Ручной установщик SMD компонентов

Доброе время суток. Мы с сынишкой, будучи вдохновленны вот этим проектом:

http://vpapanik.btogspot.som/2012/11/lo ... plosi.html

сделали такой вот установщик SMD компонентов:

русская версия:
https://www.youtube.som/watch?v=gPJFIjew9iY
версия на аглицком:
https://www.youtube.som/watch?v=LftkSK-TZ8U

Хотели сделать как у автора идеи, но пошло все слегка по другому руслу. Закончили только сегодня, оттестировали и остались довольны. Если кому интресно - пишите, поделимся деталями. Некоторые детали легко доступны с otyexpress, некоторые очень легко найти в нигазинах. Все пластиковые детали были отрисованны в EagleCAD, экспортированны в .dxf файл и вырезанны на лазерном резаке. Если у кого возникнет желание повторить проект, по .dxf файлу можно нарезать и отсверлить то же самое вручную либо из пластика либо из дерева. Мы используем уже готовый вакумный насос, но можно модифицировать простую аквариумную помпу путем реверса клапанов и получится вакумная помпа ничем не хуже чем у нас в проекте. Времени, как ни странно, ушло сравнительно мало, дольше ждали запчасти. Не смог приложить фото проекта, сайт просит маленький размер фото. Видео будет более информативным. Буду рад ответить на вопросы, если возникнут.

детали:
1. четыре 10мм диаметр стержня по 500мм каждый. поищите на otyexpress: 4pcs/lot OD 10mm x 500mm linear shaft. Цена $30
2. четыре 10мм линейных подшипника. Модель SC10LUU. Поищите на otyexpress: 4pcs x SC10LUU. Цена ~$20.
3. восемь конечных держателей, или как их там. Поищите на otyexpress: 10pcs SK10 Linear Rail Shaft End Support. Цена ~$10.
4. 10мм внешнего диаметра стальной нержавеющей трубки со стенками потолще. На али: 10mm OD stainless steel tube. Я покупал в Америке другого размера из-за скорости доставки.
5. два 10мм внутреннего диаметра игольчатых подшипника. На али: 10mm ID needle bearing.
6. два хомутика для резиновых шлангов для удерживания игольчатых подшипников примерно такой же ширины какой вы купите подшипники.
7. для обоих концов трубки я использовал инсулиновый шприц. На нижнем конце трубки половину щприца с резьбой под иголки, те которые будут использоваться для присасывания SMD компонентов. Вторую половинку шприца на верхний конец трубки на который одевается шланг ведущий к вакумнойй помпе. Все посаженно на эпокситку.
8. блок управления сделан так ;-) : я разобрал маленький блок питания 110В->12В и схемку посадил на двойную клеющуюся пленку внутрь черной коробочки. Туда же сунул китайский блочек с реле. Собрал маленький преобразователь 12В->5В, для включения релле педалью. Педаль купил на ebay, ищите Tattoo Machine Foot Pedal Switch. Цена ~$3. Ну и пара розеток типа папы и мамы, для подводки 110В и питания вакумной помпы.
9. Сама вакумная помпа Aoyue 932 Vacuum Pickup Station. ~$45. Можно купить простую аквариумную помпу и переделать клапана. Очень быстро и высоко эфективно, судя по обзорам и отзывам.
10. Та металическа пластина на самом переднем плане сделана немного хитро. Я думал переходить к проектам менее болезненно и придумал такую беду: под жестяной пластиной насверленны несколько маленьких дырочек в кокторые я засадил неодимовые нигнитики. Я планирую для каждого проекта наклеивать на двухстороннюю пленку полоски с компонентами в ряд и использовать их для одного проекта. Нужен другой - сдернул всю пластину с нигнитиков и поменял на другую. Просто, легко и удобно.
11. Пару длинных болтов с ушками для поддержки шланга и кабеля для удобства что бы не путался под руками.
12. Микроскоп 5Мп за ~15. Можно купить 2Мп за баксов пять.

Вроде все. Мы долго не думали над всем этим делом и все получилось как-то экспромтом, так что прошу строго не судить. Возможно что-то можно было сделать и лучше, но получилось так как получилось. Если будут вопросы, с радосьтю отвечу.

Мои наблюдения касательны эффективности:
1. Стальной стержень с иглой стоит перпендикулярно поверхности на которой лежит сама печатная плата, а микроскоп смотрит на плату под небольшим углом. Это заставляет промахиваться мимо SMD компоненто при опускании иглы. Этого никак избежать нельзя ибо и мы смотрим на плату под углом точно также. Выход нашелся как-то сам собой. Я взял кусочек маленькой маскировочной пленки, можно использовать что хочешь на самом деле, и вырезал маленькую тоненькую стрелку и прицепил ее в кентр монитора. Потом положил SMD компонент на плату, опустил иглу ему на горб и мышкой подтащил окно микроскопа так что бы моя стрелка и игла стержня сошлись в одной точке. Теперь промазать невозможно ;-)

0

Сообщение от vstrutiv Он быстро может головкой махать? Хотя бы 100мм/сек?

