Si prevede che la domanda di macchine P&P, le pick & place, continuerà a crescere a seguito del rapido sviluppo dell'elettronica automobilistica e delle telecomunicazioni, per la crescita dell'elettronica di consumo e dell'automazione industriale
Le macchine pick & place SMT svolgono un ruolo cruciale nella moderna produzione di dispositivi elettronici. I principali fattori di crescita del mercato delle P&P riguardano la ricorrente complessità nella progettazione dei PCBA.
I criteri di valutazione che conducono all’acquisto comprendono diverse caratteristiche, non solo tecniche; è importante considerare che non prendere decisioni informate comporta perdita di efficienza produttiva e pregiudica la qualità del prodotto.
Che si stia aggiornando una linea esistente o configurandone una nuova, prima ancora delle caratteristiche tecniche è da valutare la collaborazione con un fornitore di macchine pick & place che sia affidabile sul lungo periodo e possa garantire che l’investimento soddisfi sia le aspettative in termini di prestazioni che di budget. Tuttavia, i problemi sorgono in relazione agli elevati investimenti iniziali e alla necessità di manodopera qualificata.
Parametri chiave da considerare per la perfetta P&P
Quando si tratta di scegliere la giusta macchina pick & place per la propria linea di assemblaggio, è essenziale considerare diversi fattori chiave:
- Velocità di montaggio dei componenti: è la velocità con cui una macchina di piazzamento SMT posiziona accuratamente i componenti e scandisce la velocità dell'intera linea di produzione. È possibile valutare questa variabile facendo riferimento allo standard IPC 9850, che definisce le velocità di piazzamento per le macchine pick and place. Ovviamente la velocità della linea è influenzata anche da altre macchine (serigrafica, forno, eventualmente saldatura selettiva e test).
- Precisione di posizionamento: la precisione nel posizionamento dei componenti è fondamentale per ottenere risultati di alta qualità. Le attuali macchine P&P hanno una precisione che si aggira mediamente dai 20 ai 40 micron.
- Ripetibilità della macchina: La costanza delle prestazioni è fondamentale per una produzione affidabile. La ripetibilità della macchina è la sua capacità di replicare costantemente gli stessi risultati. Questa caratteristica è particolarmente importante per le macchine che operano con componenti fine-pitch e ultra-fine-pitch.
- Dimensioni dei componenti: Considerata l’ampia gamma di package presenti sul mercato, la soluzione preferibile dovrebbe riguardare una macchina che può gestire chip 0402, 0201 e 01005. In relazione ai componenti va valutata anche la dimensione degli IC e dei connettori che la P&P può gestire (sia come superficie che come altezza).
- Numero dei feeder: il numero degli alimentatori, usualmente del tipo smart, influisce sia sull’autonomia che sui tempi di cambio produzione; maggiore il numero degli alimentatori, più semplice la gestione del processo di assemblaggio. Oltre al numero è importante anche la semplicità, e di conseguenza la velocità, con cui si montano in macchina. Talvolta il costo per la dotazione dei feeder pareggia il costo della macchina.
Altre variabili riguardano le dimensioni dei PCB e il sistema di trasporto, la tecnologia di compensazione della planarità e altre opzioni come il recupero automatico degli sfridi dei reel.
Rassegna di mercato
Il mercato delle P&P è abbastanza ampio se si considerano le varie fasce di prodotto, in rapporto a quanto sopra esposto, una valutazione oggettiva è possibile confrontando macchine che rientrano nella stessa fascia. Tra i principali marchi presenti sul mercato ci sono (in ordine sparso): Yamaha, MYcronic, Universal, Europlacer, Fuji, Juki, Panasonic.
La pick & place Yamaha, modello YRM20 coniuga velocità e densità di montaggio, gestisce con efficienza un elevato volume di componenti. I sistemi Yamaha si ritagliano la loro nicchia preferenzialmente dove è richiesto mix di flessibilità e velocità.
Vantano la capacità di gestire componenti di grandi dimensioni, eliminando la necessità di un delicato equilibrio tra le diverse capacità della linea di produzione. Questa versatilità favorisce un funzionamento fluido e una produzione ottimizzata, amplificando in definitiva l'efficienza complessiva.
YRM20R ha una doppia testa e una velocità di 115000 cph, una precisione di ±25 micron, monta componenti a partire dallo 0201 (mm) su schede con dimensione massima di 510 × 460 mm.
MY300DX di MYcronic è ideale per produzioni ad alto mix e bassi volumi, montando fino a 224 feeder. Queste macchine gestiscono il taglio del nastro (lo sfrido dei reeel) in modo efficiente, migliorando i cambi feeder senza interrompere la produzione.
La versatilità di Mycronic è un vantaggio importante, rendendola ideale per mix di prodotti diversi. È dotata di strumenti di alta qualità come le telecamere per l'ispezione dei PCB e per un facile apprendimento di nuovi package, semplificando l'uso e la programmazione della macchina.
