Sử dụng bộ số hóa của Advantech trong hệ thống kiểm soát xung của máy khoan PCB Laser
12/06/2019
Giới thiệu
Khi các sản phẩm điện tử đòi hỏi số lượng lớn hơn và sắp xếp các linh kiện điện tử phức tạp hơn trên bảng mạch in (PCB), xu hướng phát triển PCB của dây mật độ cao đã mang lại sự đổi mới và tiến bộ trong công nghệ khoan. Trong số những đổi mới này, quy trình laser không tiếp xúc, không cần lưỡi cắt đã trở thành một công cụ xử lý quan trọng để sản xuất PCB mật độ cao. Bên cạnh các vấn đề như cùn lưỡi và sứt mẻ, ưu điểm của nó bao gồm hiệu suất tốt hơn về độ chính xác đường kính lỗ, tốc độ xử lý và tính nhất quán về chất lượng.
Đối với máy khoan laser PCB
với yêu cầu bắn nhiều xung laser mỗi phút dưới dạng "mũi khoan", các
xung laser phải duy trì dạng sóng nhất quán cho chùm tia laser để tạo ra các lỗ
gọn gàng có cùng hình dạng và kích thước. Do đó, để kiểm soát và phát hiện rõ
ràng mọi biến thể trong dạng sóng của ứng dụng xung laser lặp đi lặp lại này,
các thiết bị điều khiển như máy tính công nghiệp IPC thường được kết hợp với hệ
thống đo sóng xung laser được giám sát để đảm bảo chất lượng khoan.
Yêu cầu hệ thống
Một công ty công nghệ cao của Thâm Quyến chuyên phát triển thiết bị laser, đặc biệt cho ngành công nghiệp PCB cung cấp thiết bị cho khoan và phay PCB chính xác. Nhà sản xuất thiết bị luôn đặt tiêu chuẩn cao cho chất lượng sản phẩm của họ, mặc dù họ đã cung cấp các tính năng giám sát xung laser với thiết bị của họ từ lâu, công ty muốn cung cấp thiết bị laser PCB với hiệu suất cao hơn, độ chính xác cao, độ ổn định cao và chi phí thấp để đưa sản phẩm của họ lên một tầm cao mới.
Vì vậy, họ quyết định thay thế các bộ số hóa hiện có, chỉ có độ phân
giải 14 bit, tốn kém và không thể tùy chỉnh, và lần đầu tiên sử dụng máy khoan
laser CO2 làm thiết bị trình diễn, giới thiệu hệ thống đo lường cho các thiết
bị laser khác sau đó, đồng thời chuẩn bị cho các yêu cầu trong tương lai của
các dịch vụ bảo trì phòng ngừa thông qua thông tin thu thập tương đối.
Bộ số hóa mới phải là sản phẩm có tỷ lệ hiệu suất giá cao và có thể thu thập tín hiệu xung với tốc độ cao cũng như thực hiện tính toán chuyên dụng (ví dụ: tích lũy dữ liệu, so sánh với các giá trị đặt trước, v.v.) Do đó, bên cạnh việc sản phẩm cần cung cấp độ phân giải ít nhất 16-bit và tốc độ lấy mẫu 100MS/giây, nên có sẵn các dịch vụ tùy chỉnh theo yêu cầu của công ty để giúp họ phát triển các sản phẩm dễ dàng hơn, qua đó hoàn thành các tính năng mới nhanh hơn và giới thiệu máy khoan laser ra thị trường càng sớm càng tốt.
Mô tả hệ thống
Quy trình hoạt động hoàn chỉnh cho giải pháp này là: Đầu tiên, đặt điểm bắt đầu thu tín hiệu xung laser, điểm dừng thu và giá trị tiêu chuẩn và lỗi thông qua trình điều khiển Windows tùy chỉnh. Sau khi thiết lập, PCIE-1840 được cài đặt trong một máy tính công nghiệp IPC có thể tự động bắt tín hiệu xung. Dữ liệu thu thập được tích lũy trên FPGA được nhúng trong PCIE-1840 (tương tự như tích hợp), và sau đó tổng hợp và được so sánh với các giá trị lỗi và tiêu chuẩn đặt trước. Cuối cùng, kết quả phân tích được truyền tới IPC. Nếu kết quả nằm trong các giá trị đặt trước, dữ liệu sẽ được lưu trong ổ đĩa cứng IPC để theo dõi và tìm kiếm lại trong tương lai. Nếu kết quả nằm ngoài phạm vi đặt trước, sẽ có một biến thể trong xung laser và dựa trên dữ liệu này, IPC có thể gửi cảnh báo hoặc thực hiện các quy trình khẩn cấp như tắt máy.
Trái ngược với các thiết bị số hóa được sử dụng bởi nhà sản xuất thiết bị laser trước đây, PCIE-1840 4 kênh tăng độ chính xác của máy khoan laser gấp bốn lần với độ phân giải cao 16-bit và lấy mẫu đồng thời 125 MS/s cho phép thu thập dữ liệu liên tục tốc độ cao. Vì vậy, đối với các ứng dụng đo tín hiệu xung laser yêu cầu số hóa hiệu suất cao, PCIE-1840 là một sản phẩm chất lượng với hiệu suất siêu cao và chi phí tương đối hợp lý.
Sơ đồ hệ thống
Triển khai
Kết luận
Bộ số hóa là một công cụ thu tín hiệu xung không thể thiếu để phát triển hệ thống đo xung khoan laser. Độ phân giải và tốc độ lấy mẫu của bộ số hóa xác định xem các yêu cầu thu thập dữ liệu chính xác và tốc độ cao của thiết bị có được thỏa mãn hay không. PCIE-1840 của Advantech là module PCIEx4, 125MSPS, 16 bit, 4 kênh đầu tiên trên thế giới, cực kỳ thích hợp cho các ứng dụng cần thu thập tín hiệu xung tốc độ cao, bao gồm cả máy khoan laser.
Đồng thời, đội ngũ chuyên gia công nghệ chuyên nghiệp giàu kinh nghiệm của Advantech sẵn lòng phát triển các tính năng mở rộng tùy chỉnh cùng với khách hàng. Đối với dự án này, cả FPGA tùy chỉnh và trình điều khiển được yêu cầu đều có thể nhanh chóng giải quyết các vấn đề khác nhau mà nhà sản xuất thiết bị laser gặp phải thông qua các phản ứng kịp thời và liên lạc liền mạch với Advantech.
Nhờ hiệu suất cao và tiết kiệm chi phí của sản phẩm PCIE-1840 của Advantech, máy khoan laser CO2 của công ty đã tăng hiệu quả sản xuất và giảm tốc độ xuống cấp, và giải pháp đo xung laser tương tự sẽ dần dần được giới thiệu các model khác trong tương lai.
-25/PCI-1713U20200529174434.JPG)
/AIMB-706_3D_S20180620114047.jpg)
/IPC-7220_B20181002195750.jpg)
/IPC-7120-1_G20141104151709.gif)