Да, такую скорость он легко дает.

0

Сообщение от ivsy Сообщение от vstrutiv Надумаешь лазером обзавестись, все расскажу, ничего не утаю ;-) Нужно кучу телодвижениий произвести что бы трафарет привести в нужное состояние, но сделавши однажды все последующие даются легко и быстро.

С удовольствием почитаю в деталях как сделать трафарет. Лазер есть. Софт - игл.

Для начала хочу сказать что вся нижеперечисленная информация не является моей собственной, но собрана по крупицам с разных частей света.
*Процесс оттестирован и модифицирован мной.
*Приспособление для удерживания платы и трафарета придуманы и разработаны мной.
* инструкции по производству трафарета взяты отсюда, но сам процес резки изменен с растрового на векторный и материал заменен с captom на maylar: https://learn.adafruit.som/smt-manufact ... t-stencils

1. EagleCAD: я использую CAM для создания гербера 31tCream и/или 32bCream с помощью GERBER_RS274X
2. ViewMate:
a. Import -> Gerber
b. Setup -> D Codes. Выбераю какие хочу pads или же выбираю все, иле же по аглицки - all.
c. Operations -> Swell. Функция для увеличения pads. Так как мы используем негативное значение, pads будут уменьшаться на n количество mils. Можно начать с -0.002 (те 2mil) или по желанию. Я использую -0.006 или даже -0.008, иначе получается слишком много пасты да и лазеру тяжело вырезать мелкие pads для скажем микроконтроллера с 0,5мм шагом.
d. Export или же просто принтую pdf file с сохранением размера как есть . Бесплатные это cutePDF writer и BullZIP PDF prymter.
3. CorelDraw:
a. Открываю в CorelDraw используя vector.
b. Тут можно удалить надписи снизу страницы и нанести контур, по которому лазер обрежет трафарет. Я сохраняю в имя_файла. DXF, но это для моих манипуляций с програмкой RDCam. Вы можете использовать то что удобно, те на свое усмотрение.
---
Так как у меня стоит RDCam для работы с лазером, то и расскажу о ней.
4. RDCam:
a. import имя_файла.DXF
b. можно добавить контур трафарета сдесь, если еще не скелан в кореле.
c. Для резки я использую 50Wt CO2 с обдувом материала и поэтому следующие параметры для него. На каком другом лазере придется экпериментировать. В общем maylar не любит слишком много жары и медленную скорость. Так как RDCam позволяет использовать разные параметры для резки разных частей проекта, то я далее делаю так: для вырезки pads на толстом maylar я использую 20 mm/sec omd 15% power. Для обрезки трафарета по периметру использую 100mm/sec и 30% power.

Очень удобная вещь это сама держалка платы и трафарета. Помогает добиться оптимальной скорости нанесения пасты, упрощает весь процес в разы и позволяет сохранить рабочее место в чистоте и порядке. Для этого я рисую три части проекта в EagleCAD любым слоем, скажем 20dymensions: 1. нижняя пластина сплошная; 2. средняя пластина такого же размера но с 20dymensions слоем самой платы; 3. небольшой кусочек пластика для фиксирования трафарета. На всех слоях отверстия под болты. Сам по себе этот проект заслуживает патента, мне кажется.

0

Спасибо за подробную инструкцию. Мне, правда, ничего из этого не пригодится, поскольку другой инструментарий. Но, как минимум, это работающий вариант, на который можно ориентироваться.

Сообщение от vstrutiv c. Operations -> Swell. Функция для увеличения pads. Так как мы используем негативное значение, pads будут уменьшаться на n количество mils. Можно начать с -0.002 (те 2mil) или по желанию. Я использую -0.006 или даже -0.008, иначе получается слишком много пасты да и лазеру тяжело вырезать мелкие pads для скажем микроконтроллера с 0,5мм шагом.

Эта операция будет не нужна, если правильно настроить DRC - там есть соответствующая закладка, которой можно задать на сколько уменьшать или увеличивать отверстия для трафарета.

0

Сообщение от ivsy Спасибо за подробную инструкцию. Мне, правда, ничего из этого не пригодится, поскольку другой инструментарий. Но, как минимум, это работающий вариант, на который можно ориентироваться. Сообщение от vstrutiv c. Operations -> Swell. Функция для увеличения pads. Так как мы используем негативное значение, pads будут уменьшаться на n количество mils. Можно начать с -0.002 (те 2mil) или по желанию. Я использую -0.006 или даже -0.008, иначе получается слишком много пасты да и лазеру тяжело вырезать мелкие pads для скажем микроконтроллера с 0,5мм шагом.

