В статье рассмотрены манипулятор-установщик «САХАРА СХ250‑М», настольная печь «САХАРА СХ250‑П1», термопрофайлер «САХАРА Т8-20». Это оборудование, предназначенное для мелкосерийного производства печатных плат, отличается эксплуатационными возможностями, которые не реализованы в изделиях других производителей. В качестве комментариев к каждой главе добавлено интервью с руководителем компании «САХАРА» А. В. Гриневичем.
Компания «САХАРА», д. Федоскино, Московская обл.
Компания «САХАРА» из Подмосковья разрабатывает оборудование для SMD-монтажа печатных плат, которые выпускаются небольшими сериями и единичными экземплярами. Ключевыми разработками компании, которые сегодня набирают популярность, можно считать манипулятор-установщик «САХАРА СХ250‑М», настольную печь «САХАРА СХ250‑П1», термопрофайлер «САХАРА Т8-20». По ряду эксплуатационных возможностей эти решения не имеют аналогов в России и в мире.
Например, настольная печь фактически имеет трехзонное исполнение, позволяющее без ограничений задавать температурный профиль по аналогии с принципом работы больших печей. Настольный манипулятор, оснащенный камерой, дает возможность быстро осуществлять монтаж в полуавтоматическом режиме. Время развертывания манипулятора и его настройки занимает считанные минуты. Термопрофайлер позволяет автономно и непрерывно вести мониторинг температуры по восьми каналам. Интересной особенностью оборудования компании «САХАРА» является развитое программное обеспечение, позволяющее добиваться требуемых настроек и автоматически устанавливать термопрофиль.
Рассмотрим эти устройства. В качестве комментариев к каждой главе добавлено интервью с руководителем компании «САХАРА» Александром Гриневичем, который рассказывает об особенностях нового оборудования.
Настольная печь для пайки SMD‑компонентов
Большинство компактных (настольных) печей для пайки SMD-компонентов на печатную плату имеют недостатки, связанные с настройкой температурного профиля. В отличие от крупных промышленных печей, оснащенных датчиками, у них ограниченные возможности для точного управления температурой. Пиковую температуру, необходимую для формирования паяных соединений, в них может быть трудно поддерживать. Или, наоборот, излишне высокая температура может повредить компоненты. Распределение тепла в печи может быть неравномерным и т. д.
Большинство таких печей – однозонные. Компания «САХАРА» разработала трехзонную настольную печь «САХАРА СХ250‑П1» (рис. 1), которая позволяет точно следовать температурному профилю.
Рис. 1. Настольная печь для пайки SMD-компонентов «САХАРА СХ250-П1»
Почему вы решили сделать собственную компактную печь для монтажа плат?
Мы раньше занимались большими промышленными печами, и у нас появилась идея, как сделать хорошую настольную печь. Компактную, но полностью выполняющую свои функции. Потому что большинство настольных дешевых печей, по сути дела, своих функций не выполняют. Ведь они однозонные, а в одной зоне реализовать и предварительный, и пиковый режим за короткое время физически невозможно.
В чем уникальность вашей разработки?
Шаттл (корзина с платами) автоматически заезжает и движется по зонам внутри печи. Их две. Вначале корзина заезжает в первую зону, здесь происходит предварительный нагрев. Время и температура нагрева регулируются программно – через компьютер. Пока корзина находится в первой зоне, во второй зоне достигается температура пикового нагрева. В определенное время шаттл уезжает в следующую зону, там происходит оплавление (температура и время задаются программно). Когда пик проходит, платы автоматически возвращаются в зону, где были до этого, и происходит охлаждение. Холодный воздух не используется, изделия охлаждаются на 50–70 °C. Затем платы выезжают, и печь подает звуковой сигнал, означающий, что можно загружать новую партию.
Шаговые двигатели системы работают полностью автоматически?
Да, вся система функционирует автоматически. Печь «понимает», сколько времени и где нужно находиться, где выехать, остановиться. Для оператора, который устанавливает и вынимает платы, предусмотрена только одна кнопка. Настройки выполняет инженер с компьютера.
У вас такие печи приобретают для единичных плат? Не слишком ли роскошно?
Ну почему роскошно, даже одну плату надо качественно спаять. Те, кто у нас такие печи купил, очень довольны. Но, вообще говоря, иногда наши печи «САХАРА СХ250‑П1» используют намного шире. Мы позиционируем их как оборудование для небольших серий или для единичных плат. А люди ставят ее в серийное производство и эксплуатируют день и ночь. Так и паяют автоматически на этой маленькой печке. Потому что печь недорогая, а при этом по качеству пайки, как большие конвейерные печи.
Манипулятор «САХАРА СХ250‑М»
Для установки SMD-компонентов на печатные платы компания «САХАРА» разработала полуавтоматический манипулятор «САХАРА СХ250‑М». Похожие устройства на рынке называют установщиками, они подходят для мелкосерийного производства или изготовления единичных изделий, например, прототипа платы.
