不少从事电子制造的朋友都能深有感受:一片0201的微小的电阻刚被贴装头吸起就突然偏了半毫米直接把板子都给撞坏了;或AOI的检测设备的镜头就晃了晃就把合格的电容都给误判成缺陷了,更后还得一批批的板都得返工。而这些看似“小毛病”的问题,其实根源往往都藏在了设备的那些需要反复的定位的关节上,如稍微有点间隙的机械活塞,或者由于热胀冷缩而造成的微小的误差都如同一片片的多米诺骨牌一样,一次的微小的“推动”就可能将其推向越来越大的误差的境地。
但经过一番试探后,我们才恍然大悟:要让这台设备的操作“稳如老狗”,就得从更基本的对运动的补偿入手。近两年来,在电子制造的各个领域都逐渐掀起了C-FLEX十字弹簧轴承的“旋风”,成为了不少的工程师的“秘密武器”。正是这份“拙劣”的“笨功夫”,才为我们将长期困扰的误差控制问题开了了一个又一个的“窗口”!

为啥是它?先说说电子制造设备的“痛点”
伴随电子制造设备的不断发展,尤其是那些以万次的往复运动如贴装头的XY轴、检测设备的旋转台等的设备,其机械的运动部件都经常处于高的振动状态下,对其的使用寿命和工作的稳定性都造成了较大的威胁。而传统的轴承或者导轨的设计都存在一个致命的缺陷:要么就是刚性地将两者的位置关系硬性地定死了,结果热胀冷缩时就会随之产生一一致的“顶”出偏差;要么就是简单的用弹簧的压力去对其进行单方向的调整,可一旦遇到多维度的偏移就抓瞎了。
借助巧妙的将两组交叉的弹簧片与中间的滚珠的巧妙的组合,就为C-FLEX的十字弹簧轴承的设计出了一个能“柔性”地对各种不平的路面进行补偿的“柔性”关节。而其主要的作用就是像“弹簧”一样,在设备的温度的变化、机械的磨损等多个方向上都能轻轻的“让”一点,把由此产生的微小的位移都能把它的偏差都消化在运动的过程中,而不是都累积到更终的定位上去造成设备的位置精度的下降。
它是怎么“悄悄”解决问题的?
如我们所见,仅仅用了三年的那台高速的贴片机就开始经常出问题了,尤其是在夏天开机后,由于机器的热变形都使得贴装的头都偏离了原有的位置,使得0.5mm的QFP的封装经常都错位了。以C-FLEX的十字弹簧轴承的换装后更明显的感受就是这台设备都“像会呼吸”了一样,转动起来的声响也大大降低了。

借助其特有的十字弹簧的结构既能对径向、轴向的偏差都能同时得到较好的补偿,又由于滚珠的存在使得弹簧的摩擦极小,长期的使用也不会像传统的弹簧那样用久了就“卡”起来。对产品的不断优化之际,现在的开机即可直接投用不用像以前一样等半天的热平衡了,贴装头的吸料、移动、贴装的动作都变得异常的连贯,直接将良率提了大约的3个点。
比如说,就如我们对检测设备的旋转台的改造那样,将原先的普通的轴承一换成高精度的轴承,就能把旋转的台子转个1000多次都找不出明显的间隙来了,而拍出的图像也就相对清晰了很多,不再会有“虚位”的情况了。通过将原有的C-FLEX的十字弹簧轴承改换后,重复的定位的的一致性就都大大好转了——也不是说就能永远的“不偏不倚”了,而是将其所能允许的偏差都能稳定的控制住了,不会越用越“飘”了。
它不是“神器”,但真是“核心”
或许有人会不屑地问:这就是那玩意的弹簧轴承吗?它的出众之处就只在于刚好地解决了更根本的设计问题而已。而高精度的电子制造设备也不是简单地凭借一项“黑科技”的堆砌就能实现的,它更是每一个运动的部件都得经过“微控制”。
凭借C-FLEX的十字弹簧轴承的巧妙设计,恰恰就将那些容易被我们忽略的“微小的误差”都给“柔化”了。尽管它的外在表现不如那些高调的伺服系统或视觉的算法那么引人注目,但它的存在却为我们稳定的产品的输出都默默地付出了不少的努力。

对高精度的无止境的追求之际,我们厂里的关键设备如高精ác的贴片机、AOI的精密检测机等运动的关节处都已将传统的机械轴承全部换到了C-FLEX的十字弹簧轴承上。而不是简单的把所有的偏差都硬扛在设备的身上,让其“可补偿”的这一设计思路,的确从根本上将设备的运动误差控制到了可控的范围内。
但凡从事电子制造的都深知良率的高低与效率的高低息息相关,都不得不“抠”出来。但一个微小的0.1mm的偏差就可能将一批板的良品都推向了报废的边缘,而一旦设备的停机就可能给企业带来几万甚至几十万的直接经济损失。而一根看似普通的C-FLEX十字弹簧轴承却把“稳”和“顺”作为它的“定盘星”,只要把它的基础做扎实了,就能把设备的稳妥性和生产的顺畅性都确保了。
但如今“智能制造”的口号已遍布整个行业,然而却始终没有从设备的“可靠”出发。就像一道道坚守的防线似的,C-FLEX的十字弹簧轴承都把可靠的那份都守住了。
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