貼片機(jī)結(jié)構(gòu)和分類

貼片機(jī)結(jié)構(gòu)和分類第一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四表面貼裝技術(shù)（SMT）

SrufaceMountTechnology電子元器件電子線路板電子產(chǎn)品第二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四SMT生產(chǎn)工藝流程1.焊錫膏——再流焊工藝流程2.貼片膠——波峰焊工藝流程第三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四SMT生產(chǎn)工藝流程3.混合安裝工藝流程第四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四印刷機(jī)－Printer貼片機(jī)-Placer爐子加熱-Reflowoven外觀檢測－AOISMT生產(chǎn)中的貼片技術(shù)與貼片機(jī)第五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四3生產(chǎn)工藝2設(shè)備應(yīng)用1物料準(zhǔn)備單面板貼片機(jī)應(yīng)用回流爐應(yīng)用PCB板生產(chǎn)輔料課程地位：專業(yè)核心課元器件雙面板印膠板印刷機(jī)應(yīng)用手工焊接和返修SMT生產(chǎn)環(huán)節(jié)SMT生產(chǎn)任務(wù)第六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四課程介紹課程重點(diǎn)：設(shè)備的原理及操作（Operation、Program、Trouble-shooting）授課方法：理論＋離線編程＋在線實(shí)訓(xùn)＋生產(chǎn)應(yīng)用真實(shí)產(chǎn)品，真實(shí)生產(chǎn)線：教學(xué)過程在真實(shí)的生產(chǎn)線上完成，教學(xué)內(nèi)容按照實(shí)際的生產(chǎn)流程組織，對外加工真實(shí)產(chǎn)品。課程內(nèi)容職業(yè)崗位Operation(操作)操作工program（程序）程序員Trouble-shooting（生產(chǎn)故障排除）生產(chǎn)技術(shù)員、工程師Maintenance（維護(hù)）維修技術(shù)員、工程師課程目標(biāo)：通過對設(shè)備的講解、實(shí)訓(xùn)使學(xué)生掌握機(jī)器操作、維護(hù)及編程應(yīng)用。第七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)貼片機(jī)外觀貼片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為：機(jī)架，PCB傳送機(jī)構(gòu)及支撐臺，X、Y與Z/θ伺服，定位系統(tǒng)，光學(xué)識別系統(tǒng)，貼片頭，供料器，傳感器，計(jì)算機(jī)操作軟件。第八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.1機(jī)架機(jī)架是機(jī)器的基礎(chǔ)，所有的傳動(dòng)、定位、傳送機(jī)構(gòu)均牢固地固定在機(jī)架上，大部分型號的貼片機(jī)，其各種送料器也安置在上面。機(jī)架應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛性。第九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.2傳送機(jī)構(gòu)和支撐臺功能：將需要貼片的PCB送到預(yù)定的位置，貼片完成后再將SMB(SurfaceMountPrintedCircuitBoard)送至下一道工序。構(gòu)成：三段式皮帶線結(jié)構(gòu)，PCB待機(jī)時(shí)間短第十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.2傳送機(jī)構(gòu)和支撐臺構(gòu)成：PCB傳送導(dǎo)軌中設(shè)有紅外線傳感器和條形碼閱讀器第十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.2傳送機(jī)構(gòu)和支撐臺兩種類型的傳送機(jī)構(gòu)：(1)

整體式導(dǎo)軌：設(shè)在B區(qū)的PCB板側(cè)夾持機(jī)構(gòu)（府視圖）(2)

活動(dòng)式導(dǎo)軌：第十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.3X、Y與Z/θ伺服及定位系統(tǒng)第一種功能：支撐貼片頭

