SMT基礎知識——什么是貼片機
貼片機:又稱(chēng)“貼裝機”、“表面貼裝系統”(Surface Mount System),在生產(chǎn)線(xiàn)中,它配置在點(diǎn)膠機或絲網(wǎng)印刷機之后,是通過(guò)移動(dòng)貼裝頭把表面貼裝元器件準確地放置PCB焊盤(pán)上的一種設備。分為手動(dòng)和全自動(dòng)兩種。
早期貼片機主傳動(dòng)結構可歸類(lèi)為拱架型(Gantry,又稱(chēng)動(dòng)臂式)和轉塔式(Turret)兩類(lèi)。拱架型結構簡(jiǎn)單,PCB置于固定工作臺,送料器固定,貼片頭安裝于拱架型的XY坐標移動(dòng)橫梁上,通過(guò)XN移動(dòng)拾取送料器上的元器件進(jìn)行貼裝,造價(jià)較低,體積較小,但是貼片頭來(lái)回移動(dòng)的行程較長(cháng)導致效率較低,速度慢;轉塔型的結構相對復雜,PCB置于XV移動(dòng)工作臺,送料器置于單坐標移動(dòng)導軌上,貼片頭安裝于凸軸轉塔上,從拾取送料器上的元器件到貼放到PCB上的距離最短化,實(shí)現真正意義上的高速度貼裝,單臺造價(jià)昂貴,體積較大。
全自動(dòng)貼片機是用來(lái)實(shí)現高速、高精度地全自動(dòng)地貼放元器件的設備,是整個(gè)smt生產(chǎn)中最關(guān)鍵、最復雜的設備。貼片機是smt的生產(chǎn)線(xiàn)中的主要設備,貼片機已從早期的低速機械貼片機發(fā)展為高速光學(xué)對中貼片機,并向多功能、柔性連接模塊化發(fā)展。
二、貼片機的分類(lèi)
貼片機的生產(chǎn)廠(chǎng)家很多,則種類(lèi)也較多。貼片機的分類(lèi)如下。
其中超高速貼片機特點(diǎn):4萬(wàn)片/h以上,采用旋轉式多頭系統。Assembleo-FCM型和FUJI-QP-132型貼片機均裝有16個(gè)貼片頭,其貼片速度分別達9.6萬(wàn)片/h和12.7萬(wàn)片/h。
按功能分為:
高速/超高速貼片機,特點(diǎn):主要以貼片式元件為主體,貼片器件品種不多。
多功能貼片機,特點(diǎn):能貼裝大型器件和異型器件。
按方式分為:
順序式貼片機,特點(diǎn):它是按照順序將元器件一個(gè)一個(gè)貼到PCB上,通常見(jiàn)到的就是該類(lèi)貼片機。
同時(shí)式貼片機,特點(diǎn):使用放置圓柱式元件的專(zhuān)用料斗,一個(gè)動(dòng)作就能將元件全部貼裝到PCB相應的焊盤(pán)上。產(chǎn)品更換時(shí),所有料斗全部更換,已很少使用。
同時(shí)在線(xiàn)式貼片機,特點(diǎn):由多個(gè)貼片頭組合而成,依次同時(shí)對一塊PCB貼片,assembleon-FCM就是該類(lèi)。
按自動(dòng)化分:
全自動(dòng)機電一體化貼片機,特點(diǎn):大部分貼片機就是該類(lèi)。
手動(dòng)式貼片機,特點(diǎn):手動(dòng)貼片頭安裝在Y軸頭部,X、Y、e定位可以靠人手的移動(dòng)和旋轉來(lái)校正位置。主要用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),具有價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)。
三、注意事項
貼片機作為高科技產(chǎn)品,安全、正確地操作對機器和對人都是很重要的。
安全地操作貼片機最基本的就是操作者應有最準確的判斷,應遵循以下的基本安全規則:
1. 機器操作者應接受正確方法下的操作培訓。
2. 檢查機器,更換零件或修理及內部調整時(shí)應關(guān)電源(對3機器的檢修都必須要在按下緊急按鈕或斷電源情況下進(jìn)行。
3. 確使“讀坐標”和進(jìn)行調整機器時(shí)YPU(編程部件)在你手中以隨時(shí)停機動(dòng)作。
4. 確使“聯(lián)鎖”安全設備保持有效以隨時(shí)停止機器,機器上的安全檢測等都不可以跳過(guò)、短接,否則極易出現人身或機器安全事故。
5. 生產(chǎn)時(shí)只允許一名操作員操作一臺機器。
6. 操作期間,確使身體各部分如手和頭等在機器移動(dòng)范圍之外。
7. 機器必須有正確接地〈真正接地,而不是接零線(xiàn)〉。
8. 不要在有燃氣體或極臟的環(huán)境中使用機器。
注意:
a) 未接受過(guò)培訓者嚴禁上機操作。
b) 操作設備需以安全為第一,機器操作者應嚴格按操作規范操作機器,否則可能造成機器損壞或危害人身安全。
c) 機器操作者應做到小心、細心。
四、貼片機各部件的名稱(chēng)及功能
1. 主機
1.1 主電源開(kāi)關(guān)(Main Power Switch):開(kāi)啟或關(guān)閉主機電源
1.2 視覺(jué)顯示器(Vision Monitor):顯示移動(dòng)鏡頭所得的圖像或元件和記號的識別情況。
1.3 操作顯示器(Operation Monitor):顯示機器操作的VIOS軟件屏幕,如操作過(guò)程中出現錯誤或有問(wèn)題時(shí),在這個(gè)屏幕上也顯示糾正信息。
1.4 警告燈(Warning Lamp):指示貼片機在綠色、黃色和紅色時(shí)的操作條件。
綠色:機器在自動(dòng)操作中
黃色:錯誤(回歸原點(diǎn)不能執行,拾取錯誤,識別故障等)或聯(lián)鎖產(chǎn)生。
紅色:機器在緊急停止狀態(tài)下(在機器或YPU停止按鈕被按下)。
1.5 緊急停止按鈕(Emergency Stop Button):按下這按鈕馬上觸發(fā)緊急停止。
2. 工作頭組件(Head Assembly)
工作頭組件:在XY方向(或X方向)移動(dòng),從供料器中拾取零件和貼裝在PCB上。
工作頭組件移動(dòng)手柄(Movement Handle):當伺服控制解除時(shí),你可用手在每個(gè)方向移動(dòng),當用手移動(dòng)工作頭組件時(shí)通常用這個(gè)手柄。
3. 視覺(jué)系統(Vision System)
移動(dòng)鏡頭(Moving Camera):用于識別PCB上的記號或照位置或坐標跟蹤。
獨立視覺(jué)鏡頭(Single-Vision Camera):用于識別元件,主要是那些有引腳的QPF。
背光部件(Backlight Unit):當用獨立視覺(jué)鏡頭識別時(shí),從背部照射元件。
激光部件(Laser Unit):通過(guò)激光束可用于識別零件,主要是片狀零件。
多視像鏡頭(Multi-Vision Camera):可一次識別多種零件,加快識別速度。
4. 供料平臺(FeederPlate):
帶裝供料器、散裝供料器和管裝供料器(多管供料器),可安裝在貼片機的前或后供料平臺。
5. 軸結構(Axis Configuration)
X軸:移動(dòng)工作頭組件跟PCB傳送方向平行。
Y軸:移動(dòng)工作頭組件跟PCB傳送方向垂直。
Z軸:控制工作頭組件的高度。
R軸:控制工作頭組件吸嘴軸的旋轉。
W軸:調整運輸軌的寬度。
6. 運輸軌部件(Conveyor Unit)
1、主擋板(Main Stopper)
2、定位針 (Locate Pins)
3、Push-in Unit(入推部件)
4、邊緣夾具 (Edge Clamp)
5、上推平板 (Push-up Plate)
6、上推頂針 (Push-up Pins)
7、入口擋板 (Entrance Stopper)
8. 吸嘴站(Nozzle Station):允許吸嘴的自動(dòng)交換,總共可裝載16個(gè)吸嘴,7個(gè)標準和9個(gè)可選吸嘴。
9. 氣源部件(Air Supply Unit)
包括空氣過(guò)濾器、氣壓調節按鈕、氣壓表。