"CNC"-Bohrer/Bestücker

Grundsätzlich wäre zu untersuchen ob Du die Leiterplatten oder das 
Werkzeug bewegen möchtest. Ein erster Schritt wäre z.B. einen alten 
Stiftplotter zu mißbrauchen, was den Vorteil hätte einige HPGL-Befehle 
nutzen zu können. Beitrag "V: Stiftplotter HPX-84 Mechanik"

> "Vergiss es, ist zu teuer, kauf es gleich gut und fertig, das ist billiger"

Genau das würde ich empfehlen.

oszi40 schrieb:
> Grundsätzlich wäre zu untersuchen ob Du die Leiterplatten oder das
> Werkzeug bewegen möchtest. Ein erster Schritt wäre z.B. einen alten
> Stiftplotter zu mißbrauchen, was den Vorteil hätte einige HPGL-Befehle
> nutzen zu können. Beitrag "V: Stiftplotter HPX-84 Mechanik"

Achso ja. Ansich genauso wie bei dem Bestücker vom Link. Also das 
Werkzeug bewegen. Jedoch würde ich die Hard- und Software soweit selber 
machen wollen.


Bürovorsteher schrieb:
>> "Vergiss es, ist zu teuer, kauf es gleich gut und fertig, das
> ist billiger"
>
> Genau das würde ich empfehlen.

Und genau deshalb schrieb ich:

ich schrieb:
> - Ich weiß, dass es das, was ich vorhabe, sehr warscheinlich schon
> fertig existiert und das unter Umständen sogar insgesamt günstiger
> kommt. Mir geht es aber Primär ums selber machen und lernen.

Mir gehts hauptsächlich ums machen und nicht, dass ich die Bestückung 
von z.B. 10-20 Platinen im Jahr automatisieren kann

> z.B. 10-20 Platinen im Jahr
365/20=18,25 Tage pro Platine. Dann ist ja noch etwas Zeit?

Frage wäre auch noch, was bestückt werden soll. Einige 500VA-Trafos oder 
wenige SMD auf einer Briefmarke? Danach sollten Deine Mechanik und Deine 
Schrittmotoren ausgelegt werden. Mir scheint, Dein Projekt steckt noch 
in einer frühen Forschungsphase. Fang erst mal ganz klein mit einem 
alten Plotter an.

Weshalb erkläre ich, das du es lassen solltest: deine Grundidee ist für 
den Allerwertesten:

Was willst du mit dem agressiven Glasfaserdreck vom Leiterplattenbohren 
in einer Bestückungsmaschine?

Gute Nacht.

Ich denke der Shapeoko wäre doch recht gut für einen Anfang.

Als reine Fräse würde ich mir das Teil wohl so eher nicht besorgen da 
die Späne auf die Linear-Schienen fallen können und das Ding dadurch 
eventuell nicht gerade fährt.

oszi40 schrieb:
> Fang erst mal ganz klein mit einem  alten Plotter an.
Tue bitte nicht! Entweder richtig oder sein lassen.
Wenn du damit nicht zum fräsen mißbrauchst und kein 10mm Loch bohrst, 
warumm den nicht. Deine Anforderung muß aber präzise werden wie 
Ostermann oben erwähnt hat.

Die Platinengröße soll maximal 20x20cm abdecken. Die abfahrbare Fläche 
soll aber größer sein, damit auch die zu platzierende Bauteile Platz 
finden. Daher würde ich sagen, 50x50 cm. Dann hab ich genug Luft, um die 
Bauteile bereit zu stellen. Den Rest in der Mitte ist dann für die 
Platine.

Die Geschwindigkeit der Achsen ist nicht soo wichtig. Es sollte nicht 
ewig dauern, aber auch nicht so schnell sein, dass das ganze wackelt 
oder man unnötig große Motore braucht.

Die Genauigkeit der Positionierung sollte ansich nicht schlechter als 
0.1mm sein, wenn man bedenkt, dass es genug Bauteile gibt, die 0.2mm 
Pinabstand haben. Also eher besser als 0.1mm.

Beim Absaugen bin ich mir noch nicht sicher. Für das ansaugen und 
ablegen der Bauteile brauch ich ja einen kleinen Kompressor, vielleicht 
kann ich damit ein bisschen "pusten".