X-Y定位系統(tǒng)是貼片機(jī)關(guān)鍵的機(jī)構(gòu)，也是評估貼片機(jī)精度的主要指標(biāo)，頭包括X-Y傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和X-Y伺服系統(tǒng)貼片頭安裝在X導(dǎo)軌上，X導(dǎo)軌在Y導(dǎo)軌上運(yùn)行，從而能實(shí)現(xiàn)在X-Y方向貼片全過程。這種結(jié)構(gòu)在通用貼片機(jī)中常見1.功能第十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.3X、Y與Z/θ伺服及定位系統(tǒng)第二種功能：支撐PCB承載平臺并實(shí)現(xiàn)PCB在X-Y方向移動(dòng)這種結(jié)構(gòu)常見見于塔式旋轉(zhuǎn)類貼片機(jī)中，在這種高速貼片機(jī)中，其貼片頭僅做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而依靠送料器的水平移動(dòng)和PCB承載平面的運(yùn)動(dòng)完成貼片過程。1.功能第十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四X、Y與Z/θ伺服系統(tǒng)動(dòng)畫第十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.3X、Y與Z/θ伺服及定位系統(tǒng)2.結(jié)構(gòu)

兩類

X-Y傳送機(jī)構(gòu)：

滾珠絲杠-直線導(dǎo)軌

同步齒形帶-直線導(dǎo)軌第十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.3X、Y與Z/θ伺服及定位系統(tǒng)3.X-Y伺服系統(tǒng)（定位控制系統(tǒng)）

X-Y定位系統(tǒng)是由X-Y伺服系統(tǒng)來保證，即前面所述的滾珠絲杠-直線導(dǎo)軌及同步齒形帶-直線導(dǎo)軌，是由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并在位移傳感器以及控制系統(tǒng)指揮下實(shí)現(xiàn)精確定位。第十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.3X、Y與Z/θ伺服及定位系統(tǒng)3.X-Y伺服系統(tǒng)（定位控制系統(tǒng)）(1)圓光柵編碼器第十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.3X、Y與Z/θ伺服及定位系統(tǒng)3.X-Y伺服系統(tǒng)（定位控制系統(tǒng)）(3)光柵尺線性尺（磁尺或光尺）雙AC伺服電機(jī)雙AC伺服電機(jī)(2)磁柵尺第十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.4光學(xué)對中系統(tǒng)貼片機(jī)對中問題：貼片機(jī)的對中是指貼片機(jī)在吸取元件后，吸嘴吸在元件中心，將元件的中心與貼片頭主軸中心線保持一致。光學(xué)定位系統(tǒng)原理：貼片機(jī)吸取元件后，CCD攝像機(jī)對元器件成像，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像信號，經(jīng)計(jì)算機(jī)分析元器件幾何尺寸和幾何中心，并與控制程序中數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，計(jì)算出嘴中心與元器件中心ΔX、ΔY、Δθ的誤差，并及時(shí)反饋控制系統(tǒng)進(jìn)行修正，保證元器件引腳與焊盤重合。第二十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.4光學(xué)對中系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)的組成：由光源、CCD攝像機(jī)、顯示器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換與圖像處理系統(tǒng)組成。第二十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1.4光學(xué)對中系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)的作用：貼片機(jī)中的光學(xué)系統(tǒng)，在工作過程中首先是對PCB的位置確認(rèn)，當(dāng)PCB輸送至貼片位置上時(shí)，安裝在貼片頭部的CCD，首先通過對PCB上所設(shè)定定位標(biāo)志的識別，實(shí)現(xiàn)對PCB位置的確認(rèn)。1.對PCB位置的確認(rèn)2.對元器件的確認(rèn)元件的外形是否與程序一致元件中心是否居中元件引腳的共面性和形變第二十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.5貼片頭貼片頭單頭多頭固定式旋轉(zhuǎn)式組合式水平旋轉(zhuǎn)-轉(zhuǎn)塔式垂直旋轉(zhuǎn)-轉(zhuǎn)盤式第二十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四1.1貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.1.6供料器1.1.7傳感器1.1.8計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)第二十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四貼片機(jī)分類動(dòng)臂式固定式：YAMAHA

