西門子開發了(le)尖端的(de)SIPLACE X系列，旨在爲全球電子制造商提供更具成本效益的(de)印刷電路闆（PCB）組裝解決方案。除了(le)每小時(shí)高(gāo)達80,000個(gè)元件的(de)裝配性能以及高(gāo)達6 x 6 mm的(de)01005元件的(de)元件光(guāng)譜外，還(hái)特别強調高(gāo)速轉換。與所有機械複雜(zá)的(de)機器一樣，驅動技術的(de)問題也(yě)至關重要。
爲了(le)能夠以最高(gāo)的(de)專業知識來(lái)完成任務，負責SIPLACE X系列的(de)團隊與微驅動器專家FAULHABER合作。該項目的(de)密切合作爲組件精簡提供了(le)堅實的(de)基礎。結果：在項目的(de)初始階段開發了(le)一流的(de)解決方案。由于這(zhè)種方法，爲高(gāo)端領域開發了(le)一種高(gāo)性能裝配機 - 爲印刷電路闆裝配設定了(le)新标準。

基本原則

裝配機由獨立的(de)部件組成，所有部件都必須“同步”運行。附接到移動門戶的(de)放置頭從傳送器（供應模塊）收集組件，然後将它們傳送到組裝位置，即傳送到印刷電路闆，以準确地連接組件。收集組件和(hé)将單元定位到印刷電路闆之間的(de)步驟需要相當長(cháng)的(de)時(shí)間，即必須更快(kuài)且更不頻(pín)繁地進行這(zhè)種“行程”，可(kě)以更快(kuài)地制造産品。
另一個(gè)重要因素是組件供應。目前，這(zhè)些部件通(tōng)過皮帶和(hé)輥子輸送。其原理(lǐ)類似于經典攝影(yǐng)（攝影(yǐng)膠卷）中使用(yòng)的(de)原理(lǐ)。皮帶上的(de)小口袋包含組件，皮帶邊緣的(de)穿孔确保了(le)準确的(de)運輸。帶輥進入所謂的(de)輸送機，并且帶以這(zhè)樣的(de)方式行進，使得(de)部件總是準備好由放置頭收集。作爲該過程的(de)一部分(fēn)，必須保持頭部的(de)準确接收位置和(hé)接收速度。必須始終保證供應，即使在涉及多(duō)個(gè)部件，一個(gè)接一個(gè)并且來(lái)自同一皮帶時(shí)也(yě)是如此。

SIPLACE收集和(hé)放置單元 - 微設計，宏觀性能

作爲這(zhè)台最先進機器的(de)核心，20段收集和(hé)放置單元被證明(míng)特别具有挑戰性。一方面，它是一個(gè)高(gāo)度動态的(de)組件，需要超輕型結構，即沒有大(dà)的(de)質量慣性。另一方面，它必須能夠在任何時(shí)候保持盡可(kě)能多(duō)的(de)組件。每個(gè)循環的(de)部件數量越多(duō)，磁頭在印刷電路闆和(hé)接收位置之間來(lái)回移動的(de)頻(pín)率就越低，這(zhè)将導緻更快(kuài)的(de)操作速度。設計工程師使用(yòng)新的(de)20段收集和(hé)放置（C＆P）裝置解決了(le)這(zhè)個(gè)問題。
頭部能夠通(tōng)過來(lái)自移液管的(de)負壓将部件提取并保持在适當位置。攝像機記錄與移液器牢固連接的(de)組件，将位置與目标位置進行比較，并爲移液器上的(de)微電機發出命令，以轉到正确的(de)位置。20段C＆P貼裝頭包括20個(gè)移液器，每個(gè)移液器都有自己的(de)電機。頭部本身略呈圓錐形，以便爲部件提供盡可(kě)能大(dà)的(de)空間。這(zhè)意味著(zhe)頭部上部的(de)空間是邊緣的(de)，即将移液管與部件對(duì)齊的(de)馬達幾乎沒有任何操作空間。在這(zhè)種情況下(xià)，隻有專門針對(duì)可(kě)用(yòng)空間量身定制的(de)高(gāo)度專業化(huà)設計才能生成緊湊的(de)輕型構建解決方案。
爲此目的(de)，20個(gè)無刷直流電機（直徑僅爲8至9 mm，包括位置傳感器）以略微圓錐形狀開發。作爲電子換向電動機，它們特别适用(yòng)于在連續工作條件下(xià)的(de)定位任務。但是，這(zhè)需要卓越的(de)驅動控制。這(zhè)是兩位專家之間的(de)夥伴關系證明(míng)具有決定性的(de)地方。該團隊沒有爲電機和(hé)頭部的(de)其他(tā)部件使用(yòng)兩個(gè)獨立的(de)控制器，而是選擇了(le)協同作用(yòng)。用(yòng)于電動機的(de)控制電子器件集成在其他(tā)部件的(de)控制闆中，因此占用(yòng)的(de)空間大(dà)大(dà)減少。尺寸和(hé)質量按比例縮小，而裝配性能則提高(gāo)。

組件供應，快(kuài)速而精确

爲了(le)充分(fēn)發揮與20段C＆P頭相關的(de)卓越運行性能，還(hái)必須以最高(gāo)精度執行組件供應。除了(le)更高(gāo)的(de)速度之外，操作期間的(de)簡單轉換和(hé)通(tōng)用(yòng)應用(yòng)被定義爲關鍵目标。直到最近，元件進給的(de)标準是寬度爲30毫米或更大(dà)的(de)傳送帶，可(kě)以容納一條，兩條或三條皮帶（标準皮帶寬度：8,12,16到88毫米寬）。更換部件時(shí)，所有皮帶都必須與輸送機進行更換，即使隻有一個(gè)部件不同。爲了(le)提高(gāo)效率，目的(de)是在指定的(de)空間内安裝三個(gè)獨立的(de)輸送機。由Triple Feeder提供30毫米。到目前爲止相對(duì)“大(dà)”的(de)微電機，直徑爲15毫米，
但是，X-Feeder中對(duì)新電機的(de)要求是最大(dà)直徑約爲。10毫米 由于采用(yòng)了(le)特殊的(de)高(gāo)能磁鐵，這(zhè)些新型電機能夠達到與傳統20 ... 25 mm電機相關的(de)性能水(shuǐ)平。當人(rén)們認爲電機的(de)性能通(tōng)常随著(zhe)直徑的(de)平方增加或減少時(shí)，設計工程師的(de)成就就更令人(rén)印象深刻了(le)。同時(shí)，驅動系統必須吸收皮帶的(de)牽引力。通(tōng)常，這(zhè)相當于幾牛頓的(de)拉力; 超過這(zhè)一點，皮帶的(de)穿孔将撕裂。微驅動專家FAULHABER通(tōng)過爲每個(gè)皮帶運輸車使用(yòng)兩個(gè)電機滿足了(le)這(zhè)一要求，這(zhè)對(duì)于小型驅動器來(lái)說是不尋常的(de)。
偏置馬達在共同的(de)斜齒輪軸上操作，該齒輪軸又驅動皮帶運輸器的(de)齒輪。該裝置可(kě)确保始終保持必要的(de)動态特性和(hé)最大(dà)安全範圍的(de)扭矩曲線。因此，X-Feeder驅動器可(kě)在小于40 ms的(de)循環時(shí)間内确保±25μm的(de)可(kě)靠定位。這(zhè)有助于使用(yòng)20段C＆P頭安全供應組件。