Манипулятор «САХАРА СХ250‑М» компактен (рис. 2): его основной блок имеет размеры 300 × 100 × 200 мм и весит 2 кг. Его легко поставить на стол, убрать или переместить в другое место. Калибровки, настройки давления не требуется, это выполняется автоматически. Также автоматически учитываются особенности, важные для монтажа плат, такие как кривизна платы или высота элементов. Прибор достаточно включить в сеть и выставить значение нуля: это максимальная высота установочной головки, с которой производится «прицеливание компонента». Впрочем, значение нуля сохраняется в памяти встроенного контроллера, и в следующий раз его можно не менять.
Как работает манипулятор. Оператор подводит установочную головку к питателю, где упакованы компоненты, и прицеливается, то есть захват опускается не до конца, а до установленного уровня. Прицелившись, оператор нажимает кнопку, и компонент захватывается вакуумом. Затем, используя только пальцы, оператор перемещает установочную головку на печатную плату и вновь опускает компонент на уровень прицеливания. И только после этого устанавливает компонент на плату. Все эти действия контролируются и автоматизируются с помощью встроенного контроллера, что минимизирует вероятность ошибки.
Рис. 2. Полуавтоматический манипулятор «САХАРА СХ250-М»
Как вы позиционируете так точно? Каждую плату надо закреплять?
Закреплять плату не надо, у нашего манипулятора нет никакой вибрации. Вот установщики всегда создают вибрации. А у нас достаточно взять коврик для пайки и положить плату, монтаж ее никак не сдвинет. Можно и несколько плат сразу положить. Теоретически вы можете задеть их рукой, но это надо постараться.
Мы спокойно смотрим, куда надо установить компонент, нажимаем кнопку, и манипулятор его устанавливает, не только отключая вакуум, но и дополнительно отдавая воздух. Вроде бы просто, однако в мире никто так не делает.
Насколько просто управлять вашим манипулятором?
Управлять им легко. И уж точно проще, чем установщиками, за счет штанги. Оператор работает только пальцами, а не всей рукой (работать всей рукой тяжело). А у нас еще и поворот на 90 градусов автоматически делается.
Какая оптика требуется для монтажа?
Большую часть компонентов можно установить без дополнительных приспособлений. Однако опционально в комплект входят две камеры, они позволяют выполнить монтаж микросхемы или процессора. Можно вывести изображение установочного поля на компьютер.
Какие платы можно монтировать?
Манипулятор позволяет выполнять монтаж печатных плат с габаритами до 250 × 250 мм, толщиной 0,5–5 мм. Минимальные типоразмеры компонентов: 0402, min-melf, SOIC, SOT и т. д.
Термопрофайлер «САХАРА Т8-20»
«САХАРА Т8-20» (рис. 3) – термопрофайлер, позволяющий точно измерять температуру печи по восьми независимым каналам. С помощью этого устройства можно построить детальный термопрофиль печи, вести постоянный мониторинг температуры, измерять температуру непосредственно на поверхности печатной платы, что помогает учитывать температурный градиент между поверхностью изделия и горячим воздухом в печи, оптимизировать процесс пайки компонентов. ПО термопрофайлера позволяет автоматически подбирать температуру каждой зоны для построения идеального термопрофиля печи.
Рис. 3. Термопрофайлер «САХАРА Т8-20»
Какие инновации применялись в термопрофайлере «САХАРА Т8-20»?
Инновацией я считаю нашу программу, которая позволяет автоматически подбирать температуру печи. Также мы предлагаем более дешевую цену. Концепция нашей компании – это доступный по цене инновационный продукт. Иногда из-за цены народ боится покупать наш термопрофайлер, никто не понимает, почему, если обычно Kic стоит порядка миллиона, у нас 105 тысяч? А вот так, и это наше преимущество! И все же наши термопрофайлеры покупают: и дистрибьюторы, и производители, частные и государственные компании. Так что их у нас в стране уже немного знают. И главное, что мы даем шанс всем производить высокачественные изделия.
Что планируете выпустить в ближайшее время?
У нас принтеры на подходе. Это инновационный продукт. Полуавтомат, а по точности, по другим характеристикам даже близко ничего подобного нет на рынке. У нас было, от чего отталкиваться: раньше мы производили принтер-полуавтомат, но на выходе он получался дороже. Новый принтер мы упростили, чтобы был дешевле. Но это будет реальный полуавтомат с двумя камерами, с регулировкой высоты отрыва платы, прижима, с внутренней растяжкой трафарета (что позволяет не использовать дорогостоящие рамки). Есть похожие чешские и итальянские принтеры, но они стоят в 4‑5 раз больше и по технологии отстают от нас. Планов много, но не хватает времени и денег для быстрого выпуска новой продукции.
Беседовали С. В. Бодрышев,
главный редактор журнала «ИСУП»;
А. В. Гриневич, генеральный директор,
компания «САХАРА»,
д. Федоскино, Московская обл.,
тел.: +7 (916) 033‑8590,
e‑mail: smt@smtsahara.ru
Опубликовано в журнале «ИСУП» № 3(117)_2025
Иллюстрации предоставлены компанией "САХАРА"
_big.jpg'); "2(116)_small.jpg")