Die Steuerung der Achsen usw. soll ein Microcontroller machen. Die 
Daten, welches Bauteil von wo nach wo bewegt werden soll, oder welcher 
Bohrdurchmesser wo gebohrt werden soll, kommt von einer PC-Software via 
USB zum Controller.


oszi40 schrieb:
>> z.B. 10-20 Platinen im Jahr
> 365/20=18,25 Tage pro Platine. Dann ist ja noch etwas Zeit?

Ich meinte damit nur, dass ich den Bestücker nicht zwingend brauche, 
da ich (zumindest bisher) relativ wenige Platinen im Jahr bestücke. Mir 
gehts ums bauen. Deshalb will ich mir nichts fertiges kaufen.


> Frage wäre auch noch, was bestückt werden soll. Einige 500VA-Trafos oder
> wenige SMD auf einer Briefmarke? Danach sollten Deine Mechanik und Deine
> Schrittmotoren ausgelegt werden. Mir scheint, Dein Projekt steckt noch
> in einer frühen Forschungsphase. Fang erst mal ganz klein mit einem
> alten Plotter an.

Also Bestückt werden sollen SMD Bauteile. Also von 0402 oder 0603 bis zu 
großen TQFP oder DDPAK, etc. Also keine Displays, Trafos, THT, ...

Bürovorsteher schrieb:
> Weshalb erkläre ich, das du es lassen solltest: deine Grundidee
> ist für
> den Allerwertesten:
>
> Was willst du mit dem agressiven Glasfaserdreck vom Leiterplattenbohren
> in einer Bestückungsmaschine?

Naja. Ich denke mir, warum sollte ich 2 mal das gleiche bauen und 
kaufen, wo sich aber nur der bewegte Kopf unterscheidet. Also 2 Tische, 
2x 2 Achsen + Antriebe und so weiter.. Anfangen will ich aber mit dem 
Bestücker. Ein "Bohraufsatz" soll aber später machbar sein. Sollte die 
restliche Mechanik ja auch schaffen.

> Gute Nacht.

Um 14:33?? ;)

> Die Genauigkeit der Positionierung sollte ansich nicht schlechter als
> 0.1mm sein, wenn man bedenkt, dass es genug Bauteile gibt, die 0.2mm
> Pinabstand haben. Also eher besser als 0.1mm.

Mal als Hausnummer: mein Automat (ja, gekauft, massig teuer) 
positioniert auf 40 µm genau. Das reicht gerade so für 0,5 mm Pitch. 0,4 
mm wird schon grenzwertig, ist aber noch machbar.

> Für das ansaugen und
> ablegen der Bauteile brauch ich ja einen kleinen Kompressor,

Ei gewiss doch: wenn du das Vakuum mit einer Venturidüse erzeugen 
willst,
auf jeden Fall. Klein ist hierbei relativ, weil diese Methode einen 
beachtlichen Druckluftverbrauch hat, aber gut beherrschbar ist.
Mein Beispiel: Kompressor mit 50 l Kessel, läüft ca. aller 10 min für 2 
min;
Druck vor dem Druckminderer auf 600 kPa Betriebsdruck der Maschine 
zwischen 600 und 800 kPa. Kompressorleistung 800 W elektrisch. Viel 
kleiner als 25 l würde ich nicht empfehlen, da die wenigsten 
Kompressoren dauerlaufgeeignet sind.

ich schrieb:
> Mir geht es aber Primär ums selber machen und lernen.

Wenn ich das so lese, sind es ja einige Baustellen mehr:

-mechanisch
-pneumatisch
-elektronisch
-programmtechnisch

@ich: Kannst Du das bis zur Rente alles allein erledigen? :-)

Bürovorsteher schrieb:
> Mal als Hausnummer: mein Automat (ja, gekauft, massig teuer)
> positioniert auf 40 µm genau. Das reicht gerade so für 0,5 mm Pitch. 0,4
> mm wird schon grenzwertig, ist aber noch machbar.

echt? Ich dachte, diese Teile ziehen sich dann noch ein bisschen zurecht 
beim Reflow-löten. Je genauer, desto besser natürlich, doch ist das dann 
überhaupt noch mit einem Zahnriehmen möglich? Der Vorschub bei einer 
Spindel ist ja deutlich kleiner, also hätte ich gesagt, dass man damit 
deutlich besser positionieren kann.


