Guía sobre máquinas de montaje por puntos (SMT): cómo funcionan y cómo elegirlas

Descubre cómo funciona una máquina de montaje superficial (SMT), qué significan los términos «CPH» y «precisión de colocación», y cómo elegir una máquina adecuada para tu combinación de componentes.

Por el equipo editorial de SMTBaseVerificación de datos: 23 de agosto de 202622 minutos de lectura
Línea de producción moderna de montaje superficial (SMT) en una fábrica de electrónica

Una máquina de montaje por puntos de contacto (SMT), también denominada montadora de chips o máquina de colocación de componentes, recoge los componentes electrónicos de los alimentadores o bandejas, comprueba su posición y orientación mediante un sistema de visión y los coloca sobre las pastillas de la placa de circuito impreso (PCB) en las que se ha aplicado pasta de soldadura. La máquina adecuada viene determinada por la combinación real de componentes y productos, y no únicamente por la velocidad de colocación anunciada.

Para alguien que compra por primera vez, la ficha técnica puede resultar engañosa. Dos máquinas pueden indicar ambas una capacidad de 80.000 componentes por hora (CPH), pero ofrecer un rendimiento muy diferente al procesar la misma placa. La disposición de los alimentadores, la variedad de componentes, los cambios de boquilla, el tiempo de inspección visual, la transferencia de placas, la reposición y el equilibrio de la línea influyen en el resultado.

Esta guía explica el funcionamiento de la máquina al detalle y, a continuación, ofrece un método práctico para comparar plataformas. Está dirigida a ingenieros de producción, equipos de mantenimiento, responsables de compras de maquinaria y empresas que estén evaluando una línea de SMT nueva o de segunda mano.

Respuesta breve: Elige una máquina de montaje SMT analizando los datos de tu placa, la lista de componentes, el volumen de producción, la frecuencia de cambio de modelo, los requisitos de calidad y la disponibilidad de servicio técnico local. Considera el CPH del catálogo como un valor de referencia medido en condiciones específicas. Pide a cada proveedor que procese la misma placa y la misma lista de materiales antes de comparar los resultados.

¿Qué es una máquina de montaje por puntos fijos (SMT)?

Una máquina de colocación de componentes SMT es un equipo de montaje automatizado que transfiere los dispositivos de montaje superficial desde su embalaje a las ubicaciones programadas en una placa de circuito impreso. Normalmente funciona después de la impresión y la inspección de la pasta de soldadura, y antes de la soldadura por reflujo.

Una línea típica de montaje superficial (SMT) sigue esta secuencia:

  1. Un cargador de placas de circuito impreso introduce las placas sin componentes en la línea de producción.
  2. Una impresora de pasta de soldadura deposita la pasta a través de una plantilla.
  3. La inspección de la pasta de soldadura (SPI) comprueba el volumen, la altura, la superficie y la alineación del depósito.
  4. Una o varias máquinas de montaje automáticas colocan los componentes en la placa.
  5. Un horno de reflujo funde la soldadura y forma las uniones.
  6. La inspección óptica automatizada (AOI), la inspección por rayos X o las pruebas eléctricas verifican el resultado.

La máquina de colocación no crea la unión soldada. Su función consiste en colocar el componente correcto en la ubicación adecuada, con el ángulo y la fuerza de colocación correctos, y con la consistencia suficiente para que el proceso de reflujo complete el montaje.

“Los términos ”montadora de chips“ y ”máquina de montaje por superficie (SMT)» suelen utilizarse indistintamente. Sin embargo, en algunas fábricas, lanzador de fichas se refiere, en un sentido más específico, a una máquina de alta velocidad optimizada para componentes pasivos pequeños, mientras que montadora flexible se refiere a una máquina que maneja circuitos integrados, conectores y una gama más amplia de componentes.

¿Cómo funciona una máquina de montaje por puntos fijos (SMT)?

Cabezal de montaje SMT real que opera sobre una placa de circuito impreso
Un cabezal de colocación real en funcionamiento sobre una placa de circuito impreso. La imagen muestra el mecanismo cerrado que se utiliza para recoger, inspeccionar y colocar los componentes.

La máquina repite un ciclo coordinado de posicionamiento de la placa, alimentación de componentes, recogida, corrección por visión, colocación y verificación del proceso. Cada paso es rápido, pero un pequeño fallo en cualquiera de ellos puede reducir la producción o provocar defectos intermitentes.

1. La placa de circuito impreso se introduce y se coloca en su posición

La cinta transportadora desplaza la placa de circuito impreso hasta la zona de colocación. La placa queda fijada gracias a topes, abrazaderas y pasadores de soporte. La cámara, orientada hacia arriba o hacia abajo según el diseño de la máquina, lee las marcas de referencia para calcular el desplazamiento real de la placa en los ejes X e Y, así como su desviación rotacional.

Es importante que el reconocimiento de los puntos de referencia sea preciso, ya que una placa de circuito impreso nunca se encuentra exactamente en la misma posición mecánica en cada ciclo. También se pueden utilizar puntos de referencia locales alrededor de los paquetes de paso fino cuando la tolerancia de colocación requerida es más estricta de lo que puede ofrecer la corrección a nivel de placa.

