经验值。
- 您只需要把这些经验数据,根据吸嘴型号,输入到软件中即可。
- 这些数据满足了绝大部分常用元件的应用。
- 对于502、503、504这3种小吸嘴来说,参数的波动都是极微小的。505以上的吸嘴比较大,可能会对参数比较敏感。
- 吸嘴取料进行底部纠偏时,当吸嘴接触元件的位置与元件外形中心有较大的偏差时,有可能出现关于Max. Pick Tolerance的错误提示,请根据提示信息,需要灵活增大该参数值。
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|
502 |
503 |
504 |
505 |
506 |
507 |
508 |
Inner Hole Diameter |
吸嘴内孔直径 |
0.4 |
0.6 |
1.0 |
1.7 |
3.2 |
5.0 |
8.0 |
Outside Diameter |
吸嘴外径 |
0.7 |
1.0 |
1.5 |
3.5 |
5.0 |
8.5 |
9.5 |
Min. Part Diameter |
最小元件直径 |
1.45 |
2.0 |
2.75 |
6.4 |
7.9 |
11.3 |
12.0 |
Max. Part Diameter |
最大元件直径 |
3 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
25 |
Max. Part Height |
最大元件高度 |
2 |
3 |
4 |
10 |
10 |
10 |
10 |
Max. Pick Tolerance |
最大取料公差 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
注意:
各型号吸嘴设定完成后,别忘了点击右下角的Apply按钮!!切记!!
完成上述参数输入后,就可以前往下一章,有兴趣的同学,可以阅读下面有关于各个参数含义以及使用信息。
- 是吸嘴尖的外径或者是大规格吸嘴面的外径,单位是:毫米/mm。
- 在官方软件的更新中#1567,Outside Diameter被纳入到了保护电路板的安全机制中。
- 该安全机制位于Jog操控面板右侧的Safty(安全机制)选项,作用于Board Protection(电路板保护)功能。
- 该吸嘴所能吸取的最小元件的尺寸。
- 这个值是个待定值,是需要通过公式,人为计算和修正出来的。
- 在官方Wiki提供的公式中,该值主要是用于计算 Inner Diameter(吸嘴内径) = 最小元件直径 - 2 * 最大取料公差。
- 或者改变一下: 最小元件直径 = Inner Diameter(吸嘴内径) + 2 * 最大取料公差。
- 从这个公式中,从字面上,我最初把 Inner Diameter(吸嘴内径) 当做了 Inner Hole Diameter(吸嘴内孔直径)。(官方wiki把通气内孔叫做:air bore)
- 而且假设了一个前提:吸嘴内孔,必须完全覆盖并且不能脱离元件的表面,漏气的存在是无法保证吸取元件的可靠性的。
- 基于上述前提,我用一张图或许能够更形象的表达出公式的含义和合理性:
图中吸嘴为505,吸嘴的内孔刚好外切于某个元件的边缘。
- 关于 Inner Diameter(吸嘴内径) 的进一步理解:
- OpenPnP 假定Inner Diameter(吸嘴内径)的圆形接触面,始终会被元件所覆盖,官方称为:blotted-out area(污损区域)。
- 该区域包含了来自吸嘴尖或吸嘴断面的颜色或高亮的干扰元素或像素。例如:磨损的吸嘴尖会异常的明亮,等。
- 而且很关键的是:Inner Diameter(吸嘴内径) 存在的目的,仅仅是为了用于吸嘴的背景校准。
- 吸嘴背景校准将忽略或者抹去这块圆心区域中所有的信息。或者说,吸嘴背景不需要包含吸嘴尖或吸嘴端面的任何图像。
- 下图是典型的吸嘴背景校准时的图像,很明显的看到中间盲黑的圆形区域,该区域的直径就是Inner Diameter(吸嘴内径)。
【补图】
综上:
Inner Diameter(吸嘴内径)如果视作吸嘴内孔直径,是不太恰当的,Inner Diameter(吸嘴内径)需要包含介于吸嘴内孔和吸嘴外径之间的这部分区域。
所以 Inner Diameter(吸嘴内径)几乎可以等于或者稍微大于吸嘴外径 Outside Diameter。
那么:
我们可以把之前的假设前提,进一步更新为:
