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談?wù)劚彻庠醋詣淤N片機(jī)的原理


拱架型

元件送料器、基板(PCB)是固定的,貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動,將元件從送料器取出,經(jīng)過對元件位置與方向的調(diào)整,然后貼放于基板上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標(biāo)移動橫梁上,所以得名。

拱架型貼片機(jī)對元件位置與方向的調(diào)整方法:

1、背光源自動貼片機(jī)對中調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向,這種方法能達(dá)到的精度有限,較晚的機(jī)型已再不采用。

2、激光識別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向,這種方法可實(shí)現(xiàn)飛行過程中的識別,但不能用于球柵列陳元件BGA。

3、相機(jī)識別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向,一般相機(jī)固定,貼片頭飛行劃過相機(jī)上空,進(jìn)行成像識別,比激光識別耽誤一點(diǎn)時間,但可識別任何元件,也有實(shí)現(xiàn)飛行過程中的識別的相機(jī)識別系統(tǒng),機(jī)械結(jié)構(gòu)方面有其它犧牲。

這種形式由于貼片頭來回移動的距離長,所以速度受到限制。一般采用多個真空吸料嘴同時取料(多達(dá)上十個)和采用雙梁系統(tǒng)來提高速度,即一個梁上的貼片頭在取料的同時,另一個梁上的貼片頭貼放元件,速度幾乎比單梁系統(tǒng)快一倍。但是實(shí)際應(yīng)用中,同時取料的條件較難達(dá)到,而且不同類型的元件需要換用不同的真空吸料嘴,換吸料嘴有時間上的延誤。

這類機(jī)型的優(yōu)勢在于:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,可實(shí)現(xiàn)高精度,適于各種大小、形狀的元件,甚至異型元件,送料器有帶狀、管狀、托盤形式。適于中小批量生產(chǎn),也可多臺機(jī)組合用于大批量生產(chǎn)。

轉(zhuǎn)塔型

元件送料器放于一個單坐標(biāo)移動的料車上,基板(PCB)放于一個X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)移動的工作臺上,貼片頭安裝在一個轉(zhuǎn)塔上,工作時,料車將元件送料器移動到取料位置,貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件,經(jīng)轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動到貼片位置(與取料位置成180度),在轉(zhuǎn)動過程中經(jīng)過對元件位置與方向的調(diào)整,將元件貼放于基板上。

對元件位置與方向的調(diào)整方法:

相機(jī)識別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴自旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向,相機(jī)固定,貼片頭飛行劃過相機(jī)上空,進(jìn)行成像識別。

一般,轉(zhuǎn)塔上安裝有十幾到二十幾個貼片頭,每個貼片頭上安裝2~4個真空吸嘴(較早機(jī)型)至5~6個真空吸嘴(現(xiàn)有機(jī)型)。由于轉(zhuǎn)塔的特點(diǎn),將動作細(xì)微化,選換吸嘴、送料器移動到位、取元件、元件識別、角度調(diào)整、工作臺移動(包含位置調(diào)整)、貼放元件等動作都可以在同一時間周期內(nèi)完成,所以實(shí)現(xiàn)真正意義上的高速度。目前最快的時間周期達(dá)到0.08~0.10秒鐘一片元件。

此機(jī)型在速度上是優(yōu)越的,適于大批量生產(chǎn),但其只能用帶狀包裝的元件,如果是密腳、大型的集成電路(IC),只有托盤包裝,則無法完成,因此還有賴于其它機(jī)型來共同合作。這種設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價昂貴,最新機(jī)型約在US萬,是拱架型的三倍以上。

構(gòu)成

當(dāng)前貼片機(jī)品種許多,但無論是全自動高速貼片機(jī)或是手動低速貼片機(jī),它的全體布局均有類似之處。全自動貼片機(jī)是由計算機(jī)控制,集光機(jī)電氣一體的高精度自動化設(shè)備,主要由機(jī)架,PCB傳送及承載組織,驅(qū)動體系,定位及對中體系,貼裝頭, 供料器,光學(xué)識別體系,傳感器和計算機(jī)控制體系組成,其經(jīng)過汲取-位移-定位-放置等功用,完成了將SMD元件疾速而精確地貼裝。

機(jī)架

機(jī)架是機(jī)器的根底,一切的傳動,定位組織均和供料器均結(jié)實(shí)固定在它上面,因而有必要具有滿足的機(jī)械強(qiáng)度和剛性。當(dāng)前貼片機(jī)有各種形式的機(jī)架,首要包含全體鑄造式和鋼板燒焊式。第一種全體性強(qiáng),剛性好,變形微小,作業(yè)時安穩(wěn),通常應(yīng)用于高級機(jī);第二種具有加工簡略,本錢較低的特點(diǎn)。機(jī)器詳細(xì)選用哪種布局的機(jī)架取決于機(jī)器的全體描繪和承重,運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程 中應(yīng)平穩(wěn),輕松,無震動感。

PCB 傳送及承載組織

傳送組織是安放在導(dǎo)軌上的超薄型皮帶傳送體系,通常皮帶安裝在軌跡邊際,其作用是將PCB 送到預(yù)訂方位,貼片后再將其送至下一道工序。傳送組織首要分為全體式和分段式兩種,全體式方法下 PCB 的進(jìn)入,貼片和送出一直在同一導(dǎo)軌上,選用限位塊限位,定位銷上行定位,壓緊組織將PCB 壓緊,支撐臺板上支撐桿上移支撐來完結(jié) PCB 的定位固定。定位銷定位精度較低,需求高精度時也可選用光學(xué)體系,僅僅定位時刻較長。分段式 通常分為三段,前一段擔(dān)任從上道技術(shù)接納PCB,中心一端擔(dān)任PCB定位壓緊,后一段擔(dān)任將PCB送至下一道工序,其長處是削減PCB傳送時間。

驅(qū)動體系

驅(qū)動體系是貼片機(jī)的要害組織,也是評價貼片機(jī)精度的首要目標(biāo),它包括XYZ傳動布局和伺服體系,功用包含支撐貼裝頭運(yùn)動和支撐PCB承載平。

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