Fabrication d'une machine Pick and Place

[vres]

Bonjour,
J'en ai parlé dans une autre discussion, je me lance dans la fabrication d'une machine à placer les composants.
Cette machine me sera utile bien sur, mais je fais surtout cette machine pour avoir un projet dans un HackerSpace.
Ce n'ai pas mon premier coup d'essai, j'avais transformé mon portique Isel pour une petite série:

J'ai beaucoup amélioré ma technique pour beurrer la pate à brasser

-Le petit guidage de la tête avait beaucoup de jeu pourtant acheté assez cher, j'ai donc été obligé de faire la prise et la dépose du composant à petite vitesse.
-Avec cette méthode il faut enlever le film opercule et certains composants farceurs ont bien du mal à rester à leur place.
L'application ressemblait à ça:

 

[willow74]

je n'y connais rien mais je trouve sa bluffant.
Bravo et vivement la suite

 

[vres]

Pour la base mécanique j'ai choisi ceci avec l'option guidages prismatiques:

Pour le montage il y a une notice comme pour les meubles néerlandais, mais dés la 3éme pages... plus rien ne correspond
La notice n'est pas prévue pour les rails.

Le montage des courroies laisse à désirer, les entretoises en laiton se sont transformées en tube plastiques et en plus ne sont pas de la bonne hauteur.

 

[vres]

Comme la machine est de type core_XY, il a fallu que je fasse un petit pluging pour la conversertion de X et Y en moteur 1 et Moteur 2.
C'est assez simple :

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J'ai commencer à faire quelques essais de déplacement, mais j'ai grillé un Driver, elles sont fragiles ces petites bêtes.
Je fais des vidéos demain.

 

[willow74]

c'est marrant ton portique à des airs de ressemblance avec mon imprimante 3D

 

[Charly 57]

Bonsoir
Je suis Hors sujet:
Je ne comprends pas la cinématique des mouvements du chariot en X et en Y
D’après les photos, je vois deux moteurs et d’après le zoom sur les fixations des courroies, et ce que je crois être le cheminement des courroies sur les poulies, je ne comprends pas comment tout ceci conduit à des déplacements sur les deux axes.
Avez vous une photo plus claire des passages de la courroie s'il vous plait
Merci d'avance

 

[vres]

il y a une explication ici:

CoreXY Gantry System

Now that the frame is finished, it’s time to move onto the gantry system. I am going with a CoreXY based system, but more specifically, the CoreXY system developed by FabTotum for their Totum…

greghoge.com

Moteur1 = X + Y;
Moteur2 = X - Y;

 

[Fran]

salut
+1

je ne comprends pas comment tout ceci conduit à des déplacements sur les deux axes.

et en fait non plus maintenant . c'est le différentiel de rotation des moteur qui fait tout :
identique tu as un axe de déplacement
tu en inverse un mais avec la même vitesse , tu as l'autre axe
tous les rapports intermédiaire les diagonales

enfin c'est ce que je devine avec les photos . me tromp'je

 

[Jmr06]

Très beau projet. Chouette ! Je vais suivre.
J'imagine que les déplacements vont être bien plus rapides que sur la Isel. Cela va se rapprocher d'une vraie pick and place ?

Autre question :
Sur la Isel, il n'y avait pas d'ajustement optique final apparemment. La ventouse prenait toujours comme il falait le composant ? Ils sont toujours exatement au même endroit dans leur logement ? Sur les machines pro que j'ai vu, la machine passait certains composants devant un capteur optique pour mesurer comment la ventouse prennait le composant, ceci afin de le placer précisément. Ce n'est donc pas toujours nécessaire ?

 

[Jmr06]

et d’après le zoom sur les fixations des courroies,

Pour comprendre, ce n'est pas là qu'il faut regarder, c'est le passage des courroies le long du bâti, côté opposé aux moteurs. Mais sur la photo, on ne voit pas correctement à cet emplacement. C'est pour cela que tu as du mal à comprendre le système. Mais avec "core x y
CNC" je pense qu'on trouve facilement sur le net, ce n'est pas un principe rare.

 

[vres]

J'imagine que les déplacements vont être bien plus rapides que sur la Isel. Cela va se rapprocher d'une vraie pick and place ?

Oui, avec les premiers essais que j'ai fais, les déplacements sont très rapides même avec une alimentation de 12V, la machine est livrée avec une UNO, avec MultiCN je ne peux pas dépasser 20kHz. Demain je vais faire des essais à 25pas/mm ce qui théoriquement me permettrai d'atteindre 800mm/s avec une forte accélération.

Sur la Isel, il n'y avait pas d'ajustement optique final apparemment. La ventouse prenait toujours comme il fallait le composant ? Ils sont toujours exatement au même endroit dans leur logement ?

Vu que c'est l'isel qui avait usiné les emplacements, les écart sont connus : l'emplacement de chaque premier composant et l'espacement entre chaque composant sont ici:

Sur la nouvelle machine ça sera différent car c'est la bande qui va avancer avec un electro-aimant qui va venir dans les perforations.

J'ai prévu une caméra pour prendre les références car ça va être un peu plus compliqué.

Le positionnement des composants n'a pas besoin d'être très précis, ils se repositionnent tous seul au moment de la refusion.

Pour les composants comme les microcontroleurs je verrais peut-être par la suite si il est possible de faire de la superposition d'image.