要求整个吸嘴端面,完全覆盖并且不能脱离元件的表面,只有这样才能够充分保证吸取元件时的气密性和可靠性。
最后:
上面的公式可以更进一步调整为:最小元件直径 = Outside Diameter(吸嘴外径) + 2 * 最大取料公差。
- 最小元件直径 ≥ 2 * 最大取料公差。
- 最小元件直径至少应该是:吸嘴内孔直径 + 2 * 最大取料公差。(这也就是上面图示中的公式)
- 最小元件直径 < 最大元件直径。
- 该吸嘴所能吸取的最大元件的最大尺寸。
- 这个值,要满足所取元件的大小,同时受底部相机最大30mm的视场直径的制约。
- 该值为该吸嘴在底部纠偏时,创造一个类似取景窗的MaskCircle(蒙板),是一个圆,会在后台屏蔽掉蒙板圆圈之外的图像,屏蔽不良干扰。
- 尽可能得减小最大直径值,有助于压缩底部视觉需要处理的图像数据量。换言之,蒙板范围越小,无效的图形信息就越少。
- 当使用视觉合成时,该最大直径值实际上并不会作为真实直径去限制元件,而是在多次拍摄时作为单个分镜头画面的最大阈值。(这一条,做个了解就行,后期开展视觉合成的高级教程中会有进一步的介绍)
- 还有一个额外的功能,该最大值的一半将参与到电路板保护的安全机制中,未装入吸嘴的N1轴和N2轴与电路板的实际高度,不能低于最大元件直径值的一半。(这一条,是软件更新后,新修改的机制,与Jog面板右侧的安全选项里的Board Protection有关)
- 综上,可以得到一个结论:最大元件直径 = MaskCircle(蒙板),在合理范围内,值越小越好。
- 该吸嘴所能吸取的元件的最大元件高度。
- 这个值,我们将临时使用一个定值,只保留对元件库中手动输入的各元件高度的检查功能。防止错误地输入过大的数值。
- 该最大高度值,还有一个作用是,对启用了动态SafeZ功能的N1轴或N2轴起作用 。我们贴片机暂时不需要启用此项功能,所以大家暂且了解一下,不必深究。
- 动态SafeZ指的是,对于已经吸起来的已知元件高度的元件,会将该元件底面的实际高度,动态更新为SafeZ,也就是安全高度平面。
- 我们目前使用的静态SafeZ,是个定值,高度在+15。
- 当启用动态SafeZ后,如果元件库中某个元件高度为0,将采用此处的最大元件高度值作为元件高度,参与到安全高度面SafeZ的计算。
官网Wiki的解释为:检测到的元件与其预期位置的最大允许距离。表示从飞达吸取元件时的最大预期偏移量。
我的简短理解为:取料时,吸嘴尖的实际接触元件的位置与底部纠偏时识别到的元件外形中心点,之间的间距,不能超过这个最大取料公差。
- 预期位置其实指的是吸嘴尖的位置或者吸嘴尖的中心。
- 我们总是期望在吸取元件的时候,吸嘴尖的位置能够在元件的正中心,但实际上肯定会有所偏差,即取料时,吸嘴尖的位置有点歪。
- 修正这个偏移就是底部纠偏的目的,这个偏移量所允许的最大值,就是最大取料公差。
- 元件在底部纠偏后,通过元件图形获得的元件中心点,与已知的吸嘴尖的中心点,这两者的相对距离需要小于最大取料公差。
- 如果底部视觉检测到的偏移量较大,也就是需要修正的距离或者旋转角度过大,软件则会抛出错误提示。
- 能够引起错误提示的原因,可能有:
- 实际取料位置,确实偏离元件的外形中心很远。真实超差。
- 底部纠偏时,因外部干扰,导致从图像轮廓中获得的元件中心位置是错误的。
- 吸嘴没有稳定吸起或吸住元件,在搬运过程中导致元件在吸嘴上发生较大的偏转、移位。
- 最大取料公差还限制了能够获得元件中心所需的最大搜索距离,一定程度上,还能降低底部视觉通道某些阶段的数据运算量,间接加快图像处理速度。
- 此外,还参与到了吸嘴内径的换算:Inner Diameter(吸嘴内径) = 最小元件直径 - 2 * 最大取料公差。
- 补充信息:
- 目前官方软件中对最大取料公差的设定值,要求不能超过1.0mm。
- 实际上,咱们日常使用时,超过1.0经常发生的。可以无视Issue&Solutions中有可能刷新出来的提示信息,类似这种:Nozzle tip N1-50x has a large Max. Pick Tolerance of 1.xxx.
- 当然在实际使用过程中,良好的标定结果,使用稳定的飞达供料,在贴片机硬件精度的加持下,这个最大取料公差,可以足够小。越小越好。
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