CDPnP 贴片机正式开源 + 后续【直播】

iamseer

最近刚好看到秋田纯一也在搞贴片机。他是使用3D打印机机架为基础，跳过机械部分。贴片的部分也做了摄像头识别散件，和点锡膏。LZ不妨也参考一下。

https://github.com/akita11/ChipMounter

rootxie

最好点锡膏也一并搞定，刷锡膏也是非常不好的体验

dukelec

春节期间离职，有点耽误，更新一下进度。。。

最近修复了之前步进电机的一些问题：
- pid 追踪的不够接近、到达目标位置容易超限较多
- 中途修改目标位置，速度有时会突变，如果目标和当前位置很接近，会停不下来
- 限位开关停不下来，和上一条有关系
- 不能超低速运行

目前可以上电自动归位了。


另外，解决了卡进度的一个非常核心的问题：校准摄像头和吸嘴相对位置

之前校准要靠吸嘴通过复写纸在白纸上打点，然后再用摄像头对准打点的位置，操作很麻烦，打的点也不清晰，如果换大吸嘴，在白纸上留下的痕迹估计会更不清晰。
而且要重复操作两次，分别对应吸嘴旋转 0 度和 180 度的校准。

所以决定稍微延迟一下下，标配增加一个摄像头，专门用来校准：



原理是在亚克力顶面雕刻一些 marker，上下两个相机都可以通过这些 marker 找到中点，通过这个中点做为桥梁，来校准吸嘴。

然而遇到的问题是，marker 是激光雕刻，不够清晰，可能换成印刷会好一点，但还是有一个问题不好解决：如何打光让两个摄像头更好的识别 marker，和识别吸嘴位置

因为贴片机是开放的，背景不单纯，很容易受到环境光线影响，我打样了好多不同图案，都不够理想，最终决定放弃全自动校准

转而使用光学辅助的手动校准，具体方式是，不再用激光雕刻 marker，改用十字线标定尺（纯十字，不带刻度）：



嵌入到亚克力板里面：



新的校准方式：
1. 通过预存的位置，把主相机快速移动到标定尺中间位置，手动让主相机中心光标对准标定尺中心，然后清零 aux 辅助座标
2. 通过快捷键把吸嘴移动到标定尺中间位置，并通过快捷键调整高度让吸嘴接近标定尺
3. 微调吸嘴 xy 位置，通过下面的摄像头观察，使吸嘴中心位于标定尺中心，使用 aux 值快速更新 0 度的校准值
4. 把吸嘴旋转到 180 度，再次微调吸嘴 xy 位置，然后同样是使用 aux 值快速更新 180 度的校准值

为了进一步增加准确度，或者标定尺高度有变化，可以在第 1 步之前增加一步：
通过预存的位置，把吸嘴移动到标定尺中间位置，然后通过自动探底功能，找到标定尺的准确高度。

软件已经优化了双摄像头画面快速切换等功能。


目前，我手上的电机和摄像头等板子都是老款，新款总线是两个座子，更方便接线
接下来，我要把我样机的板子都换成新款，然后定制连接线、定制包装盒等
应该很快可以上线了，预计一个月左右

amigenius

摄像头没有专用光源？这样环境适应能力差，帧率也下降。

dukelec

amigenius 发表于 2022-4-13 21:49
摄像头没有专用光源？这样环境适应能力差，帧率也下降。
(引用自104楼)

主攝像頭有光源，放元件的平台本身就是光源

攝像頭也留有光源接口，可以在攝像頭附近貼一圈輔助光源，校準的時候用一下，不加影響也不大

amigenius

dukelec 发表于 2022-4-13 21:51
主攝像頭有光源，放元件的平台本身就是光源

攝像頭也留有光源接口，可以在攝像頭附近貼一圈輔助光源，校 ...
(引用自105楼)

背照是个好方法，容易识别元件轮廓，但PCB的Mark点，有辅助光源识别才可靠。另外没有飞行相机，抓件（吸）的时候如果歪了，就没办法纠正了，不过虽然如此也还是比纯手工贴强1百倍，哈哈

dukelec

amigenius 发表于 2022-4-13 21:58
背照是个好方法，容易识别元件轮廓，但PCB的Mark点，有辅助光源识别才可靠。另外没有飞行相机，抓件（吸 ...
(引用自106楼)

傳統貼片機是在料帶裏面快速抓取，抓的時候容易偏，一方面是衝擊大，另一方面是料帶會動，也不防滑

我這個沒有這方面問題，抓的會比較準，對於電阻電容，不太需要飛行相機做二次校準
對於高密度芯片，置放前停一下，人工檢查一下，反正一個板子頂多才一兩片高密度芯片

還有，pcb 的 marker 點做小一點，更好對準，我喜歡畫的是焊盤直徑 0.3mm 的 marker 點。

dukelec

貌似又 delay 了，为了优化

近期完成：

气泵已经安装在X轴滑轨上，有硅胶阻尼，气泵的震动可以忽略不计，气管连接也简单很多。

X 和 Y 轴的导线由弹簧支撑，不再凌乱。（气泵到 Z 轴的线太长了，后面会改短。）

添加了一个固定摄像头，以通过光学刻度辅助喷嘴校准（最早测试用的是 24mm 直径的标定尺，画亚克力的时候选择了 22mm 的，结果 22mm 的线细很多，不清晰，又重新改为 24mm，下面图中为 24mm 版本）。
此摄像头底部增加了 cnc 的亚克力板，为了底面平整，方便贴硅胶垫。（主背光板调节小板也加了底部亚克力板。）




剩余工作：

R 轴也增加了上电自动归零检测开关（设计完成，待组装）：



为裸露的电路板添加亚克力顶盖。（设计完成，等待组装。）

为固定相机添加一圈光源。

在底板上添加一些电线固定夹。

为 CDBUS Bridge 和 CD-PnP 连接添加一个小转接板，为 DC 适配器提供插座。

设计包装并开始销售（可能在几周内）。

2020echo

dukelec 发表于 2022-5-14 02:49
貌似又 delay 了，为了优化

近期完成：
(引用自108楼)

大概卖多少钱一台？

所有资料，全部开源吗？

dukelec

25 套贴片机材料准备差不多了，弹簧、线材等都定制了，前几天把最贵的 100 件丝杆滑台付掉了，可能再过一周左右我就要驻扎到东莞，开始组装了。

前段时间又有一些比较重要的优化，花了一点时间：

之前背光板是在工作台上面，现在移到下面，这样工作台可以铺更大的硅胶垫，更平整，也不担心运输时移位。
之前放在上面的时候，背光板上下都要垫硅胶垫，中间还容易鼓起来，因为背光板表面的柔光膜只是最外圈有胶水固定。
（发货会使用 130x300x3.0 mm 的硅胶垫，正在定制中。）

另外改进的是底部辅助摄像头，现在是直接安装到底座上，因为位置固定，校准更方便。
因为安装在底座之后高度会受限，为了尽量增加顶部十字校准尺的高度，顶部亚克力改了一板，使用特殊的小号沉头螺丝。
螺丝顶部比十字校准尺顶部低一些，可以避免移动吸嘴的时候吸嘴撞到螺丝（下图用的还是老的顶板，只是换了一颗小螺丝试大小）。

辅助摄像头的位置还调整了一次，向后移动了 5mm（远离背光的方向），新的大底板做了 26 套還沒回來（下图为改动前）。

TestProject

dukelec 发表于 2022-7-23 02:29
25 套贴片机材料准备差不多了，弹簧、线材等都定制了，前几天把最贵的 100 件丝杆滑台付掉了，可能再过一周 ...
(引用自110楼)

定一套，什么价

dukelec

TestProject 发表于 2022-7-23 17:20
定一套，什么价
(引用自111楼)

看這個子論壇預訂帖，持續有效

dukelec

硬件方面，最近一两周在升级 USB 转 485 的转换器（硬件、软件、外壳），之前已经装好了 25 套老款的（stm32f105）
最近看新的芯片出来了，于是打算重新做一批，这样 cd-pnp 所有 mcu 就都统一使用 stm32g0 系列了（stm32g0b1cbt6），
（硬件支持 usb pd，日后可能可以直接用 usb 供电 20v，目前没时间增加 usb pd 软件支持）
v4.1 自己贴了一片验证过了，目前已经外发贴 30 套微调后的 v4.2 版本

目前组装 CD-PnP 的同时，CDBUS-BRIDGE v4.2 会同步搞好，一起发出
下面是 v4.1 实物图，最终发货的外壳边缘会增加倒角

工程师030

dukelec 发表于 2022-12-12 19:22
硬件方面，最近一两周在升级 USB 转 485 的转换器（硬件、软件、外壳），之前已经装好了 25 套老款的（stm3 ...
(引用自113楼)

楼主的项目等了好久，不容易啊。主控单片机不做运算吗？感觉不如用过国产的M4核芯片来的实在呢

TestProject

可以订货了吗？

dukelec

TestProject 发表于 2022-12-27 18:32
可以订货了吗？
(引用自115楼)

截至昨天，亲自装好了 4 台（最右边那台是我调试用的），最快下周三可以发货，因为之前定制的乳白硅胶板质量不好，内部杂质有点多，换了一家重新做了一批，下周二可以发出

由于临近春节，不知道是否有人有闲功夫想春节期间试玩

昨天急着下班，随便用手机拍了一下，背景杂物有点多，光线也不好：


目前一个人装机，第 1 台装了三四天，接下来 3 台是一起安装的，花了两天，下周还会接着装，节后会找人帮我装

lyping1987

dukelec 发表于 2023-1-8 16:03
截至昨天，亲自装好了 4 台（最右边那台是我调试用的），最快下周三可以发货，因为之前定制的乳白硅胶板 ...
(引用自116楼)

这是出套件了吗?  价格怎么样呢？

jsntzxh

什么价格？

TestProject

dukelec 发表于 2023-1-8 16:03
截至昨天，亲自装好了 4 台（最右边那台是我调试用的），最快下周三可以发货，因为之前定制的乳白硅胶板 ...
(引用自116楼)

怎么下单，先来一台