J'ai mis un lien sur le message #7

 

[Algone]

Bravo pour le boulot, ça doit vraiment pas être évident à mettre en place /optimiser, je suis aussi.

 

[Jmr06]

Merci pour ces réponses.

800mm/s avec une forte accélération.

En effet, on change d'ordre de grandeur.

J'ai prévu une caméra pour prendre les références

Donc du traitement d'image. Décidément, c'est vraiment un beau projet. Je suppose que ce sera à la fois pour mesurer la position sous la ventouse et pour l'orientation du composant.
A mon job, la première cause d'erreure sur les cartes, ce sont les composants monter à l'envers. Cela peut sembler le b-a-ba, mais on rencontre toujours ce problème de débutant. Ce n'est évidemment pas la machine qui se trompe, l'erreur viens de toutes les opérations préalables, de la cao jusqu'aux opérations manuelles de placements. Et, si j'ai bien compris, le capteur optique ne contrôle le sens que pour certains composants, pour la plupart il ne contrôle que son orientation par rapport à un axe.

 

[3DPRINT]

800mm/s cela devient intéressant
Pas besoin d'une telle machine mais je vais suivre cela attentivement

 

[vres]

Donc du traitement d'image.

Non pas de traitement d'image pour l'instant, juste un positionnement avec une croix.

800mm/s cela devient intéressant

C'est juste pour voir ce que peux donner ce genre de configuration, pour mon usage 200 mm/s sera largement suffisant.

 

[speedjf37]

Bonjour,

Je vais suivre ce projet !
Quelle taille mini pour les composants ?

JF

 

[vres]

Je ne prend pas de composant trop petits pour la maintenance, mais pour ma prochaine carte servo je vais utiliser des iC-MD qui sont en TSSOP20. Je suis en train de concevoir une carte shield qui sera compatible avec une arduino UNO et cette carte en stm32F4.
Pour le prix ça ne vaut pas le coup de s'embêter a intégrer le microcontroleur sur la carte.

 

[vres]

une video de déplacement à 800 mm/s avec une accélération de 8000 mm.s-² :

Une autre vidéo en traçage a 150mm/s et une accélération de 1500 mm/s² :

Le feutre manque de rigidité en X, je dois refaire le support de l'axe Z.

Je suis quand même un peu surpris par la performance des petits drivers A4988 à 3.9€.

 

[el patenteux]

Ca va prendre une micro lube sur le feutre,je sent qu'il commence a chauffer a cette vitesse.
Impressionnant a voir !

 

[vibram]

Sujet super intéressant
Peux tu détailler le Z avec le feutre etc ?

Merci de partager ton travail
Je ne connaissais pas ce IC MD, ca à l'air sympa

 

[serge 91]

Bonjour,
ah, la deuxième vidéo, quel thriller !
L'angoisse avec le D....

 

[junkdealer]

hello

impressionnant la vitesse avec une core xy.
'a pas trop de soucis "de dilatation" vu la longueur de courroie mise en jeu ou tu as pris de la courroie renforcée ?

 

[vres]

Peux tu détailler le Z avec le feutre etc ?

Le Z est parfait pour mon application, il remonte avec une servomoteur de modélisme, en descente la pression est faite par un élastique. Je prendrai une photo.
Pour modifier la fixation des courroies, j'ai imprimé un nouveau support mais j'ai cassé la partie qui reçois normalement le Z au décolage.

L'angoisse avec le D...

impressionnant la vitesse avec une core xy.
'a pas trop de soucis "de dilatation" vu la longueur de courroie mise en jeu ou tu as pris de la courroie renforcée ?

C'est la courroie livrée avec le Kit, J'ai refais les entretoises des roulements ce qui ma permis de bien tendre les courroies.

Pour la vitesse, c'est relatif, ici pour 800 mm/s les moteurs tournent à 750 tr/min. En prenant de bons moteurs NEMA24 avec un bon driver, on pourrait aller presque 2 fois plus vite.

Ce qui est intéressant sur la premiere vidéo c'est de voir le courant consommé à vide et en déplacement.
Pour ceux qui ne sont pas convaincus que le courant de l'alimentation n'a pas un rapport direct avec le courant moteur.

 

[Jmr06]

Sur la première vidéo ce sont des NEMA17 ? Alimentés en 29V par des 4988 ? C'est impressionnant je trouve. Pourquoi changer pour de NEMA24, un pick and place n'a pas besoin de beaucoup de couple. La tête de préhension sera trop lourde ?

 

[vres]

Non je ne change rien, c'est très bien comme ça surtout vu le nombre de cartes que je fais
Je fais surtout cette machine pour avoir un projet dans un hackerSpace.

 

[gaston48]

Hummm Hummm ....C'est la nouvelle " Enigmpap"
EHUKLMNOQRSTU veux dire VIVELARETRAITE sans doutes ...

 

[vibram]

Aurais tu un lien vers le module du Z stp ? (j'imagine aliexpress ?)

 

[vres]

L'axe Z fait partie du kit, je ne suis pas certain que l'on puisse l'acheter seul.

 

[vres]

Hummm Hummm ....C'est la nouvelle " Enigmpap"
EHUKLMNOQRSTU veux dire VIVELARETRAITE sans doutes ...

Comment tu as trouvé?

 

[Charly 57]

Bonjour,
ah, la deuxième vidéo, quel thriller !
L'angoisse avec le D....

Bonjour
Moi j'attends encore le P de l'alphabet en petite taille. Je vais craquer si il ne vient pas !! )