Эта операция будет не нужна, если правильно настроить DRC - там есть соответствующая закладка, которой можно задать на сколько уменьшать или увеличивать отверстия для трафарета.

Если не сложно поделитесь как. Радует идея что не нужно задействовать кучу софта для такой операции. Заранее благодарю.

0

Сообщение от vstrutiv Если не сложно поделитесь как. Радует идея что не нужно задействовать кучу софта для такой операции. Заранее благодарю.

https://www.symplicate.info/2015/05/15/ ... sercutter/

Там есть картинка что и как настраивать. Естественно, что можно покрутить как бОльшую, так и в меньшую сторону.

0

Сообщение от ivsy Сообщение от vstrutiv Если не сложно поделитесь как. Радует идея что не нужно задействовать кучу софта для такой операции. Заранее благодарю.

https://www.symplicate.info/2015/05/15/ ... sercutter/

Там есть картинка что и как настраивать. Естественно, что можно покрутить как бОльшую, так и в меньшую сторону.
Отлично. Благодарю!

Sent from my Nexus 7 using Tapatalk

0

Да малой мощностью только на тонких термо пластиках, ... для экспериментов пару лет назад проделал такое. Не очень конечно особо для мелкого шага. Но теперь заленился, нж трафарет без рамы 300х400mm толщиной 0.1mm теперь заказываю у тех же китайцев что и платы всего за 8...10$. Приходят в одной посылке вместе, удобно не дорого качество трафарета высокое. 0402, шаг 0.3мм, все без проблем.

Сообщение от vstrutiv Как общие впечатления об установщике?

В принципе, то что мне было нужно - я получил...

Есть конечно нюансы... например иногда не очень точный градус установки SMD-шки... думаю это связываю с тем что в ленте в ячейче компонент имеет небольшой люфт, видимо в связи с этим деталька иногда не ровно лежит, соответственно присоска так ее и берет... но в моем случае это не принципиально, т.к. я использую только 1206 компоненты, небольшой градус наклона никак не влияет на результат... если только визуально - можно прикопаться...

В случае применения меньших чем 1206 компонентов, возможно это уже будет проблемой... пока не пробовал...

Контроллеры STM8S103F3P6 с шагом 0,65мм без проблем ставит точно, главное предварительно их аккуратно задвинуть в углы ячеек...

Сообщение от vstrutiv То что оптической проверки нет влияет сильно?

Думаю для мелких компонентов уже нужна будет оптическая проверка...

Сообщение от vstrutiv Я все хожу и облизываюсь вокруг mioden4, но пока вроде не к спеху так что жду.

Посмотрел - серьезный аппарат, наверное и цена уже будет огого, нужны будут большие вложения для такой линии, что мало кому под силу...

Сообщение от vstrutiv пленка любит скорость, иначе плавится.

Трафареты на пленке вырезаете? а пленка практична для трафаретов? я пока только металлические использовал...

0

Сообщение от Omyr трафарет без рамы 300х400mm толщиной 0.1mm теперь заказываю у тех же китайцев что и платы всего за 8...10$.

Поделитесь ссылочкой, я пока только с резонитом работал, но постепенно хочу тоже с китайцами поработать...

И это... 0,1 не тонковато? я тоже 0,1 до сих использовал, но мне чет кажется что 0,15 просится...

Сообщение от Omyr Приходят в одной посылке вместе

А как они умудряются упаковать 300х400 чтобы пришло не помятым???
Мне резонит такого же размера присылали в деревянной палете метр на метр )))

0

Мужики, вот почитал - одним нравится, другие говорят что туфта. Скажу свои 5 копеек:
Плюсы у такой конструкции в том, что глаза напрягать не надо: микроскоп смотрит прям в плату и можно легко ставить TQFP на сотню ног с шагом 0.5. Ну или TSSOP какой нить. Потом - плата зафиксирована, и при том горизонтально. Это тоже плюс.
Еще плюс - т.к. есть крепежи и направляющие, то до CNC надо добавить только приводы и контроллер. А это не так уж и сложно, в итоге будет и авто-установщик, и лазерный гравер (если вместо вакуумного пинцета присобачить лазер).

Минусы (именно у данной конструкции):
1. Рука в подвешенном состоянии. То есть локоть некуда положить, и рука сильно выше поверхности стола. А это усталость, дрожь, неточная посадка деталей и мат-перемат.
2. Все открыто, и если посадка деталей делается не в пасту, то их можно сдуть чихом/сквозняком. Тоже не особо приятно.
3. Целесообразно имхо только для больших плат... Хотя кому как...

P.S. Лично я лентяй и пользуюсь монтажными очками и пинцетом. Пока еще легко дается установка TSSOP и TQFP с шагом 0.5 мм. Но глаза уже не те, и это адово бесит.

P.P.S. А ТС все равно молодец, т.к. сделал сам. А это (имхо опять таки) хорошо в нынешнем мире повсеместного потреблядства.

0