>> Für das ansaugen und
>> ablegen der Bauteile brauch ich ja einen kleinen Kompressor,
>
> Ei gewiss doch: wenn du das Vakuum mit einer Venturidüse erzeugen
> willst, auf jeden Fall.

Was gäbe es denn noch für eine alternative?


> Klein ist hierbei relativ, weil diese Methode einen
> beachtlichen Druckluftverbrauch hat, aber gut beherrschbar ist.
> Mein Beispiel: Kompressor mit 50 l Kessel, läüft ca. aller 10 min für 2
> min;
> Druck vor dem Druckminderer auf 600 kPa Betriebsdruck der Maschine
> zwischen 600 und 800 kPa. Kompressorleistung 800 W elektrisch. Viel
> kleiner als 25 l würde ich nicht empfehlen, da die wenigsten
> Kompressoren dauerlaufgeeignet sind.

Das ganze für so nen kleines Schläuchen? Ich dachte, da muss man nur n 
bisschen Unterdruck machen, damit das "paar Gramm schwere" Bauteil 
angesaugt wird.

Ich will das Teil jetzt nicht nachbauen, aber wie gesagt orientiere ich 
mich danach:
www.vbesmens.de/de/bestueckungsautomat/externe-einheit.html


Vielen Dank schonmal für die bisherige Resonanz.

oszi40 schrieb:
> ich schrieb:
>> Mir geht es aber Primär ums selber machen und lernen.
>
> Wenn ich das so lese, sind es ja einige Baustellen mehr:
>
> -mechanisch
> -pneumatisch
> -elektronisch
> -programmtechnisch
>
> @ich: Kannst Du das bis zur Rente alles allein erledigen? :-)

Elektronisch und programmtechnisch bin ich soweit fit, dass ich denke, 
das relativ gut und "fix" über die Bühne zu bringen. Mechanisch geht es 
so, ich hab keine 2 linke Hände,  hab auch schon vorher was gebaut. 
Wollte es dennoch vorher 3D-Cad mäßig planen. Zumindest grob.
Pneumatisch hab ich ansich keine Erfahrung. Ich hab in der Ausbildung 
ein Modell einer kleinen Fertigungsstraße aufgebaut, um SPS 
kennenzulernen. Da war auch Druckluft im Spiel. Allerdings war das 
Ansteuern ausschließlich digital.
Kopf nach rechts=1, Ist Kopf ganz rechts? -> Kopf runter =1, Ist Kopf 
unten? -> Sauger=1, Kopf runter =0, Ist Kopf oben? -> ..... Sprich, 
lesen und setzen von Digitalen IOs.

Die Rente sind noch n paar Jahrzehnte hin, dass sollte klappen ;)

ich schrieb:
> Ich hab in der Ausbildung
> ein Modell einer kleinen Fertigungsstraße aufgebaut, um SPS
> kennenzulernen.

Dann sag deiner SPS, das sie das tun soll.
Hoffentlich war das kein Holzmodell.
Du willst das Fahrrad neu erfinden?

ich schrieb:

> [...] ein paar Fragen zur (Elektro-)Mechanik:
> - Welche Vor- und Nachteile haben eine Achsenbewegung durch
> Zahlriehmen, Trapez- oder Kugelumlaufspindel? (Ich stell mir
> vor, dass eine Spindel langsamer, aber auch genauer ist und
> weniger Spiel hat)

Jein...

Zahnriemen:
+ preiswert
+ schnell
+ wenig Verschleiß (?)
- wenig Kraft
- nicht selbsthemmend
- weist Umkehrspiel auf (?)
* Genauigkeit???

Trapezgewindespindel:
+ preiswert
+ viel Kraft
+ kann recht genau sein
+ bei passender Auslegung selbsthemmend
- langsam
- verschleißanfällig
- Umkehrspiel

Kugelumlaufspindel:
+ viel Kraft
+ schnell
+ genau
+ i.d.R. kein Umkehrspiel
+ verschleißarm
- nicht selbsthemmend
- teuer

Eine Warnung zu den Spindelantrieben:
Besorge Dir ein Tabellenbuch und rechne vorher die
entstehenden Kräfte nach. Endlagenschalter, Abdeckungen
usw. sind Pflicht! Verbogendes Metall kann man richten,
aber zerquetschte Finger wachsen nicht nach.

Ein Motörchen mit 100Ncm Drehmoment kann (je nach Spindel)
eine Kraft von 1kN am Schlitten erzeugen.

> - Welchen Motor sollte man dafür nehmen? DC Motor mit
> Encoder, Schrittmotor (mit Encoder) oder BLDC?

Alles, was nicht selbsthemmend ist, braucht natürlich einen
Antrieb, der ein Haltemoment aufbringen kann (oder eine
Bremse). Ein Schneckengetriebe ginge auch noch, aber das
willst Du wahrscheinlich dann doch nicht.

Hallo

ich schrieb:
> - Welche Vor- und Nachteile haben eine Achsenbewegung durch Zahlriehmen,
> Trapez- oder Kugelumlaufspindel? (Ich stell mir vor, dass eine Spindel
> langsamer, aber auch genauer ist und weniger Spiel hat)

genau. Kugelumlauf ist für deinen zweck sicher zu bevorzugen.

> - Welchen Motor sollte man dafür nehmen? DC Motor mit Encoder,
> Schrittmotor (mit Encoder) oder BLDC?

Ein guter Encoder ist sicher sehr wichtig. Ev. linear. um eine bessere 
Genauigkeit zu erreichen...

DC oder BLDC ist sicherlich dem Schrittmotor vorzuziehen... (Wenn du das 
Geld für einen guten Encoder ausgeben willst.)

> - Braucht man für die Bewegung der Y-Achse auf beiden Seiten einen
> Zahnriehmen/eine Spindel, oder reicht es, auf einer Seite eine gute
> Lagerung zu machen?

Je nach Lagerungssystem.... Das ist schwierig so zu sagen. Wenn möglich 
würde ich das ganze auf beiden seiten lagern.

Viel Erfolg bei deinem Projekt.

stef

> Je genauer, desto besser natürlich, doch ist das dann
> überhaupt noch mit einem Zahnriehmen möglich? Der Vorschub bei einer
> Spindel ist ja deutlich kleiner, also hätte ich gesagt, dass man damit
> deutlich besser positionieren kann.

Der Positionierschritt bei besagter Maschine ist 5 µm. Die 40 µm 
Positioniergenauigkeit oder besser -fehler ergeben sich aus allen 
möglichen Toleranzen und Temperaturabhängigkeiten (Leiterplatte, 
Grundplatte der Maschine usw). Und ja, es läuft bei der größten zu 
bewegenden Masse (hier: y-Richtung) mit zwei 16 mm breiten Zahnriemen 
(re. und li.). In x-Richtung:
ein Zahnriemen 16 mm breit.
Und noch etwas: die Positionierung für x und y erfolgt zwingend über 
magnetische Längenmaßstäbe mit Linearencodern. Schritte am Motor 
mitzählen reicht nicht.

Aber versuche es, wenn du fertig bist, kannst du dich ja mal melden.

Hier wurden unlängst jede Menge gebrauchte Daum Place-it für kleines 
Geld angeboten. Die funktionieren nach 20 Jahren Laufzeit wahrscheinlich 
immer noch besser als die Maschine, die du in 20 Jahren fertiggebaut 
haben wirst.

Ich habe gestern meinen Shapeoko2 erhalten und zusammengebaut - alles in 
allem recht simpel. Der Zusammenbau dauerte ca 6-8H (inkl. Trödeln und 
spätes Mittagessen). Werkzeug wird alles mitgeliefert.

Das Ding sieht für eine Bestückungsmaschine recht massiv aus, jetzt nur 
mal irgendwie den Kopf anpassen und die Software etwas studieren.

Hab zumindest eine Fräse gebaut und kann dir nur soviel auf den Weg 
geben:

Selbstbau zahlt sich aus, besonders wenn man schon einige 
Elektronikteile besitt, geht jedoch nur wirklich wenn man schon vorher 
eine Fräse zur Verfügung hat!
Schrittmotoren brauchen keinen Encoder nimm einfach Gute und kein 
Chinazeug, damit fertigst du genauer als 0,1mm aber: Kugelumlaufspindel 
sind ein Muss!
Ein Tipp Misumi und THK Führungen+Spindel findet man oft bei Ebay, 
funktionieren super auf meiner Fräse, gibts in verschiedenen 
Längen/Dimensionen. Ob als Steuerung nicht ein normaler CNC Controller 
das einfachste ist?!Ich weiss nicht wie das mit der Bestückungssoftware 
aussieht, bohren und Kontaktfräsen geht jedoch auf jeden Fall!