2. Los alimentadores presentan los componentes

La mayoría de los componentes pequeños se suministran en envases de cinta y carrete. Un alimentador de cinta hace avanzar la cinta portadora un compartimento y deja al descubierto el siguiente componente para su recogida. Otros métodos de suministro son las bandejas, los tubos, las barritas, los envases tipo «waffle», los alimentadores a granel y los alimentadores personalizados para formas irregulares.

La alimentación forma parte del proceso de colocación, no es un detalle de compra independiente. Un alimentador impreciso o en mal estado puede provocar errores de recogida, daños en la cinta de recubrimiento, una posición inestable de los componentes o paradas repetidas de la máquina. La disponibilidad de los alimentadores también determina cuántos tipos de componentes pueden permanecer cargados y cuánto tiempo lleva un cambio de producto.

3. Una boquilla recoge el componente

El cabezal de colocación se desplaza sobre el alimentador. Una boquilla desciende, aplica vacío y extrae el componente de su compartimento. Los sensores de vacío y las cámaras de visión lateral pueden confirmar si el componente se ha recogido correctamente.

La boquilla debe ajustarse a la superficie superior, las dimensiones, el peso y el material de la pieza. Una boquilla demasiado pequeña puede no sujetar la pieza con firmeza. Una demasiado grande puede tocar elementos adyacentes de la cinta o tapar bordes relevantes para la visión. Las puntas de boquilla desgastadas, los conductos de aire obstruidos, los reflectores dañados y una succión débil son causas habituales de una recogida inestable.

4. El sistema de visión identifica y corrige la pieza

Antes de la colocación, la máquina mide la posición y la rotación del componente con respecto a la boquilla. Dependiendo del componente y de la plataforma, puede inspeccionar el cuerpo, los bordes, los terminales, las protuberancias u otras características.

El sistema de control combina la corrección de los componentes con la corrección de los puntos de referencia de la placa de circuito impreso. A continuación, calcula el movimiento necesario para colocar la pieza en sus coordenadas programadas. Los circuitos integrados de paso fino y los paquetes poco habituales suelen requerir un mayor procesamiento de visión que los chips rectangulares pequeños, por lo que la combinación de componentes influye en el tiempo de ciclo alcanzable.

5. Se coloca el componente

El cabezal se desplaza hasta la posición deseada, gira el componente, baja la boquilla y coloca la pieza en la pasta de soldadura. Es necesario controlar la altura y la fuerza de colocación. Una fuerza excesiva puede dañar un componente frágil, alterar la pasta, deformar la placa de circuito impreso o acelerar el desgaste de la boquilla. Un recorrido descendente insuficiente puede provocar que el componente no quede bien asentado.

6. Se registran los datos de producción

Las máquinas modernas registran eventos como errores de recogida, fallos de reconocimiento, estado del alimentador, recuentos de componentes, alarmas y resultados de colocación. El software de fábrica puede conectar estos registros con los sistemas de verificación de materiales, trazabilidad, mantenimiento y supervisión de la línea de producción.

Los datos resultan más útiles cuando la fábrica cuenta con un plan de actuación claro. Un gráfico de errores de recogida tiene poco valor si nadie comprueba si la causa es la cinta, el alimentador, la boquilla, el circuito de vacío o la biblioteca de componentes.

Máquinas modulares de montaje superficial (SMT) de JUKI, equipadas con bancos de alimentadores, instaladas en una línea de producción
Los equipos de producción reales demuestran por qué es importante la configuración de la máquina: los cabezales instalados, los conjuntos de alimentadores, las cintas transportadoras y la disposición de la línea determinan lo que la plataforma puede procesar realmente. La configuración de los cabezales, los conjuntos de alimentadores y las cintas transportadoras instalados determina el trabajo que la plataforma puede realizar.

Los principales sistemas de una máquina de colocación

Cámara de escaneo Yamaha YSM10 y boquillas de colocación utilizadas para el reconocimiento y la recogida de componentes
Cámara de escaneo Yamaha YSM10 y hardware de boquilla utilizados para inspeccionar la posición de los componentes y garantizar una recogida precisa.

Una máquina de recogida y colocación es un sistema compuesto por conjuntos mecánicos, ópticos, neumáticos, electrónicos y de software que dependen unos de otros. Comprender estos conjuntos facilita enormemente la comparación entre máquinas y la resolución de problemas relacionados con las piezas de recambio.

Sistema Función principal Problemas habituales relacionados con el servicio técnico o las piezas de recambio
Cabezal de colocación y husillos Seleccionar, girar, inspeccionar y colocar componentes Desgaste del husillo, movimiento del eje Z, fugas de vacío, calibración del cabezal
Boquillas y cambiador de boquillas Toca y mantén pulsado cada componente Desgaste de las puntas, contaminación, selección incorrecta de las boquillas, alineación del cambiador
Alimentadores y banco de alimentadores Presentar los componentes en una posición de recogida repetible Paso de la cinta, ruedas dentadas, motores, sensores, abrazaderas, calibración
Visión e iluminación Localizar los puntos de referencia de la placa de circuito impreso e inspeccionar la posición de los componentes Lentes sucias, deterioro de la iluminación, calibración de la cámara, datos de reconocimiento
Sistema de movimiento XY Mover el cabezal o el pórtico con precisión Motores lineales o husillos, codificadores, guías, lubricación, alarmas de servoaccionamiento
Cinta transportadora y soporte de la tabla Coloca, fija, sujeta y apoya la placa de circuito impreso Correas, sensores, ajuste de anchura, disposición de los pasadores de apoyo, deformación de la tabla
Vacío y neumática Sujetar piezas y accionar mecanismos Filtros, tubos, válvulas, eyectoras, estabilidad de la presión, calidad del aire
Software de control Ejecuta programas, bibliotecas, optimización y trazabilidad Compatibilidad entre versiones, licencias, copias de seguridad, integración en red
Seguridad y sistema eléctrico Proteger a los operarios y controlar la potencia de la máquina Dispositivos de enclavamiento, relés, fuentes de alimentación, ventiladores, circuitos de parada de emergencia

Estos sistemas deben considerarse en su conjunto. Por ejemplo, es posible que sustituir una boquilla no resuelva un problema de recogida si la posición de recogida del alimentador se está desviando o si el filtro de vacío está obstruido.

Tipos de máquinas de montaje por puntos de contacto (SMT)

Las máquinas de montaje suelen describirse como sistemas de alta velocidad, flexibles, modulares o para piezas de formas irregulares. Los límites son menos rígidos de lo que solían ser: las plataformas actuales suelen combinar múltiples opciones de cabezales y pueden abarcar una amplia gama de componentes dentro de una misma familia de productos.

Máquinas de colocación de chips de alta velocidad

Estas máquinas dan prioridad a los componentes pequeños y a una alta productividad por superficie. Suelen utilizar cabezales multihusillo o rotativos y son adecuadas para placas con grandes cantidades de resistencias, condensadores y circuitos integrados pequeños.

Son una opción muy adecuada cuando la gama de productos es estable y el volumen de chips pequeños constituye la principal limitación. No obstante, conviene comprobar la velocidad indicada en el catálogo con la placa real. Un producto que contenga muchas posiciones de alimentador, varios tipos de boquillas o que requiera reposiciones frecuentes puede ofrecer un rendimiento muy inferior al de las condiciones óptimas.

Montadores flexibles o multifuncionales

Las máquinas de montaje flexibles admiten una gama más amplia de componentes, incluidos circuitos integrados de mayor tamaño, conectores, blindajes y piezas suministradas en bandejas. Es posible que sacrifiquen algo de velocidad en el montaje de chips pequeños a cambio de una mayor capacidad de componentes, un mejor control de la fuerza de colocación o funciones de visión de mayor precisión.

A menudo se instala una máquina de montaje flexible después de una máquina especializada en chips, aunque una única plataforma adecuada puede ser suficiente para la producción de volúmenes bajos a medios.

Sistemas modulares de colocación

Una línea modular utiliza máquinas o módulos configurables que pueden combinarse en función de la gama de productos. Esto permite a una fábrica distribuir virutas pequeñas, paquetes de paso fino y componentes más grandes entre diferentes cabezales o máquinas.

La principal ventaja es el equilibrio de la línea. El principal reto en materia de compras es que el resultado final depende de la configuración: el tipo de cabezal, el modo de carril, la configuración del alimentador, las dimensiones de la placa, las opciones de software y los equipos adyacentes son factores que influyen.

Sistemas de forma impar y con capacidad de inserción

Hay algunos componentes que no pueden manipularse de forma fiable con una boquilla de vacío estándar o un alimentador de cinta convencional. Los conectores de gran tamaño, los transformadores, las piezas radiales o axiales y los componentes que se insertan mecánicamente pueden requerir pinzas, control de fuerza, inspección de terminales, remachado o equipos de inserción específicos.

Antes de dar por sentado que una especificación de “componente de gran tamaño” incluye una pieza de forma irregular, facilite al proveedor un plano, la masa, el centro de gravedad, la superficie de sujeción, el método de embalaje, la geometría de los pines y la fuerza de inserción requerida.

¿Cómo se programa una máquina de montaje superficial (SMT)?

Un programa de una máquina de montaje por puntos de contacto (SMT) convierte los datos de diseño de la placa de circuito impreso en instrucciones para la máquina: qué alimentador suministra cada componente, qué boquilla lo manipula, dónde se coloca, su rotación y qué comprobaciones de visión se aplican. El software concreto varía según la marca, pero los datos y las comprobaciones de la primera placa son, en líneas generales, similares.

  1. Preparar los datos de la lista de materiales (BOM) y del centroide. Confirma los identificadores de referencia, los nombres de los paquetes, las coordenadas X/Y, las convenciones de rotación y el origen de la placa.
  2. Crear registros de la biblioteca de componentes. Define las dimensiones de la carcasa, la posición de la bobina, la altura, la polaridad, el método de detección y la tolerancia permitida.
  3. Asigna los alimentadores y las boquillas. Adapta el ancho de la cinta, el paso de los huecos, la disposición de los componentes y la geometría de las boquillas a cada pieza.
  4. Coloca la placa y los puntos de referencia. Define las dimensiones de la placa de circuito impreso o del panel, la dirección de la cinta transportadora, las ubicaciones de los soportes y los puntos de referencia globales o locales.
  5. Optimiza la secuencia. Equilibra los cabezales, reduce los desplazamientos innecesarios y ten en cuenta los cambios de boquilla, la recogida de bandejas y los componentes de gran tamaño.
  6. Realiza una comprobación inicial de la placa. Comprueba la polaridad, la rotación, la posición de colocación, la estabilidad de la recogida y la trazabilidad del programa con respecto a la lista de materiales antes de dar luz verde a la producción.

Un error habitual es considerar el archivo de centroide como un programa de máquina ya terminado. No es más que un punto de partida. Las convenciones de rotación del CAD, los orígenes de los paquetes y los nombres de las bibliotecas de componentes suelen variar entre el software de diseño y las plataformas de colocación. Un error de rotación de 90 grados o una regla de polaridad incorrecta pueden afectar a todas las placas del lote.

Documentación que hay que solicitar antes de una demostración de la máquinaEnvía al proveedor una lista de materiales (BOM) representativa, un archivo de centroide, un plano de paneles y una lista de componentes. Pídeles que te envíen la configuración propuesta del alimentador, el plano de boquillas, el tiempo de ciclo calculado y cualquier pieza que la máquina no pueda procesar automáticamente.

¿Qué significan realmente los términos CPH, precisión y Cpk?

El CPH, la precisión de colocación y la capacidad del proceso describen diferentes aspectos de una máquina. Ninguno de ellos, por sí solo, permite predecir si la línea completa alcanzará un objetivo de producción.

CPH: componentes por hora

CPH es el número de puntadas que una máquina puede realizar en una hora. Las cifras facilitadas por los fabricantes suelen medirse en condiciones óptimas o definidas. JUKI, por ejemplo, describe la cifra de 100.000 CPH de la RX-8 como un valor de fábrica en sus condiciones óptimas. Esa precisión es fundamental a la hora de comparar máquinas.

El rendimiento real puede ser inferior debido a:

  • Tiempo de carga, sujeción y lectura de puntos de referencia de las placas de circuito impreso;
  • la distancia entre los alimentadores y las coordenadas de colocación;
  • tiempo de reconocimiento de componentes y de cambio de boquilla;
  • la reposición del alimentador y la respuesta del operario;
  • recogidas rechazadas y reintentos de reconocimiento;
  • cambio de producto y verificación del programa;
  • desequilibrio entre las máquinas de colocación u otros equipos de la línea de producción.

Una comparación útil consiste en pedir a cada proveedor que calcule y, a continuación, demuestre el tiempo de ciclo para los mismos datos de centroide, lista de materiales, panel, plan de alimentación y ajustes de calidad.

Convertir el CPH nominal en un objetivo a nivel de consejo de administración

Empieza por el número de colocaciones por placa y el número de placas necesarias por hora. Una placa con 650 colocaciones que funciona a un ritmo de 60 placas por hora necesita 39 000 colocaciones correctas por hora antes de tener en cuenta las tolerancias para la lectura de marcas de referencia, la transferencia de placas, las recogidas rechazadas, la reposición y el cambio de serie. Compara ese requisito con un tiempo de ciclo demostrado, no solo con el CPH del catálogo.

En el caso de una fábrica que fabrica productos diversos, también hay que registrar los minutos de cambio de línea, el tiempo de verificación de la primera placa y el tiempo dedicado a la preparación de los alimentadores. Esas cifras suelen influir más en la viabilidad del proyecto que una pequeña diferencia en la velocidad teórica de colocación.

Precisión de colocación

La precisión de colocación indica en qué medida la máquina coloca un componente cerca de la posición objetivo en las condiciones de ensayo especificadas. Puede expresarse en micrómetros y acompañarse de un valor Cpk. El método de medición, el tipo de componente, el material de referencia, el cabezal, el modo de velocidad y el entorno de ensayo pueden variar según el proveedor.

No se deben comparar dos valores de precisión hasta que se conozcan las condiciones. Una máquina puede tener una gran precisión y, aun así, producir defectos si la placa de circuito impreso no está bien sujeta, los datos de los componentes son incorrectos, la boquilla está desgastada o la impresión de la pasta de soldadura es inestable.

Cpk: capacidad del proceso

El Cpk indica en qué medida la distribución de un proceso se ajusta a los límites definidos, teniendo en cuenta el centrado. Un Cpk más alto suele indicar un mayor margen entre la variación del proceso y los límites de especificación. El valor indicado para una máquina no es el mismo que el Cpk del proceso de montaje final, ya que este también depende de los materiales, la impresión, el diseño de la placa, el reflujo, la inspección y los métodos de medición.

Gama de componentes

Las dimensiones mínimas y máximas de los componentes son criterios de selección útiles, pero no garantizan que todas las piezas que se encuentren dentro de esos límites sean compatibles. Comprueba lo siguiente:

  • longitud, anchura y altura del componente;
  • peso y centro de gravedad;
  • tipo de encapsulado y de conductor;
  • superficie de recogida disponible;
  • requisitos de visión e iluminación;
  • formato de envase;
  • disponibilidad de boquillas o pinzas;
  • fuerza necesaria para la colocación o la inserción.

Capacidad del alimentador

La capacidad del alimentador influye tanto en la capacidad de producción como en las tareas de cambio de formato. El número nominal de posiciones del alimentador es solo un punto de partida, ya que los alimentadores anchos, las bandejas, los alimentadores de barras y los accesorios ocupan el espacio de forma diferente.

Solicita el plan de suministro para tu lista de materiales (BOM). En él deben figurar todos los componentes, el ancho de los alimentadores, los métodos de suministro alternativos, la frecuencia de reposición y las oportunidades de configuración compartida.

Ejemplos de plataformas de colocación actuales

Las máquinas que se muestran a continuación ilustran diferentes enfoques del mercado actual. No están clasificadas por orden de importancia. Las cifras de velocidad y precisión indicadas por los fabricantes se basan en diferentes configuraciones y condiciones de prueba, por lo que no deben considerarse como un punto de referencia comparable.

Plataforma Posicionamiento indicado por el fabricante Especificaciones o capacidades publicadas seleccionadas
JUKI RX-8 Máquina de montaje modular compacta de alta velocidad 100 000 CPH en condiciones óptimas; de 0201 a 5 mm cuadrados; ±0,04 mm con un Cpk ≥1 (JUKI RX-8)
JUKI LX-8 Máquina de montaje flexible avanzada Cabezales configurables para una producción flexible y de alta velocidad; comprueba la configuración seleccionada del cabezal y del alimentador (Folleto de la JUKI LX-8 (PDF, 3,1 MB))
Hanwha HM520 Máquina de montaje modular de alto rendimiento HM520 HS: 80 000 CPH, ±25 μm con un Cpk ≥1,0 para chips, desde 0201 hasta 6 mm cuadrados (Hanwha HM520)
Panasonic NPM-GH Plataforma modular con opciones de cabezales de alta velocidad y gran precisión La velocidad y la precisión indicadas dependen del cabezal y del modo de funcionamiento; evalúa la configuración prevista (Panasonic NPM-GH)
Fuji AIMEXR Plataforma flexible para la producción de mezclas variables Hasta 130 tipos de componentes en una configuración de gran capacidad; colocación con una precisión de ±25 μm; admite configuraciones para chips pequeños y piezas grandes o de formas irregulares (Fuji AIMEXR)

Los nombres de los modelos por sí solos no bastan para tomar una decisión de compra. Un presupuesto debe indicar la configuración de la bomba, el modo de flujo de la placa, la cantidad y el tipo de alimentadores, las unidades de bandeja, las boquillas, las opciones de software, las interfaces de trazabilidad, los servicios auxiliares, la instalación, la formación, la garantía y los criterios de aceptación.

Cómo elegir la máquina de montaje por puntos fijos (SMT) adecuada

El mejor método de selección parte de los datos de producción, los transforma en una prueba de aceptación y, solo entonces, compara las ofertas de las máquinas. De este modo se evita que las especificaciones de venta se conviertan en las hipótesis de producción de la fábrica.

Paso 1: Definir la gama de productos

Prepara productos representativos, en lugar de limitarte a los más sencillos o a los que se fabrican en mayor volumen. Para cada producto, recopila:

  • demanda anual y máxima;
  • tamaño del lote y número de cambios de producción;
  • Dimensiones, grosor, peso y límites de deformación de las placas de circuito impreso y los paneles;
  • datos de ubicación del centroide o del punto XY;
  • Lista de materiales con el embalaje, la cantidad y las alternativas aprobadas;
  • el embalaje de los componentes y las cantidades por bobina;
  • componentes de paso fino, BGA, frágiles, altos, pesados o de forma irregular;
  • requisitos de trazabilidad e inspección.

Si no hay certeza sobre los productos futuros, define un margen de expansión realista en lugar de adquirir todas las opciones posibles.

Paso 2: Calcular la potencia de salida de línea necesaria

Convierte la demanda en placas por hora, teniendo en cuenta los paros programados, los descansos, el mantenimiento preventivo, la reposición de material y el cambio de producto. A continuación, calcula el número de colocaciones por placa e identifica qué grupo de componentes supondrá la limitación de la línea.

Una estimación sencilla es:

colocaciones necesarias por hora = placas necesarias por hora × colocaciones por placa

Esto es solo un punto de partida. La simulación detallada debería incluir la manipulación de las placas, el desplazamiento del alimentador, el sistema de visión, los cambios de boquilla y el reparto de tareas entre las máquinas.

Paso 3: Adaptar los requisitos de los componentes y los alimentadores

Comprueba que cada componente cuente con un método de suministro, un método de inspección, una boquilla o una pinza y un proceso de colocación adecuados. La máquina también debe disponer de suficiente capacidad práctica de alimentación para la estrategia de configuración prevista.

En la producción de gran variedad, el coste de los alimentadores y la preparación fuera de línea puede ser tan importante como el precio de la máquina. Las configuraciones compartidas de alimentadores, los sistemas de verificación y los carros para alimentadores pueden ahorrar más tiempo de producción que un aumento moderado de las CPH indicadas en el catálogo.

Paso 4: Evaluar los controles de calidad y de procesos

Pregunta cómo gestiona el sistema:

  • prevención del uso de componentes incorrectos;
  • verificación de códigos de barras y materiales;
  • reconocimiento de puntos de referencia y de puntos de referencia locales;
  • control de recogida y de seguimiento tras la colocación;
  • altura del componente y fuerza de colocación;
  • deformación de las tablas y soporte;
  • registros de trazabilidad;
  • calibración y mantenimiento preventivo.

Las funciones de calidad deben demostrarse con sus piezas más complejas. Cualquier característica que figure como opcional, en fase de desarrollo o que dependa de otro paquete de software debe identificarse antes de realizar el pedido.

Paso 5: Realizar una prueba de aceptación representativa

Utiliza la misma placa, los mismos datos del programa, los mismos componentes, los mismos alimentadores y las mismas normas de funcionamiento para todas las plataformas preseleccionadas. Anota:

  • un ritmo constante de tablas por hora, no solo un pico breve;
  • índices de error de detección y reconocimiento por componente;
  • tiempo de reposición y de cambio;
  • rendimiento en la primera pasada tras la impresión y el reflujo;
  • intervenciones del operador y restablecimiento de alarmas;
  • necesidades reales de aire y potencia;
  • tiempo de preparación y optimización del programa.

Acuerda los criterios de aceptación antes de la prueba. Si es posible, conserva los registros de las pruebas y la configuración exacta del software o del equipo utilizado.

Paso 6: Comprueba la asistencia técnica de por vida

El precio de compra más bajo puede resultar caro si resulta difícil conseguir alimentadores, boquillas, servicios de calibración, asistencia técnica para el software o repuestos esenciales. Evalúa la respuesta del servicio técnico local, la formación, la documentación, la asistencia remota, la política de software y la disponibilidad de piezas.

En el caso de una máquina de segunda mano, compruebe si el fabricante original o un proveedor de servicios independiente cualificado sigue ofreciendo asistencia técnica para su controlador, sus cámaras, su sistema servo, su software operativo y sus herramientas de calibración propias.

Línea de producción SMT automatizada con máquinas de colocación, bobinas de componentes e interfaces de operador
Una máquina de colocación debe evaluarse como parte de la línea completa. El tiempo de ciclo de la impresora, la transferencia de placas, la reposición del alimentador, la inspección y la capacidad de reflujo pueden limitar la producción, incluso cuando la máquina de montaje tiene un CPH nominal elevado. El equilibrio de la línea es importante porque la impresión, la transferencia de placas, la inspección y el reflujo pueden limitar la producción total.

Prioridades de selección según el entorno de producción

Las distintas fábricas deberían ponderar de forma diferente una misma especificación.

Entorno de producción Prioridades principales Preguntas que hay que hacer
Productos de gran consumo Rendimiento sostenido, estrategia de reabastecimiento, productividad por área, equilibrio de la línea de producción ¿Qué rendimiento se consigue con nuestra lista de materiales actual? ¿Con qué frecuencia hay que reponer cada alimentador?
Producción de gran variedad y bajo volumen Tiempo de cambio de serie, configuración del alimentador, preparación del programa, amplia gama de componentes ¿Pueden los alimentadores comunes permanecer cargados? ¿Cómo se evitan los errores de configuración?
Producción en el sector de la automoción u otros sectores regulados Trazabilidad, control de procesos, demostración de la capacidad, gestión de cambios ¿Qué datos se registran por número de serie o lote? ¿Cómo se controlan las revisiones del programa?
Creación de prototipos y lanzamiento de nuevos productos (NPI) Preparación rápida de los datos, gestión de lotes pequeños, alimentación flexible, facilidad de corrección ¿En cuánto tiempo puede pasar una nueva placa de los datos CAD a un programa verificado?
Tableros grandes o productos de formas irregulares Soporte de placas, tratamiento de la deformación, peso de los componentes, control de la fuerza, utillaje especial ¿Ha probado el proveedor nuestra placa más grande y nuestro componente más pesado?
Ampliación de una línea existente o heredada Compatibilidad, superficie ocupada, altura de la cinta transportadora, software y reutilización de los alimentadores ¿Qué alimentadores de corriente, boquillas, carros y sistemas de datos se pueden reutilizar de forma segura?

Errores habituales a la hora de comprar

La mayoría de las comparativas de maquinaria mal realizadas fracasan antes incluso de que el equipo llegue a la fábrica. Se basan en datos de entrada incompletos o dan por sentado que una cifra destacada representa el proceso en su totalidad.

Comparando únicamente el CPH máximo

El CPH máximo resulta útil para la selección inicial, pero no representa el rendimiento sostenido en una placa con componentes mixtos. Solicita una simulación y una prueba física utilizando los mismos datos del producto.

Ignorar el ecosistema de alimentadores y boquillas

Una máquina que no cuente con suficientes alimentadores y boquillas en buen estado no podrá fabricar los productos previstos. Incluye estos elementos, sus herramientas de mantenimiento y una cantidad razonable de repuestos en el coste total del proyecto.

Considerar que todos los componentes que se encuentran dentro del rango de dimensiones cumplen los requisitos

Las dimensiones físicas no describen la superficie de contacto, la reflectividad, la forma de los terminales, la distribución de la masa, la coplanaridad, el encapsulado ni la fuerza de colocación. Revisa las piezas atípicas una por una.

Comprar sin una prueba de aceptación definida

Términos como “alta velocidad” y “alta precisión” no constituyen criterios de aceptación. Especifica por escrito el producto, las condiciones de funcionamiento, los resultados, los indicadores de calidad y las intervenciones permitidas.

Pérdida de equilibrio en la línea

Una máquina de montaje más rápida no aumentará la producción si la impresora, el horno, el sistema de inspección, el manipulador de placas o la segunda máquina de montaje son el cuello de botella. Evalúa toda la línea de producción SMT.

Subestimar el soporte técnico y la obsolescencia

Las máquinas de segunda mano pueden parecer una buena opción hasta que un fallo en el controlador, la cámara, el accionamiento o la licencia paralice la producción. Comprueba la disponibilidad de repuestos esenciales antes de la compra, no después de que se produzca la primera avería.

Recambios y mantenimiento: ¿qué aspectos suelen requerir atención?

Alimentadores de cinta del «Bank of SMT» que suministran componentes en bobinas a una máquina de montaje por selección y colocación
Los alimentadores de cinta instalados hacen avanzar la cinta portacomponentes y colocan cada componente en una posición de recogida repetible.

La estabilidad del montaje depende tanto de las piezas pequeñas que se utilizan con frecuencia como de los conjuntos principales. Una política práctica de repuestos distingue entre consumibles, piezas de desgaste previsto y componentes críticos para la producción con plazos de entrega prolongados.

Consumibles y piezas de desgaste sometidos a inspecciones periódicas

  • boquillas de colocación y reflectores de boquilla;
  • filtros de vacío, juntas tóricas, tubos y racores;
  • ruedas dentadas de alimentación, engranajes, abrazaderas, resortes, sensores y guías de cinta;
  • cintas transportadoras y componentes de los topes de tablero;
  • filtros de aire y juntas neumáticas;
  • cubiertas, mecanismos de despegado y otras piezas en contacto con la cinta.

Los intervalos de sustitución deben ajustarse a las instrucciones de mantenimiento del fabricante de la máquina y del alimentador, adaptándolas en función de los datos reales de errores e inspecciones. Sustituir piezas a ciegas puede ocultar la causa real de una avería.

Síntomas que requieren un diagnóstico

Síntoma Aspectos que hay que comprobar en primer lugar
Errores repetidos de recogida en un alimentador Estado de la cinta, paso del alimentador y posición de recogida, desgaste del alimentador, cavidad para componentes, selección de boquillas
Los errores se producen tras una boquilla o un husillo Daños en la boquilla, contaminación, recorrido del vacío, movimiento del husillo, reconocimiento de la boquilla
Errores de reconocimiento en un paquete Biblioteca de componentes, iluminación, variaciones del embalaje, orientación, limpieza de la cámara
Desplazamiento de la colocación en toda la placa de circuito impreso Puntos de referencia, sujeción de placas, pasadores de apoyo, calibración, deformación o alabeo de las placas de circuito impreso
Alarmas intermitentes de transferencia de placas Cintas transportadoras, sensores, ajuste del ancho, bordes de las planchas, sincronización entre secciones anteriores y posteriores

Al solicitar una pieza de recambio, indique la marca de la máquina, el modelo completo, el número de serie, el número de referencia original, el modelo del alimentador o del cabezal, la posición en la que está instalado, fotos nítidas, las dimensiones y el fallo observado. La mera coincidencia visual no es fiable, ya que las versiones pueden parecer similares, pero presentar diferencias eléctricas o mecánicas.

Las piezas originales, las de fabricante y las compatibles no son lo mismo

Una pieza original se suministra bajo la marca del fabricante de la máquina y a través del canal de distribución especificado. El término “OEM” solo debe utilizarse cuando se conozca el origen de fabricación de la pieza y se pueda acreditar dicha afirmación. Una pieza compatible se fabrica como alternativa destinada a adaptarse a una aplicación concreta.

Las piezas compatibles pueden ofrecer ventajas en cuanto a costes y plazos de entrega para las aplicaciones adecuadas, pero es necesario comprobar su compatibilidad en función del número de referencia, la revisión de la máquina, las dimensiones, el material, las tolerancias y la función. Los dispositivos de seguridad, los componentes de calibración de precisión, los conjuntos electrónicos de gran valor y las piezas cuyo fallo pueda dañar la máquina merecen un análisis de riesgos más riguroso.

Un proveedor independiente debe indicar claramente su relación. No debe dar a entender que cuenta con la autorización de JUKI, Hanwha, Panasonic, Fuji, Yamaha u otro fabricante, a menos que dicha autorización sea real y esté documentada.

Lista de comprobación para la compra de una máquina de montaje de componentes de segunda mano

Una máquina de segunda mano debe evaluarse como un sistema de producción configurado, no como un armario con una etiqueta que indica el modelo. Su estado, sus opciones, sus accesorios, su software y el servicio técnico disponible determinan su valor real.

Comprueba lo siguiente antes de la compra:

  • número de serie, año de fabricación, horas de funcionamiento y registros de mantenimiento;
  • la configuración exacta del cabezal, la cámara, la cinta transportadora y el conjunto de alimentadores;
  • versión del software instalado, licencias, contraseñas y soportes de copia de seguridad;
  • estado de la calibración y herramientas de calibración disponibles;
  • repetibilidad de la colocación utilizando una placa de prueba representativa;
  • estado de los husillos, las guías, las cintas transportadoras, los cables, los ventiladores y los sistemas neumáticos;
  • entre los que se incluían alimentadores, boquillas, bandejas, carros y accesorios;
  • compatibilidad con la tensión, la frecuencia y el suministro de aire locales, así como con la normativa de seguridad;
  • montaje, esclusas marítimas, instalación, formación y asistencia para la puesta en marcha;
  • disponibilidad y plazo de entrega de los repuestos electrónicos y mecánicos esenciales.

Solicita una prueba en vivo en lugar de limitarte a un vídeo del encendido. Una máquina que arranca correctamente puede seguir teniendo problemas de colocación, visión, alimentador o software que solo se manifiestan durante la producción.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo una máquina de montaje de chips que una máquina de colocación de componentes SMT?

Por lo general, sí. Ambos términos se refieren a equipos que colocan componentes de montaje superficial en una placa de circuito impreso. Algunas fábricas utilizan el término “chip shooter” para referirse a una máquina especializada en la colocación a alta velocidad de componentes pasivos y “flexible mounter” para una gama más amplia de componentes.

¿Qué significa «CPH» en una máquina SMT?

CPH significa «componentes por hora». Es una medida de la velocidad de colocación, que suele registrarse en condiciones definidas por el fabricante o en condiciones óptimas. La producción real en fábrica depende de la placa, la lista de materiales (BOM), los alimentadores, el tiempo de inspección visual, los cambios de boquillas, la reposición, los errores y el equilibrio de la línea.

¿Cuántas máquinas de colocación necesita una línea de SMT?

La respuesta depende del número de colocaciones por placa, del número de placas necesarias por hora, de la combinación de componentes y de la capacidad de cada máquina configurada. Una línea de prototipos puede utilizar una montadora flexible. Una línea de gran volumen puede utilizar varias máquinas, de modo que los chips pequeños, las piezas de paso fino y los componentes más grandes se distribuyan de forma equilibrada a lo largo de la línea.

¿Puede una sola máquina colocar todos los componentes en una placa?

A veces, pero no siempre. Comprueba las dimensiones, la altura, el peso, la superficie de recogida, el embalaje, los requisitos de visión, el embalaje y la fuerza de colocación de cada componente atípico. Algunas piezas de forma irregular o de inserción requieren una pinza, un alimentador especial o una máquina independiente.

¿Qué datos se necesitan para identificar una pieza de recambio para un SMT?

Indica la marca de la máquina, el modelo completo, el número de serie, el número de referencia original de la pieza, la ubicación del conjunto, el modelo del alimentador o del cabezal, fotos de todas las etiquetas y conectores, las dimensiones y los síntomas de la avería. De este modo se reduce el riesgo de pedir una versión que, aunque visualmente similar, resulte incompatible.

Un examen final práctico

No preguntes: “¿Qué máquina tiene el mayor rendimiento por hora (CPH)?”. Pregunta: “¿Qué línea, una vez configurada, puede producir nuestras placas representativas al ritmo y con la calidad requeridos, con cambios de producción manejables, asistencia técnica y un coste a lo largo de su vida útil?”.”

Esa pregunta nos obliga a volver a basarnos en las pruebas a la hora de realizar la comparación. Además, proporciona a los equipos de ingeniería, producción, mantenimiento y compras un criterio de aceptación común.

Si necesitas ayuda para identificar una pieza de recambio, envía a SMTBase el modelo de la máquina, el número de referencia original de la pieza, la ubicación en la que está instalada y unas fotos nítidas. SMTBase es un proveedor independiente de piezas y no está afiliado ni autorizado por las marcas de equipos mencionadas en esta guía, salvo que se indique expresamente en una página concreta.

Fuentes primarias y lecturas recomendadas

¿Necesitas ayuda para identificar una pieza de recambio SMT?

Envía el modelo de la máquina, el número de referencia original de la pieza, la posición en la que está instalada y fotos nítidas de las etiquetas para que podamos evaluar el suministro.

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