SMT基础知识——什么是贴片机

一、贴片机的概念 

贴片机:又称“贴装机”、“表面贴装系统”(Surface Mount System),在生产线中,它配置在点胶机或丝网印刷机之后,是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置PCB焊盘上的一种设备。分为手动和全自动两种。

早期贴片机主传动结构可归类为拱架型(Gantry,又称动臂式)和转塔式(Turret)两类。拱架型结构简单,PCB置于固定工作台,送料器固定,贴片头安装于拱架型的XY坐标移动横梁上,通过XN移动拾取送料器上的元器件进行贴装,造价较低,体积较小,但是贴片头来回移动的行程较长导致效率较低,速度慢;转塔型的结构相对复杂,PCB置于XV移动工作台,送料器置于单坐标移动导轨上,贴片头安装于凸轴转塔上,从拾取送料器上的元器件到贴放到PCB上的距离最短化,实现真正意义上的高速度贴装,单台造价昂贵,体积较大。

全自动贴片机是用来实现高速、高精度地全自动地贴放元器件的设备,是整个SMT生产中最关键、最复杂的设备。贴片机是SMT的生产线中的主要设备,贴片机已从早期的低速机械贴片机发展为高速光学对中贴片机,并向多功能、柔性连接模块化发展。

 

 

二、贴片机的分类

贴片机的生产厂家很多,则种类也较多。贴片机的分类如下。

按速度分为:中速贴片机、高速贴片机、超高速贴片机

其中超高速贴片机特点:4万片/h以上,采用旋转式多头系统。Assembleo-FCM型和FUJI-QP-132型贴片机均装有16个贴片头,其贴片速度分别达9.6万片/h和12.7万片/h。

按功能分为:

高速/超高速贴片机,特点:主要以贴片式元件为主体,贴片器件品种不多。

多功能贴片机,特点:能贴装大型器件和异型器件。

按方式分为:

顺序式贴片机,特点:它是按照顺序将元器件一个一个贴到PCB上,通常见到的就是该类贴片机。

同时式贴片机,特点:使用放置圆柱式元件的专用料斗,一个动作就能将元件全部贴装到PCB相应的焊盘上。产品更换时,所有料斗全部更换,已很少使用。

同时在线式贴片机,特点:由多个贴片头组合而成,依次同时对一块PCB贴片,assembleon-FCM就是该类。

按自动化分:

全自动机电一体化贴片机,特点:大部分贴片机就是该类。

手动式贴片机,特点:手动贴片头安装在Y轴头部,X、Y、e定位可以靠人手的移动和旋转来校正位置。主要用于新产品开发,具有价廉的优点。

 

三、注意事项

贴片机作为高科技产品,安全、正确地操作对机器和对人都是很重要的。

安全地操作贴片机最基本的就是操作者应有最准确的判断,应遵循以下的基本安全规则:

1. 机器操作者应接受正确方法下的操作培训。

2. 检查机器,更换零件或修理及内部调整时应关电源(对机器的检修都必须要在按下紧急按钮或断电源情况下进行。

3. 确使“读坐标”和进行调整机器时YPU(编程部件)在你手中以随时停机动作。

4. 确使“联锁”安全设备保持有效以随时停止机器,机器上的安全检测等都不可以跳过、短接,否则极易出现人身或机器安全事故。

5. 生产时只允许一名操作员操作一台机器。

6. 操作期间,确使身体各部分如手和头等在机器移动范围之外。

7. 机器必须有正确接地〈真正接地,而不是接零线〉。

8. 不要在有燃气体或极脏的环境中使用机器。

注意:

a) 未接受过培训者严禁上机操作。

b) 操作设备需以安全为第一,机器操作者应严格按操作规范操作机器,否则可能造成机器损坏或危害人身安全。

c) 机器操作者应做到小心、细心。

 

四、贴片机各部件的名称及功能

1. 主机

(1)主电源开关(Main Power Switch):开启或关闭主机电源

(2)视觉显示器(Vision Monitor):显示移动镜头所得的图像或元件和记号的识别情况。

(3)操作显示器(Operation Monitor):显示机器操作的VIOS软件屏幕,如操作过程中出现错误或有问题时,在这个屏幕上也显示纠正信息。

(4)警告灯(Warning Lamp):指示贴片机在绿色、黄色和红色时的操作条件。

绿色:机器在自动操作中

黄色:错误(回归原点不能执行,拾取错误,识别故障等)或联锁产生。

红色:机器在紧急停止状态下(在机器或YPU停止按钮被按下)。

(5)紧急停止按钮(Emergency Stop Button):按下这按钮马上触发紧急停止。

 


2. 工作头组件(Head Assembly)

工作头组件:在XY方向(或X方向)移动,从供料器中拾取零件和贴装在PCB上。

工作头组件移动手柄(Movement Handle):当伺服控制解除时,你可用手在每个方向移动,当用手移动工作头组件时通常用这个手柄。

3. 视觉系统(Vision System)

移动镜头(Moving Camera):用于识别PCB上的记号或照位置或坐标跟踪。

独立视觉镜头(Single-Vision Camera):用于识别元件,主要是那些有引脚的QPF。

背光部件(Backlight Unit):当用独立视觉镜头识别时,从背部照射元件。

激光部件(Laser Unit):通过激光束可用于识别零件,主要是片状零件。

多视像镜头(Multi-Vision Camera):可一次识别多种零件,加快识别速度。

 

4. 供料平台(FeederPlate)

带装供料器、散装供料器和管装供料器(多管供料器),可安装在贴片机的前或后供料平台。

 

5. 轴结构(Axis Configuration)

X轴:移动工作头组件跟PCB传送方向平行。

Y轴:移动工作头组件跟PCB传送方向垂直。

Z轴:控制工作头组件的高度。

R轴:控制工作头组件吸嘴轴的旋转。

W轴:调整运输轨的宽度。

 

6. 运输轨部件(Conveyor Unit)

(1)主挡板(Main Stopper)

(2)定位针 (Locate Pins)

(3)Push-in Unit(入推部件)

(4)边缘夹具 (Edge Clamp)

(5)上推平板 (Push-up Plate)

(6)上推顶针 (Push-up Pins)

(7)入口挡板 (Entrance Stopper)

(8)吸嘴站(Nozzle Station):允许吸嘴的自动交换,总共可装载16个吸嘴,7个标准和9个可选吸嘴。

(9)气源部件(Air Supply Unit)

包括空气过滤器、气压调节按钮、气压表。

 

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