Bicos e garras

Fabricante de bicos e garras SMT sob medida

Bicos e garras sob medida para montagem de PCB em fábricas EMS inteligentes

A Southern Machinery projeta e usina bicos SMT e bicos de garra sob medida para componentes de forma irregular. JUKI, Yamaha, Fuji, Samsung, Panasonic.

Uma montadora só coloca o que o ferramental consegue segurar. Projetamos, usinamos e testamos o bico ou a garra que permite à sua linha colocar os componentes de forma irregular que hoje vão para uma bancada manual.

Principais características

  • A sucção para de funcionar no limite do envelope

    Uma peça com a face superior irregular não forma a vedação que a sucção precisa. Uma peça pesada demais escorrega na aceleração. Uma face frágil fica marcada por uma ponta rígida. Essas três falhas explicam a maior parte do trabalho irregular que ainda está numa bancada manual.

  • O ferramental tem de casar com o componente, não com a máquina

    Uma garra é projetada em torno do perfil externo de uma família de peças. Por isso a mesma cabeça coloca um chip 0402 e depois precisa de outra ferramenta para uma bobina de 9,5 mm. A máquina raramente é o limite; a interface com a peça é.

  • O custo de não resolver isso nunca aparece na lista de materiais

    A colocação manual de componentes irregulares não é uma linha de custo. É um operador, uma bancada, uma etapa de retrabalho e um rendimento de primeira passada que nunca chega à meta. A calculadora abaixo foi feita para você colocar os seus próprios números.

Especificações

Dados conforme publicados nos documentos da Southern Machinery. Quando duas fontes divergem, os dois valores são mostrados com a respectiva fonte.

Especificações de Fabricante de bicos e garras SMT sob medida
Bico de garra 2071, garras fechadas8.5 · mm · CAD sheet · Verified material
Bico de garra 2071, garras abertas18.5 · mm · CAD sheet · Verified material
Largura do braço da garra7 · mm · CAD sheet · Verified material
Altura do braço da garra7 · mm · CAD sheet · Verified material
Tamanho do componente, garra 20719.5 - 17.5 · mm · CAD sheet · Verified material
Faixa de garra, bicos de garra0.8 - 5.2 · mm · Juki nozzle catalogue note · To be confirmed
Taxa de coleta99.99 · % · Nozzle sheet · Verified material
Prazo de fabricação sob medida1 · week · Nozzle sheet · To be confirmed
Prazo de fabricação sob medida2 - 4 · weeks · Design note · To be confirmed
Janela de suporte7 x 24 · hours · Nozzle sheet · Verified material
Material do corpo do bico padrãoCopper alloy · - · Juki standard nozzle note · To be confirmed
Material da ferramenta para desgasteTungsten steel · - · Design note · Verified material
Material da ferramenta para estáticaCeramic · - · Design note · Verified material
Material da ferramenta, desgaste e estáticaDiamond steel · - · Design note · Verified material
Material da ponta maciaRubber or silicone · - · Design note · Verified material
Amostra de componente desejada para orçamento4 - 6 · inches of tape · Design note · Verified material
Vácuo, colocação geralat least 400 · mmHg · Design note · Verified material
Vácuo, componentes grandesat least 70 · mmHg · Design note · Verified material
Força de colocação, cabeça irregularup to 100 · N · Industry reference · Verified material
Peso do componente, cabeça irregularup to 300 · g · Industry reference · Verified material
Ocupação do componente, cabeça irregularup to 200 x 125 · mm · Industry reference · Verified material
Níveis de altura, cabeça adaptativa1 - 25 · mm · Industry reference · Verified material
Precisão de colocação, vácuo padrãowithin 0.02 · mm · Industry reference · Verified material
Vida útil do bicoseveral · months · Design note · To be confirmed
Vida útil do bicomore than 24 · months · Design note · To be confirmed
Sujeira removida por uma máquina de limpeza de bicos99 · % · Design note · Verified material

Modelos, comparações e pontos em aberto

Where our own documents disagree, printed side by side (6 linhas)
Where our own documents disagree, printed side by side
ParameterSource ASource BSource CStatus
Custom build lead time1 week (nozzle sheet)2 - 4 weeks (design note)about 1 month (custom solution sheet)To be confirmed
Gripping range, gripper nozzle0.8 - 5.2 mm (Juki nozzle catalogue note)9.5 - 17.5 mm (2071 CAD sheet)not statedTo be confirmed
Standard nozzle body materialcopper alloy (Juki standard nozzle note)tungsten steel, ceramic or diamond steel (design note)not statedTo be confirmed
Custom nozzle part codeCN-SM-2713 (catalogue board)Nozzle 2071 (CAD sheet)JUKI-nozzle-customized (image library)To be confirmed
Nozzle service lifeseveral months (design note)more than 24 months (same design note)not statedTo be confirmed
Component sample wanted for a quote4 - 6 inches of tape (design note)drawings accepted (catalogue entry)not statedTo be confirmed
Which tool handles which component family (8 linhas)
Which tool handles which component family
Component familyHandling methodPublished envelopeNote
Chip components, 0201 to 1206Vacuum nozzlestandard rangethe default case, and the one standard nozzles are built for
MELF and cylindrical partsV-groove nozzlestandard rangethe groove keeps a round body from rolling on the tip
Electrolytic capacitors and bobbinsGripper nozzle9.5 - 17.5 mm on the 2071 toolthe tool grips the body, not the top face
Terminals, pins and eyeletsGripper or slot nozzlenot publisheda slot enters between the parts of a connector block
Board-to-board and ribbon connectorsSlot nozzlenot publishednarrow rectangular cross-section
Large ICs, sockets and shieldsPipe nozzlenot publisheda wide suction area with an interchangeable rubber tip
Heavy or uneven partsFriction gripper jawsup to 300 g on an odd-form headthe jaw takes the load, so the vacuum seal is no longer critical
Parts needing axial force, such as pin-in-pasteFriction gripper jawsup to 100 N on an odd-form headthe head applies the force; the tool holds the alignment

Em detalhe

De uma amostra de componente a uma ferramenta validada, em nove passos

Cada passo abaixo produz algo que você pode ver. Nada é orçado apenas a partir de uma descrição escrita.

  • Receber o componente. Envie a peça, de preferência de dez a quinze centímetros de fita ou um tubo, ou um desenho com as cotas críticas indicadas.
  • Medir o que importa. Perfil externo, a face em que a ferramenta se apoia, massa, centro de gravidade e qualquer padrão de terminais ou pinos.
  • Escolher o método de manuseio. Vácuo, garras de fricção, um híbrido dos dois ou uma ranhura. O método segue a peça, não a máquina.
  • Modelar a garra. Geometria CAD com os chanfros e raios que deixam a peça entrar nas garras sem sair fora de centro.
  • Conferir a estrutura. Seções mais grossas onde a garra recebe a carga de flexão durante a aceleração, para que a cabeça não precise compensar por software uma ferramenta flexível.
  • Usinar e ajustar. Corpo e garra são cortados na interface que a sua cabeça espera, para a ferramenta assentar e repetir na mesma altura a cada ciclo.
  • Testar com o seu componente. Ciclos de coleta e colocação com a sua própria peça, em velocidade de produção, com a taxa de coleta registrada e enviada junto com a ferramenta.
  • Validar o material. Aço de tungstênio, cerâmica, aço de diamante ou uma ponta macia, escolhidos frente ao desgaste, à estática e à fragilidade do componente.

Três famílias de ferramenta sob medida e as peças para as quais cada uma é feita

Estas três cobrem a maior parte do que um orçamento EMS pede. A galeria de fotografias mais abaixo traz o resto.

  • Bicos de garra sob medida em um corpo usinado. Três corpos de bico de garra fotografados na bancada, cada um mostrando a garra de dois dentes que fecha sobre o componente.
  • Bicos de vácuo série 500. Dois bicos da série 500: a tampa verde, a mola que mantém a ponta flexível e o corpo de alumínio usinado que assenta no cabeçote.
  • Bico de garra JUKI, 2071. A ferramenta que fornece os números desta página: largura e altura do braço 7 mm, garras fechadas em 8,5 mm, abertas em 18,5 mm, para componentes de 9,5 mm a 17,5 mm.

Onde os nossos próprios documentos discordam, impressos lado a lado

Estes são os pontos em que duas fontes nossas dão números diferentes. Não fizemos média nem escolhemos uma. Peça-nos o desenho vigente para a sua configuração antes de encomendar.

Qual ferramenta manuseia cada família de componentes

Um mapa rápido da peça que está à sua frente até a ferramenta que a coleta. Onde há número publicado ele é impresso; onde não há, a linha diz isso.

O que pode ser alterado numa ferramenta sob medida

Cada uma destas é uma decisão que você pode tomar antes de o desenho ser liberado.

  • Método de manuseio. Vácuo, garras de fricção, híbrido de sucção com garras, ou uma ranhura, escolhidos pela forma da peça.
  • Material da ponta e da garra. Aço de tungstênio, cerâmica, aço de diamante, ou uma ponta de borracha e silicone para faces delicadas.
  • Comprimento do corpo e interface. Cortado na interface que a sua cabeça espera, para assentar sem adaptador.
  • Revestimentos e acabamento superficial. Um revestimento para impedir que peças pegajosas ou macias adiram à ponta.
  • À prova de erro. Encaixe assimétrico em garras parecidas, para uma ferramenta não poder ser montada ao contrário.
  • Marcação e identificação. O código da peça gravado no corpo, para identificar uma ferramenta na bancada sem medi-la.

O que acontece quando a ferramenta chega

Seis passos, e o primeiro é o único que costuma dar problema.

  • Montar e conferir a altura de assentamento. Assente a ferramenta e depois confira a altura da ponta contra a referência da cabeça antes de rodar um ciclo.
  • Ensina a posição de coleta. Defina o ponto de coleta nos dados do componente e verifique com a câmera da cabeça.
  • Ajustar a força de colocação. Comece baixo para uma peça frágil e suba até a colocação repetir, não até assentar uma vez.
  • Rodar o teste de taxa de coleta. Cinquenta ciclos em velocidade de produção, contando as falhas, antes de a ferramenta entrar no programa.
  • Fixar o intervalo de inspeção. Decida de quanto em quanto tempo a ponta é conferida e coloque isso no plano de manutenção, em vez de reagir a uma falha.
  • Manter o sobressalente. Uma segunda ferramenta na prateleira transforma uma falha de ferramenta em troca, não em parada de linha.

O que você recebe depois que a ferramenta é enviada

Quatro coisas, e nenhuma depende de contrato de serviço.

Vídeos

Vídeos do canal da Southern Machinery no YouTube. Nada é carregado do YouTube até você clicar em reproduzir.

Custom gripper nozzle design and manufacturing
How we design and manufacture a custom THT nozzle
Designing and manufacturing nozzles as a specialism
A 99.99% pickup rate, on a nozzle we designed
Custom pick-and-place nozzle, machined
What a gripper nozzle is for
A gripper nozzle picking a through-hole component
The design principles behind nozzles and feeders
Testing nozzle quality on an Assembleon head

Notas de engenharia

ARTICLE 01The Odd-Form Part Your Mounter Refuses to Place Is a Tooling Problem, Not a Machine Problem

When a placement head rejects a component, the reflex is to blame the machine or the component. Almost always it is the interface between them, and that interface is a part you can order. Full articles are in English. The summary above carries the argument in your language. A mounter that refuses a component is not…

ARTICLE 02Why Your Best Operator Is Still Feeding Connectors by Hand

The bench exists because the parts on it are the ones nobody designed a tool for. That is a procurement gap, and it is closable. Full articles are in English. The summary above carries the argument in your language. Walk onto most EMS floors and there is a bench with connectors on it, and a person putting them on…

ARTICLE 03How to Tell Whether an Odd-Form Component Can Be Placed Automatically

Six questions about the part itself that predict, before anyone quotes anything, whether a tool can pick it reliably. Full articles are in English. The summary above carries the argument in your language. There is a version of this conversation that wastes months: a part goes back and forth between a factory and a…

ARTICLE 04Six Measurements to Take Before You Ask for a Custom Nozzle Quote

The measurements that decide the design, and the order to take them in. Arriving with these turns a two-week exchange into a single message. Full articles are in English. The summary above carries the argument in your language. The single most common reason a custom nozzle quote takes two weeks is that it is missing…

ARTICLE 05What a Nozzle Actually Costs Over a Year, Not at the Counter

The purchase price is the smallest number in the calculation. Wear, pickup rate, downtime and the labour behind the bench are the ones that move. Full articles are in English. The summary above carries the argument in your language. A nozzle is one of the cheapest things on a placement line and one of the few that…

ARTICLE 06Designing a Gripper Jaw Around a Component You Have Never Seen Before

What a drawing can and cannot tell a tool designer, and why a sample in the post is worth more than a dimensioned PDF. Full articles are in English. The summary above carries the argument in your language. A drawing tells a tool designer the shape of a part and almost nothing about how it behaves. The gap between…

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Perguntas frequentes

O que você precisa de mim para orçar um bico sob medida?

O próprio componente, de preferência de dez a quinze centímetros de fita ou um tubo, ou um desenho com o perfil externo e a face em que a ferramenta se apoia cotados. Fotografias ajudam, mas não substituem uma medição.

Para quais marcas de máquina vocês fabricam?

A nossa linha de bicos cobre Yamaha, Fuji, JUKI, Samsung, Panasonic, Hitachi, I-pulse, Siemens e ASM, Universal, Mirae, Sanyo e Sony. Se a sua cabeça não estiver nessa lista, envie o desenho da interface e diremos se conseguimos cortá-la.

Vocês conseguem colocar uma peça pesada demais para o vácuo?

Sim, com garras de fricção. Uma cabeça para componentes irregulares dessa classe aplica até 100 N de força de colocação e carrega componentes de até 300 g, então a garra suporta a carga e a vedação de vácuo deixa de ser crítica.

Quanto tempo leva uma ferramenta sob medida?

As nossas próprias folhas discordam: a folha de bicos publica uma semana e a nota de projeto diz de duas a quatro semanas, com cerca de um mês para uma solução totalmente personalizada. Use duas a quatro semanas como número de planejamento e peça que confirmemos contra o desenho da sua peça.

De que material a ferramenta deve ser feita?

Aço de tungstênio para desgaste, cerâmica para peças sensíveis à estática, aço de diamante quando você precisa dos dois e aceita o custo, e uma ponta de borracha ou silicone quando a face da peça marca com facilidade. A cerâmica é frágil, então orçe sobressalentes se escolhê-la.

Uma ferramenta sob medida anula a garantia da minha máquina?

Isso depende do seu fornecedor de máquina, não de nós, e não vamos adivinhar. As ferramentas são cortadas na interface padrão que a sua cabeça espera e não exigem modificação da máquina, que é a condição habitual, mas confirme com o seu fornecedor.

Como sei que a ferramenta funciona antes de ser enviada?

Ela roda com o seu próprio componente em velocidade de produção, e a taxa de coleta desse teste é enviada junto com a ferramenta. Você não está aceitando uma peça sem teste.

Posso repetir o pedido da mesma ferramenta depois?

Sim, contra o desenho que você validou, para uma segunda ferramenta se comportar como a primeira. Peça que o número do desenho seja citado no seu pedido de compra.

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