Tema: CNC para posicionamiento de componentes SMD

hola:



¿ alguien ha construido un CNC para posicionar componentes SMD ??
Tengo intención de construir una, ya que las máquinas comerciales son extremadamente caras, y con unas prestaciones que además son excesivas para mis necesidades.

Buscando por Google y Youtube, he encontrado algunos proyectos más o menos afortunados, el que más me ha gustado es este: Home made pick place SMT machine

Por otra parte, he estado buscando proveedores de piezas, kits o incluso CNCs acabados, y he localizado un proveedor inglés, que tiene prácticamente de TODO, para que uno se diseñe y construya su propio CNC. Tiene también tienda en Ebay:
World of CNC - Marchant Dice Ltd - CNC Shop CNC Machine Leasing CNC World CNC Parts Bearings Pillow Block Kress Motor, Spindles Ballscrew Hiwin Trapezoidal, Nut Round Rails Coupling Desktop Packages
worldofcnc items - Get great deals on Marchant Dice Ltd, Linear Bearings items on eBay Stores!


Ahora trato de plantearme como llevarlo a cabo, de momento tengo más o menos claras ciertas cosas:

1.- Máquina CNC con control de los ejes X, Y, Z. Area de trabajo 40 x 60cm aproximádamente. En el cabezal hay que añadir un Servo para girar el componente 90º, 180º y 270º, para posicionarlo en el PCB, de manera correcta.
2.- Software de control MACH3, con Scripts añadidos para controlar la bomba de succión, feeders, etc...
3.- Cabezal con mango y aguja conectados a una bomba de succión (acabo de adquirir una Aoyue 932 para hacer pruebas, creo que me servirá).
4.- Software de diseño del PCB, Eagle. Tiene un ULP que permite exportar a un fichero de texto, la relación de componentes, nombre, encapsulado, angulo de posicionamiento, coordenadas de ubicación en Mil o Mm. Esos datos habrá que llevarlos a MACH3 para que ubique cada componente en su sitio.

La parte en la que tengo más dudas es en la de los Feeders o alimentadores de componentes. Las máquinas profesionales usan alimentadores de carrete, con avance controlado, algo que me parece excesivamente complejo y probablemente innecesario para el volumén de placas que yo voy a fabricar.

En este video de Youtube, aparece un invento similar, aunque bastante lento. No parece usar feeders para alimentar los componentes, solo estira una tira para cada componente, del que el CNC va retirando componentes. Creo que lo voy a hacer así, por ejemplo en un largo de 20cm-25cm, pueden haber unas 50 resistencias 1206, más que suficientes para montar unas cuantas placas en una pequeña producción, antes de que haga falta reponerlas manualmente.

[ame=http://www.youtube.com/watch?v=-CqpbsTfVtM]‪DIY SMT IMPROVISED PICK AND PLACE MACHINE (TEST) - EMC LINUX‬‏ - YouTube[/ame]


salu2

Te recomiendo buscar aquí mismo en CNCZone, hay un montón de temas relacionado con lo que quieres hacer con muchas ideas interesantes de cómo hacerlo. Puedes hacer búsquedas como "DIY pick place" en el buscador del foro y aparecerán muchos resultados.

Saludos y bienvenido al foro

Muchas gracias Walky, voy a echar un vistazo con las búsqueda.

Salu2

Iniciado por Creisen

Esta muy bueno el tema, y me interesa conta conmigo para el desarrollo, ya que estoy por meterme en el tema de pcb con componentes smd.
Estamos en contacto.
Saludos,

Ok.
Ya he estado mirando el material necesario, en varios proveedores chinos, que salen más baratos que en UK.

Para las guías de desplazamiento usaré probablemente guías rectangulares tipo HIWI con recirculación de bolas, u otras similares que tienen los chinos pero son redondas.

Para la transmisión usaré husillos de recirculación de bolas (ballscrew). Se necesitan también 2 soportes con los rodamientos de bolas, la tuerca con soporte, y el acoplador para el motor.

Motores Nema23 para los ejes X e Y, y Nema17 para el eje Z. Para girar la aguja, un servo.

La base en madera, quiero un area de trabajo de 60x40cm. En la base irán atornilladas las 2 guias de desplazamiento del eje Y, y los 2 soportes con rodamientos de bolas para el husillo del eje Y.

Buenos proveedores de material barato, pueden ser estos chinos, en Ebay, tanto para partes mecánicas, como para motores:

linearmotionbearings | y | eBay.es
SFU1605, line bearing items in MISS MY CNC store on eBay!
Stepper Motor Driver, CNC Router Kit items in Wantai Electrical Appliance Co Ltd store on eBay!
CNC Router, Hybrid Stepper Motor items in Longs Motor Co Ltd store on eBay!


Lo más complicado, a mi modo de ver, es la gestión de la aguja (eje Theta), tiene que poder girar 90, -90 y 180 grados, de manera estable y centrada. Para el paso del aire, se pueden usar motores con eje hueco (es lo que se usa en las máquinas comerciales).


salu2

He comprado varias cosas a Linearmotionbearings, por lo que he probado sus rieles de 12 y 16mm tanto en sus versiones soportadas (rieles con soporte de aluminio) como en las normales (casquillos cerrados en rieles volantes). En caso de usar rieles soportados te recomiendo usar un kit de 16mm ya que los de 12mm mucho son bastante difíciles de ajustar correctamente. Si optas por rieles volantes el costo final disminuye bastante y te ahorras el estar ajustando. Considerando que el puente no fuese muy pesado (ya que no está el peso de un router, y los motores no tienen por qué ser tan pesados), y el hecho de que no tendrás fuerzas en contra, con rieles volantes de 16mm seguramente bastaría.

Sobre lo del giro, podrías montar la boquilla al interior de un par de rodamientos, y entre ellos una polea dentada fijada a la boquilla a través del eje, y usar un stepper pequeño para girar la polea (también podrían ser engranajes). Esto, claro, asume que no habrá un giro continuo de la boquilla, sino que sólo puede girar cierta cantidad y luego devolverse (a no ser que la boquilla esté unida a la manguera con algún sistema que permita girar, lo cual no creo que sea tan difícil ya que no creo que necesites demasiado vacío para levantar un componente y se podría admitir cierta pérdida de vacío en la unión).

Iniciado por Walky

Sobre lo del giro, podrías montar la boquilla al interior de un par de rodamientos, y entre ellos una polea dentada fijada a la boquilla a través del eje, y usar un stepper pequeño para girar la polea (también podrían ser engranajes). Esto, claro, asume que no habrá un giro continuo de la boquilla, sino que sólo puede girar cierta cantidad y luego devolverse (a no ser que la boquilla esté unida a la manguera con algún sistema que permita girar, lo cual no creo que sea tan difícil ya que no creo que necesites demasiado vacío para levantar un componente y se podría admitir cierta pérdida de vacío en la unión).

He visto algo por internet, usando poleas y engranajes, pero no me convence, creo que lo complica todo innecesariamente. Voy a probar los motores de eje hueco, para acoplar la tobera directamente al eje del motor.


Un sistema con poleas y engranajes, puede ser el de esta foto, creo que demasiado complejo, comparado con un acoplamiento directo con un motor de eje hueco.




En esta foto, detalle del cabezal de una máquina china. Usa motor de eje hueco para llevar el aire a la tobera. Para el eje Z, usan algo raro, parece un motor que lleva como eje un husillo de rosca, no lo he visto nunca antes.





Otra imagen, detalle cabezal de una Madell, también usa motor de eje hueco: