Estimación de Coordenadas en Tiempo Real para Robots SCARA en la Reparación de PCB Usando Visión y Triangulación Láser
Autores: Sanjeewa, Nuwan; Wathudura, Vimukthi Madushan; Kahatapitiya, Nipun Shantha; Silva, Bhagya Nathali; Subasinghage, Kasun; Wijesinghe, Ruchire Eranga
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Gestión y administración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
La industria de fabricación de placas de circuito impreso (PCB) es un sector en rápida expansión, impulsado por tecnologías avanzadas y procesos de producción orientados a la precisión. La colocación de componentes de dispositivo de montaje en superficie (SMD) en el ensamblaje de PCB se automatiza de manera eficiente utilizando robots y archivos de coordenadas generados por software de diseño; sin embargo, el proceso de reparación de PCB sigue siendo significativamente más complejo y desafiante. Reparar PCB defectuosos, particularmente reemplazar componentes SMD defectuosos, requiere alta precisión y una considerable experiencia manual, lo que hace que las soluciones automatizadas sean tanto raras como difíciles de implementar. Este estudio presenta un novedoso sistema de estimación de coordenadas basado en visión por máquina en tiempo real, diseñado para estimar las coordenadas de los componentes SMD durante tareas de soldadura o desoldadura. El sistema fue diseñado específicamente para robots de brazo articulado de cumplimiento selectivo (SCARA) para superar los desafíos de reparar componentes de PCB en miniatura. El sistema integra el servo visual basado en imágenes (IBVS) para una estimación precisa de las coordenadas X e Y y un método simplificado de triangulación láser para la estimación de la profundidad en el eje Z. El sistema demostró tasas de precisión del 98% para los ejes X e Y y del 99% para el eje Z, junto con una alta velocidad operativa. La solución desarrollada destaca el potencial de automatizar los procesos de reparación de PCB al permitir que los robots SCARA ejecuten tareas precisas de recogida y colocación. Cuando se equipa con una pistola de aire caliente como efector final, el sistema podría permitir la soldadura y desoldadura automatizadas, reemplazando efectivamente componentes SMD defectuosos sin intervención humana. Este avance tiene el potencial de cerrar una brecha crítica en la industria de reparación de PCB, mejorando la eficiencia y reduciendo la dependencia de la experiencia manual.
Descripción
La industria de fabricación de placas de circuito impreso (PCB) es un sector en rápida expansión, impulsado por tecnologías avanzadas y procesos de producción orientados a la precisión. La colocación de componentes de dispositivo de montaje en superficie (SMD) en el ensamblaje de PCB se automatiza de manera eficiente utilizando robots y archivos de coordenadas generados por software de diseño; sin embargo, el proceso de reparación de PCB sigue siendo significativamente más complejo y desafiante. Reparar PCB defectuosos, particularmente reemplazar componentes SMD defectuosos, requiere alta precisión y una considerable experiencia manual, lo que hace que las soluciones automatizadas sean tanto raras como difíciles de implementar. Este estudio presenta un novedoso sistema de estimación de coordenadas basado en visión por máquina en tiempo real, diseñado para estimar las coordenadas de los componentes SMD durante tareas de soldadura o desoldadura. El sistema fue diseñado específicamente para robots de brazo articulado de cumplimiento selectivo (SCARA) para superar los desafíos de reparar componentes de PCB en miniatura. El sistema integra el servo visual basado en imágenes (IBVS) para una estimación precisa de las coordenadas X e Y y un método simplificado de triangulación láser para la estimación de la profundidad en el eje Z. El sistema demostró tasas de precisión del 98% para los ejes X e Y y del 99% para el eje Z, junto con una alta velocidad operativa. La solución desarrollada destaca el potencial de automatizar los procesos de reparación de PCB al permitir que los robots SCARA ejecuten tareas precisas de recogida y colocación. Cuando se equipa con una pistola de aire caliente como efector final, el sistema podría permitir la soldadura y desoldadura automatizadas, reemplazando efectivamente componentes SMD defectuosos sin intervención humana. Este avance tiene el potencial de cerrar una brecha crítica en la industria de reparación de PCB, mejorando la eficiencia y reduciendo la dependencia de la experiencia manual.