、SAMSUN

旋轉(zhuǎn)式水平旋轉(zhuǎn)：PANASONIC

垂直旋轉(zhuǎn)：SIMENSE模組式

ASSEMBLEON、FUJI貼片機(jī)－把電阻、電容、三極管、芯片等各類元件高速而精確的吸取并貼裝到PCB板上的相關(guān)位置。即，抓?。ㄎ煺婵瘴≡N裝第二十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四一個(gè)貼裝頭，每個(gè)貼裝頭6-12個(gè)吸嘴貼裝頭在X/Y方向平行移動(dòng)貼裝速度：5000片每小時(shí)導(dǎo)軌高速運(yùn)轉(zhuǎn)已達(dá)到極限優(yōu)點(diǎn)：成本低第二十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四西門子垂直旋轉(zhuǎn)演示西門子垂直旋轉(zhuǎn)貼裝頭每個(gè)貼裝頭呈圓周排列6-12個(gè)吸嘴貼裝頭在垂直水平面上旋轉(zhuǎn)貼裝速度：10000-20000片每小時(shí)旋轉(zhuǎn)過程離心力容易造成元件拋料維護(hù)復(fù)雜，成本高第二十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四AX-3/AX-5模組式貼片機(jī)高速度貼裝：60000片/小時(shí)高精度貼裝：誤差30um最小換線時(shí)間：6min模塊化制造易于維護(hù)成本較高第二十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四AX-3模組式貼片機(jī)介紹平行貼裝元器件激光校正導(dǎo)軌整體步進(jìn)傳送AX-3精度控制整體換料小車第二十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四平行貼裝平行貼裝－HighSpeedAX-3貼片機(jī)基本結(jié)構(gòu)：RUN-IN(進(jìn)板)+WORKINGAREA（工作區(qū)）+RUN-OUT（出板區(qū)）在workingarea最多有十二個(gè)貼裝頭－－Robot每個(gè)Robot有一個(gè)吸嘴－－Nozzle根據(jù)PCB產(chǎn)品尺寸大小的不同，在工作區(qū)域可以同時(shí)貼裝N塊板和SAMSUN或YAMAHA的動(dòng)臂結(jié)構(gòu)相比的優(yōu)勢：單個(gè)吸嘴保證高精平行貼裝保證高速度第三十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四激光校正元器件光學(xué)校正－componentlaser

Thelaserlightisprojectedontocomponenttogenerateashadow，theplacementcontrollercalculatetheexactpositionofthecomponentatthenozzletipaccordingtothesizeoftheshadow。吸嘴吸取元件后，吸嘴兩側(cè)的激光照射元件，產(chǎn)生遮擋的陰影，控制器通過計(jì)算陰影的尺寸獲取元件具體位置偏差，并進(jìn)行校正。第三十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四導(dǎo)軌步進(jìn)傳送－TransportmoduleThefunctionofthetransportmoduleistransportingboardsthroughthemachine.Thetransportmoduleiscontrolledbythetransportcontroller.

導(dǎo)軌整體步進(jìn)，分為X和Z兩個(gè)方向，步進(jìn)的數(shù)值由PCB產(chǎn)品的尺寸決定。導(dǎo)軌步進(jìn)后，貼裝頭上相機(jī)掃描mark點(diǎn)，自動(dòng)校正PCB板移動(dòng)過程中位置偏移。保證PCB位置精度。導(dǎo)軌傳送第三十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四AX-3的坐標(biāo)系統(tǒng)－－Coordinatesystem1：XaxisTransportMovesboardinXdirection；YaxisBoardwidthadjustmentoftransport。導(dǎo)軌X為PCB板傳送方向；導(dǎo)軌Y為調(diào)整導(dǎo)軌寬度以適應(yīng)PCB板寬度。2：XaxisRobotMovesplacementheadinXdirection；YaxisMovesplacementheadinYdirection。貼裝頭X為吸嘴左右運(yùn)動(dòng)；貼裝頭Y為吸嘴前后運(yùn)動(dòng)。3：ZaxisPlacementheadComponentpickingandplacing；RZRotatingthecomponent。貼裝頭的Z為吸嘴上下做吸取貼裝的動(dòng)作；Rz指吸嘴旋轉(zhuǎn)角度。第三十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四Thefunctionofthepickandplacemoduleispickingandplacingcomponentsonboards.Thepickandplacemoduleiscontrolledbytheplacementcontroller.貼裝模塊－－PickandPlaceModule

