Хайтек-производство дома

Чувак дома на коленках делает вполне промышленные партии плат по SMD-технологии, причем самостоятельно построил самодельный SMD-расстановщик (вот его работа на видео), принтер паяльной пасты и еще всякие агрегаты. Ахренеть не встать. Чтобы вы поняли, о чем идет речь:

Вот так выглядят платы из очередной партии. Всего 120 плат, 4140 компонентов:

Все, кто имеет дело с разработкой электроники (и сочувствующие) привыкли, что мелкая SMD «рассыпуха» — конденсаторы, резисторы и прочие детали, как правило поставляются в пластиковых или бумажных перфорированных лентах в катушках. На производстве ленты заправляются в специальные питатели, которые вставляются в расстановщики компонентов. При этом размер самих компонентов постоянно уменьшается, и сейчас в производстве в ходу компоненты типоразмера 01005.

Сами можете прикинуть — как такими оперировать вручную. В нашей оборонке реально сидят бабы и под микроскопами пинцетом ставят эти детальки на платы, процент брака и стоимость результирующих изделий сами можете представить, а всё от того, что начальство душит жаба купить SMD-робот, хотя бы китайский. Ну потому что деньги на мерцедес геленваген АМГ себе под задницу нужнее.

А тут чувак сам сделал нужных роботов. И гонит серии прямо в собственной спальне. Нет, я нихрена не шучу:

Фото снято на широкоугольный объектив, поэтому картинка сильно искажена, зато все влезло в один кадр.

Справа на столе стоит расстановщик SMD компонентов и 3D принтер. Было бы чуть больше места — стоял бы еще и фрезер по металлу, а еще чуть больше — и лазерный гравер, но увы, с местом пока не очень, так что пока живу без фрезера и гравера.

Вот запись мастера от 25 июля 2016 года:

Впервые я его использовал «по-серьезному», для потокового производства плат. До этого я делал лишь небольшие тестовые «партии», причем постоянно приходилось исправлять какие-то косяки, непрерывно следить за процессом и т.п. Сейчас же мне удалось все настроить до такой степени, что я практически со спокойной душой оставлял аппарат работать без присмотра и шел готовить ужин, например. Результат мне очень понравился. Да, недочеты были, в основном — проблемы с захватом компонентов по разным причинам, буду до отлаживать — всякая ерунда по большей части. Однако, решение проблем занимало не много времени, большую часть времени аппарат работал как надо. В итоге за 6 часов расставлено и спаяно 47 плат. Вручную бы я их умер бы расставлять. Итоговая эффективная скорость составила 266 компонентов в час (мгновенная около 500). Это учитывая замену плат, периодическую рекалибровку, решение всех косяков и т.п. При этом аппарат работал в фоне, я занимался своими делами, подготовкой новых и запеканием расставленных плат.

Конечно, до скорости промышленных аппаратов (десятки тысяч компонентов в час) тут далеко, но и цели достичь таких скоростей не ставилось. Итоговая скорость позволяет мне за 2-3 дня закрыть потребность в производстве плат на пару месяцев вперед, поэтому скорее всего станок я уже не буду как-то особо модернизировать и улучшать, а оставлю работать как есть.

Для тех, кто не в курсе, как паяются платы с SMD компонентами — небольшой ликбез. Перед тем как установить пустую плату в станок — на нее через специальный трафарет наносится паяльная паста, представляющая собой смесь флюса и мельчайших(десятки микрон) шариков припоя. По консистенции она напоминает что-то типа пластилина. Отверстия в трафарете расположены в тех местах, где собственно должна производиться пайка ножек деталей к плате. Затем станок просто расставляет детали на плату, причем т.к. паяльная паста довольно липкая — они сравнительно надежно фиксируются к плате. После этого плата помещается в специальную печь, где хитрым образом нагревается. При этом припой в пасте плавится, слипается и припаивает ножки деталей к плате.

Ключевой агрегат в системе — это расстановщик. Теоретически это простой двухкоординатный робот с вакуумной головкой, который присасывает детальку из ленты к соплу, а потом ставит ее на нужное место на плате. Но прикол состоит в том, что тут нельзя обойтись движением по координатам — детальки в ленте размещены с некоторыми смещениями, и платы тоже могут иметь неточности. Поэтому используются системы технического зрения (в данном станке — дешевенькие камеры от видеонаблюдения, и простой ноутбук в качестве системы распознавания обюразов и управления сервоприводами), при помощи которых необходимая точность достигается буквально «по месту». Вот вам иллюстрация:

Это тестовая расстановка резисторов. Сверху — компонент просто берется вакуумной головкой с ленты и ставится на место. Снизу — используется видеокамера, которая смотрит снизу на головку со взятой деталью, и корректирует как поворот головки, так и уточняет координаты (ведь деталь могла присосаться не только с некоторым поворотом, но еще и с линейным смещением). Разница — очевидна.

Заодно эта же камера убеждается, что головка вообще взяла деталь с ленты. Если не взяла — взятие можно повторить, а если снова не получается, то можно как-то отреагировать, либо позвав оператора, либо промотав ленту до следующей детали. Естественно, и на деталь в ленте головка нацеливается техническим зрением. И потом на плату — тоже.

А вот как у этого чувака сделан подаватель ленты с деталями:

Чисто механическая конструкция. Протяжка ленты происходит за счет нажатия головкой робота-расстановщика на рычаг подавателя. При этом подаватель максимально узкий, он лишь немногим шире ленты с деталями (собственно, товарищу удалось уложиться в ширину катушки с лентой) — это важно, чтобы уместить рядом с рабочим полем компактного робота максимальное разнообразие лент с разными деталями. И да — детали подавателя напечатаны на 3D-принтере, это важно, поскольку подавателей нужно много, и делать каждый вручную — геморойно.

Чтобы вы оценили элегантность конструкции — вот вам серийный подаватель ленты от промышленного SMD-робота:

А вот вам один из сбоев при расстановке:

Головка присосала комара. Это практически невероятное стечение обстоятельств — либо клапан закрыт и сопло ничего не притягивает, либо к соплу притянута деталька. Комар мог попасться только в тот момент, когда по какой-то причине не состоялось захватывание детальки из ленты, что случается весьма редко. Кадр как раз с нижней камеры.

Когда ставятся многие тысячи деталей, бывает и такое.

Материал: https://alex-avr2.livejournal.com/235693.html
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Proper на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@proru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

Читайте также:

новые старые
Владимир
Владимир

Мастеровитый чувак))

Gena
Gena

Как моделист-моделисту. Я ваху…! Молодец!

Владимир
Владимир

Согласен.

Alex1d6
Alex1d6

super

Sagamor
Sagamor

судя по обстановке в комнате, этот парень не рокфеллер

Gena
Gena

А зачем?

ZIL.ok.130
ZIL.ok.130

точнее — не Ололоша.

Sagamor
Sagamor

Видео из СССР, как два тепловоза установленные параллельно тянут ракету Н-1. Монстр
https://goo.gl/jyM4NG

iStroller
iStroller

По большому счету таким талантливым людям, которые сделали что-либо уже работающее, а не пачку бизнес планов, надо немедленно давать лабораторию и неограниченное финансирование, режим наибольшего благоприятствования. У него в светлой голове может быть уйма проектов. Интересно, есть ли в руководстве страны люди отвечающие за поиск и поддержку таких вот уникумов?

zontik
zontik

Идея не сработает, стимула развиваться не будет.
деньги и так дают, зачем развиваться.

FLY_Slim Jr.
FLY_Slim Jr.

Ага, надо пилить.

iStroller
iStroller

А что, дальше сидеть по спальням? Главное это прецедент. Никто ведь не считал сколько таких Кулибинов не могут ничего добиться т.к. спальня маленькая.

zontik
zontik

А вот тут вы заблуждаетесь, он гараж снять может? может. это копейки, производство шире и лучше. Шевелится надо. да я думаю он скоро и без аренды гаража жил площадь расширит, детали для робота-то не дешевые.

zhevak
zhevak

Молоток!
Чуваку как-то жутко повезло нащупать небольшую потребность и раскрутить свой бизнес до серийных изделий. Молодец! Тут ищешь, ищешь, ищешь, ищешь и вдруг … Тихо!!! Всем тихо!!! Замрите все! Не спугните! Кажется — вот оно — массовая потребность. Начинаешь клепать опытную партию в 10 штук…

Ан-нет. Показалось! Затратили ресурсы, отработали на склад. Убытки. И снова в поиск. И снова ищешь, ищешь, ищешь … никому ничего не надо.

Спрашиваешь потенциального клиента — что надо? Что душа желает? Либо уже ничего не надо (всё есть), либо рисует картину маянезом из далёкого будущего — хочу «это» за вот столько денег… Ну что можно, сказать. Мдя..

Электронику-то и программирование микроконтроллеров мы, почитай, все умеем. А вот нащупать потребность рынка в серином изделии — хрен там! У всех всё есть. Никому ничего не надо.

А вообще это реально лотерея — начать бизнес с изготовления штучных изделий (дорогих) и уйти на серийное производство (отодвинув конкурентов ценой). А конкуренты, как правило, сильные и имеют очень даже сильные шансы обойти тебя. Ну или как минимум за счет старых (проверенных) связей договориться с твоим потенциальным клиентом, что они выпустят свой товар, но чуть позже. По цене примерно такой же, как у тебя.

— Ты пока у него не покупай! Потерпи месяца три. Зачем тебе с ним связываться? А мы с тобой работаем уже хх лет!

То что описано в этой статье — это скорее исключение, а не правило. Я знаю много людей, которые так и не смогли раскрутиться. Без связей тут ничего не поможет. Даже расстановщик SMD-компонентов.

У меня у самого сколько разработок ушло в корзину. Ну как в корзину? Приходит клиент:

— Можешь?
— Могу!

Договариваемся о цене, о сроках. Всё пучком. Через какое-то время довольный клиент забирает изделие. Всем хорошо. А где следующие клиент на второй, третий экземпляр? Нет их. Даже близких заказов нет. Но это всё фигня! Можно поупираться с рекламой. Хотя вероятность, что что-то «выстрелит» очень мала.

Вот объясните мне, почему стоимость комплектующих в Промэлектронике в разы превосходит стоимость тех же самых комплектующих в китайских изделиях.

Допустим, разработал и изготовил я кухонный таймер. Вещь кране незатейливая. И в то же время — по отзывам родственников довольно-таки полезная. Понятное дело — я испытывал на родственниках. Понятное дело — родственникам и друзьям — бесплатно. Изготовить и подарить 5-10 изделий это не убытки. Но объясните мне, почему не взлетело? Что пошло не так? Почему, «чужим» этот таймер оказался не нужен?

Ладно. Согласен. Таймер не столь необходимая вещь, чтобы за неё отдавать свои деньги непонятно какому-то Васе Пупкину. Хорошо. А тогда — что нужно людям? Что душа у людей желает?

Вот по этому бизнес — это та ещё лотерея. На выигрышь очень сильно влияет наличие связей, которые рулят финансовыми потокам. Проблема в том, что об этом не принято говорить в слух. Вот, вам и кухонный расстановщик смд-компонентов.

У меня помимо кухонного таймера много было разных бытовых изделий. Ни одно не взлетело. Просто я хреновый бизнесмен, и наличие смд-расстановщика мне точно не поможет. А что помогает бизнесу выйти на серийность, я уже говорил.

Хех!

Serg8888
Serg8888

Из последнего, что собрал — выключатель света в коридоре на основе пассивной и активной локации. Пассивная — звуковая на ноту ДО второй октавы, активная — инфракрасная на приближение, например, руки. Использованы SMD компоненты, чтобы в размеры вписаться, да паяльник заточить поострее и лупу большую, да двусторонняя ЛУТ-технология ПП.

zontik
zontik

Ну почему же мне ЕГАИс нужен.
Пожарная сигнализация военным… ещё кучу фигни можно придумать, но вы как творческий человек, не любите работать на конвейер, раз.
заморачиваться с лицензией два, ну что вам стоит (с технической точки зрения) наладить выпуск пожарных сигнализаций ничего, а вот за лицензией и финансированием бегать придётся. не факт, что отобьете. Но есть вариант производства под чужой лицензией. Ваши извещатели открытого пламени очень даже пойдут.
И иногда вылазьте из под паяльника и товарищей по физике, это три, приземленней надо быть приземленней. зайдите к продавцу в ларёк, интересных проблем там нет, а вот массовую мелочевку встретить можно.

zhevak
zhevak

>> Пожарная сигнализация военным…
О-о! А я как раз занимался пожарными извещателями.
Только, вот в чём заковырка, я эту кухню хорошо знаю. У нас московские сертификаторы, ну те самые чиновники, которые выдали сертификаты на наши изделия, сидели на «зарплате» у нас. Компания им специально платила, чтобы они когда надо закрыли глазки на огрехи и пропустили нас без очереди, когда надо — притормозили бы конкурентов. Я понял, если в этом секторе рынка играть по честному, по закону, то … А быть таким, как те, на кого я работал, я не могу. Да и не умею. Мои проблемы. Бизнес не бывает честным.

>> вы как творческий человек, не любите работать на конвейер, раз.
Вы правы — монотонная работа утомляет меня. Но у меня богатый опыт (по тем же пожарным извещателям) — разработки и передачи в производство. Сопровождение производства, разработка оснастки и автоматизации для массового выпуска изделий. Это, к стати, очень интересное дело!

>> ну что вам стоит наладить выпуск пожарных сигнализаций ничего
Ну, как минимум отсутствие стартового капитала. Могу начать с партии 10-20 штук. (Разумеется, пока ручной труд.) Но кому нужна такая партия от неизвестного производителя, который пока работает себе в убыток и — в любой момент по этой причине — может сдохнуть. Риск? — Риск! А зачем рисковать? Только «родственник», курирующий финансовый поток, может рискунуть перенаправить поток в «нужную» фирму-производитель. Регулятор не дурак, понимает — это шанс. И если его упустить, то «подпитку» получит кто-то чужой. Поэтому безымянный Вася Пупкин идёт лесом, будь он хоть трижды умён. А в конце концов чей-нибудь «племянник» вскроет Васино изделие, произведёт реверс-инжиниринг и выпустит свой, путь даже не клон, но нечто близкое по функционалу или принципу работы. Зачем нам Вася? Вася за бесплатно уже отработал. Вася не нужен. А потом Вася сидит и удивляется, ну как же так! Как так — ведь были ж все предпосылки для того чтобы изделие «влетело». Просто наивный Вася не знает всей этой кухни. Он видит только техническую сторону. Он знает только свои вольты-миллиамперы-мегагерцы. Но он совершенно не ориентируется в реальной жизни.

>> Ваши извещатели открытого пламени очень даже пойдут.
Я знаю, что мои изделия довольно-такие интересные с технической точки зрения. У меня даже были кое-какие отработанные (то есть, реализованные в железе и проверенные на предмет того, что __это__ работает) задумки, которые позволили бы продвинуться чуть дальше, чем конкуренты. Но что толку? Одна говорильня. Слова, слова, слова…

Вот, если бы были реальные заказы, а не гипотетические, то мы бы сейчас не словоблудили бы и занимались делами. «Ты такой умный, твои изделия нужны!» — это издевательство над здравым смыслом. Поверьте, мы все отлично видим и знаем, чьи изделия востребованы и чьи изделия «попадают на прилавок». Ответ простой до тошноты — изделия, отнюдь не самых умных людей. Скорее самых проворных и вороватых, но не умных. Ум и порядочность тут как раз являются помехой. Не-е, конечно, бывают исключения. Например, (наверно) вот этот парень, о котором статья. Но таких единицы. А таких как я — сотни тысяч, если не миллионы.

>> зайдите к продавцу в ларёк
Заходил. И не к одному. Пытался выставить свой датчик протечки. С другими изделиями приходил. Глухо. Не берут. Нет сертификата — отвали. Рисковать никто не хочет. То есть витрины магазинов для моих изделий закрыты.

Фокус в том, чтобы пустить таких как я по кругу — сначала получи сертификат… Ну, не буду перечислять всех рогаток. Короче, я убиваю свое время, свои деньги, свои ресурсы и прихожу к заветной цели — «изделие на витрине» — в выжатом состоянии. Если вообще дойду.

Альтернатива. Можно ходить напрямую по организациям и предприятиям. Но там другая засада. Там «чужих» со стороны к себе не пускают.

Короче, издох я. Потерял веру в «правильное» начало. Остается как-нибудь докоптить остаток лет и тихо и не заметно уйти.

FLY_Slim Jr.
FLY_Slim Jr.

Продай наработки и работай дальше. Пендосам продай, пока они ещё есть

zhevak
zhevak

Продай…

Хы! Не-е, дураков нема. Окромя нас.

Люди покупают только тогда, когда чётко осязают количество выгоды от приобретения. Всё, что не осязается как выгода — то стоит не более 100 рублей (не 100 тыс. рублей!). И находится в статусе лотерейного билетка.

Люди рассуждают так:
— Купил, а оно совсем не то, что я думал. Да ну хрен с ним! 100 рублей не деньги!

А всё, что стоит более 500-1000 рублей — у людей вызывает трепетное чувство «видеть выгодность от приобретения».

Так какая выгодность от приобретения разработок будет у людей, говорите? 🙂 Дураков нет. Люди не дурнее меня. Поэтому я не могу им ничего продать.

FLY_Slim Jr.
FLY_Slim Jr.

Ну тогда ставь знакомым или вообще похорони тему, так как ты выше прекрасно описал как это работает. Не работает.

belorukoff
belorukoff

Есть, однако и другие варианты ‘заказчиков’. Хотим, аж кушать не можем. Ладно, можно сделать, но! STM32+плиска чуточку защищены и скопировать не получится. Всё, кЮщать уже могут, передумали.

Ванёк26
Ванёк26

Не могу понять…
Это на плате 0603 элементы или 0402?

Ванёк26
Ванёк26

Насчет бабы 01005… да еще в оборонке… кхм сомневаюсь. Хотя бы потому что МО требует качество приемки ВП. А отечественных конденсов приемки ВП я чо та не наблюдаю.

Ванёк26
Ванёк26

Красавчик. Кулибин.