La velocità di piazzamento arriva a 40000 cph su schede di formato 640 × 510, con una precisione di ±21μm. Il componente più piccolo che monta è lo 03015.
Uno dei principali vantaggi della pick & place Universal FuzionOF è la sua stabilità nelle prestazioni. Il design della piattaforma è affidabile e adatto a diverse esigenze produttive, in particolare negli ambienti di produzione ad alta variabilità.
La velocità si attesta sui 16500 cph, ha una precisione di ±38 micron e monta componenti che dal chip 0201 arrivano a 150 × 150 mm. La dimensione massima dei PCB arriva a 508 × 813 mm.
FuzionOF monta inoltre componenti tradizionali ad inserzione (pin-in-paste) con una forza di posizionamento di 5 kg.
La macchina Europlacer ii-A2 è una soluzione versatile con notevoli punti di forza.
Queste P&P sono apprezzate per il loro elevato numero di alimentatori, il che le rende ideali per ambienti che richiedono frequenti cambi di codice prodotto e pertanto hanno marcate esigenze di flessibilità. Il loro innovativo design dei feeder offre flessibilità e convenienza, a tutto vantaggio delle diverse esigenze di produzione.
Europlacer, con la sua capacità di gestire schede con dimensione fino a 1070 x 715 mm, rimane una scelta interessante per le aziende che danno priorità alla flessibilità e all'efficienza produttiva. La velocità arriva a 50000 cph; monta dal chip 01005 al componente 150 x 150 mm con una precisione di +22 micron per i QFP e di +46 micron per i chip.
Le pick & place FUJI, con l'innovativo modello NXT, vantano una straordinaria modularità che consente l'integrazione perfetta di più moduli su una base. Questo ingegnoso design facilita la costruzione di linee di produzione con configurazioni ad alta densità e una produttività notevole. Tale adattabilità consente alle linee di produzione di espandersi e adattarsi alle dinamiche della domanda, garantendo un adeguato ritorno dell’investimento nel panorama manifatturiero in continua evoluzione.
Ciò che distingue FUJI è la sua ingegnosa funzione di sostituzione flessibile delle teste. Questa rivoluzionaria funzionalità consente un rapido passaggio da una testa di posizionamento all'altra, soddisfacendo un ampio spettro di esigenze produttive. Che si tratti di gestire componenti di piccole dimensioni o di grandi dimensioni, le macchine FUJI si adattano senza difficoltà. La gamma di prodotti FUJI, che spazia dall'NXT ai modelli AIMEX, offre una vasta gamma di opzioni adatte ad aziende di diverse dimensioni e con requisiti di produzione diversi.
Il modello AIMEXR ha una precisione di ±25 μm per componenti che vanno dal chip 03015 a quelli con lunghezza 75 mm. Le dimensioni massime della scheda sono 510 × 460 mm.
La versatilità è il segno distintivo delle macchine pick & place Juki. Progettate per soddisfare un'ampia gamma di esigenze produttive, si adattano perfettamente ad aziende di ogni dimensione e tipologia, che si tratti di grandi aziende con produzioni ad alto volume o di ambienti con un basso mix produttivo.
Compatte ma potenti, le macchine Juki vantano un ingombro ridotto, il che le rende le preferite degli ambienti di produzione alle prese con vincoli di spazio. Il loro funzionamento silenzioso è particolarmente indicato per gli ambienti sensibili ai livelli di rumore. Il design dell'alimentatore intelligente migliora l'efficienza e la flessibilità produttiva, semplifica le operazioni e i cambi di produzione rapidissimi, ottimizzando i processi produttivi e riducendo al minimo i tempi di fermo macchina.
Con la loro velocità di posizionamento le macchine pick & place Juki potenziano l'efficienza produttiva, soddisfacendo senza sforzo le esigenze delle linee di produzione ad alta produttività. Il modello RS-1R monta fino a 112 feeder e lavora a 47000 cph con una precisione di ±35 μm su schede con dimensioni standard di 650 × 370 mm. Il range di componenti va dal chip 008004 fino a IC di 74 × 74 mm o 50 × 150 mm ed altezza fino a 25 mm.
Panasonic NPM-D3A offre elevati livelli di capacità e flessibilità, indispensabili sia per le attività di produzione di massa che per la complessa gestione di componenti diversi. Ha una velocità di 92000 cph e una precisione di ±30 μm. Monta componenti dal chip 0402 al package 120 × 90 mm, la dimensione massima dei PCB è di 510 × 300 mm.
La sua adattabilità è un vantaggio per le aziende che affrontano le dinamiche correnti della produzione moderna, consentendo loro di destreggiarsi senza problemi tra elevate esigenze di produttività e diversità di prodotto.
Panasonic dispone di un’ampia gamma di modelli, dai compatti ad alta densità ai modelli da lavoro di media capacità, con una gamma di opzioni adatte a soddisfare le esigenze di una vasta gamma di ambienti di produzione.