AX-3最多可以安裝12個(gè)貼裝模塊，每個(gè)對應(yīng)一個(gè)吸嘴。該吸嘴有X,Y,R,Rz四個(gè)運(yùn)動(dòng)方向。

其中，X方向?yàn)榇艖腋?dǎo)軌。第三十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四AX-3精度控制－HighPrecision

Thisencoderconsistsofadiskwithalargenumberofpositionmarkers,anindexmarkerandthreesensors

編碼器讀取圓周排列小孔位置標(biāo)記，以獲取電機(jī)運(yùn)動(dòng)位置數(shù)據(jù)。Linearencodersareonlypresentintheplacementmoduleandplacementhead,ontheY-andZ-axisrespectively.Theseencodersarescalesthatcontainprecisegratingandinthecentreofthescalea'zero-pulse'.Pulsesaregeneratedbyanopticalreaderrunsneartheglassruler.

線性編碼器通過讀取高精度直線排列光柵獲取電機(jī)運(yùn)動(dòng)位置數(shù)據(jù)。光柵尺＋磁懸浮第三十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四整體換料小車--FeederTrolley

Thetrolleyisacartthatformstheinterfacebetweenthefeedersandthebase.Feedersareplacedonthetrolleysandthetrolleysaremountedonthebase.

整體換料小車的作用：實(shí)現(xiàn)喂料器和貼片機(jī)之間的機(jī)械連接和通訊。生產(chǎn)過程中可以整體更換，節(jié)約停機(jī)時(shí)間。換料小車第三十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四課后安排1.查找線性馬達(dá)工作原理資料2.查找磁懸浮導(dǎo)軌工作原理資料第三十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四貼片機(jī)的種類動(dòng)臂式固定式：YAMAHA

旋轉(zhuǎn)式水平旋轉(zhuǎn)：(演示見模組式）垂直旋轉(zhuǎn)：西門子轉(zhuǎn)塔式FUJI

(播放時(shí)間2:30-3:00)模組式FUJI

(0:45-2:30)第三十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四動(dòng)臂式1動(dòng)臂式（固定式）制造商有:yamaha、三星等中速機(jī)價(jià)格100萬是最早的機(jī)型IC、小元件都可貼適合小批量多品種第三十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四動(dòng)臂式2動(dòng)臂式（水平旋轉(zhuǎn)式）制造商有:yamaha、fuji等中速或高速機(jī)中速機(jī)價(jià)格100萬左右IC、小元件都可貼適合小批量多品種第四十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四轉(zhuǎn)塔式制造商有許多日本公司高速機(jī)價(jià)格300萬元只能貼小元件，不能貼IC特征：PCB板在來回移動(dòng)，元件站在動(dòng)，貼片頭在水平方向旋轉(zhuǎn)第四十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四轉(zhuǎn)塔式圖片第四十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四轉(zhuǎn)塔式原理圖第四十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四轉(zhuǎn)塔式外形第四十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四水平旋轉(zhuǎn)式制造商為西門子高速機(jī)400萬能夠貼IC、小元件第四十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四旋轉(zhuǎn)式原理圖第四十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期四模組式價(jià)格120--1000萬分為兩種：1、一塊板同時(shí)有多個(gè)頭在貼，飛利浦5個(gè)，fuji2