【正文】 平行滾珠絲杠 直線導(dǎo)軌上做 Y 方向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了貼片頭在 XY 方向正交平行移動(dòng)。而 XY 定位系統(tǒng)是由 XY 伺服系統(tǒng)來保證，即上述的滾珠絲杠 直線導(dǎo)軌及齒行帶 直線導(dǎo)軌，是由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并在位移傳感器及控制系統(tǒng)指揮下實(shí)現(xiàn)精確定位，因此位移傳感器的精度起著關(guān)鍵作用。 （ 2）磁柵尺 磁 柵尺由磁柵尺和磁頭檢測電路組成，利用電磁特性和錄磁原理對位移進(jìn)行測量。光柵尺是在透明玻璃或金屬鏡面上真空沉積鍍膜，利用光刻技術(shù)制作密集條紋（每毫米100300 條紋），條紋平行且距離相等。 Y 軸方向運(yùn)行的同步性 由于支撐著貼片機(jī)頭的 X 軸是安裝在兩根 Y 軸導(dǎo)軌上 ,為了保證運(yùn)行的同步性 ,早期的貼片機(jī)采用齒輪、齒條和過橋裝置將兩 Y 導(dǎo)軌相連接。 （ 1）圓光柵編碼器 AC/DC 馬達(dá)伺服系統(tǒng) 在通用型貼片機(jī) [泛用機(jī) ]中，吸嘴的 Z 方向伺服控制與 XY 伺服定位系統(tǒng)類似，即采用圓光柵編碼器的 AC/DC 伺服馬達(dá) 滾珠絲桿或同步帶機(jī)構(gòu)。當(dāng)貼片頭吸取元件后，在主軸提升時(shí)，撥動(dòng)四個(gè)爪把元件抓一下，使元件輕微的移動(dòng)到主軸中心上來， QFP 器件則在專門的對中臺(tái) [規(guī)正爪 ]進(jìn)行對中，這種對中方法由于是依靠機(jī)械動(dòng)作，因此速度受到限制，同時(shí)元件也容易受到損壞，目前這種對中方式已不在使用，取而代之的是光學(xué)對中。 但通常在分辨率高的場合下， CCD 能見的視野（ Frame）小，而大視野的情況下則分辨率較低，故在高速 /高精度的貼片機(jī)中裝有兩種不同視野的 CCD。 CCD 對定位標(biāo)志確認(rèn)后，通過 BUS 反饋給計(jì)算機(jī)，計(jì)算出貼片原點(diǎn)位置誤差（△ X、△ Y），同時(shí)反饋給運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn) PCB 的識(shí)別過程。 貼片頭 貼片頭是貼片機(jī)關(guān)鍵部件 ,它拾取元件后能在校正系統(tǒng)的控制下自動(dòng)校正位置 ,并將元器件準(zhǔn)確地貼放到指定的位置。目前這類機(jī)型的貼片速度已達(dá) 3 萬個(gè)元件 /小時(shí)的水準(zhǔn)，而且這類機(jī)器價(jià)格較低，并可組合聯(lián)用。 （ 3）、旋轉(zhuǎn)式多頭 高速貼片機(jī)多采用旋轉(zhuǎn)式多頭結(jié)構(gòu) ,目前這種方式的貼片速度已達(dá)到 ～ 5 萬只 /小時(shí)。 2）、垂直旋轉(zhuǎn) /轉(zhuǎn)盤式貼片頭 這類貼片頭多見于西門子貼片機(jī)，旋轉(zhuǎn)頭上安裝有 12 個(gè)吸嘴，在西門子 D3 貼片機(jī)中有的旋轉(zhuǎn)頭有 6 個(gè)吸嘴，工作時(shí)每個(gè)吸嘴均吸取元件，并在 CCD 處（固定安裝）調(diào)整△θ，吸嘴中均安裝有真空傳感器和壓力傳感器。帶狀包裝由帶盤與編帶組成，類似電影拷貝。上帶與編帶基體通 過分離板分離，固定到收帶輪上，編帶基體上的同步孔裝入同步棘輪齒上，編帶頭直至供料器的外端。 （ 2）、管狀供料器 1）、管狀包裝 許多 SMD 采用管狀包裝，它具有輕便、價(jià)廉的特點(diǎn)，通常分為兩大類： PLCC、SOJ 為“丁形腳”，采用的為一種； SOP 為“鷗翼腳”則采用另一種。 對于多種 QFP 器件的供料，則可以通過多盤專用的供料器，它又稱為 tray feeder，現(xiàn)已廣泛采用，通常安裝在貼片機(jī)的后料位上，約占 20 個(gè) 8mm料位，但它卻可以為 40種不同的 QFP 同時(shí)供料。 目前已開發(fā)出帶雙倉、雙道軌的散裝倉儲(chǔ)式供料器，即一只供料器相當(dāng)于兩只供料器的功能，這意味著在不增加空間的情況下，裝料能力提高了一倍。負(fù)壓不夠，將吸不住元器件，供料器沒有元器件或元件卡在料 包中不能被吸起時(shí)，吸嘴將吸不到元器件，這些情況出現(xiàn)會(huì)影響機(jī)器正常工作。 （ 7）元器件檢查 元件的檢查，包括供料器供料以及元件的型號(hào)與精度檢查。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 第 2 章 貼裝工藝與缺陷分析 貼裝工藝 貼裝工藝概述 貼裝是在 SMT工序中不可或缺的一道。有些設(shè)備在停板時(shí)還有減速裝置，較少停板時(shí)的沖擊力。并且光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)只需要找到元件在系統(tǒng)中圖象的中心就能夠?qū)⑦@一偏差補(bǔ)充到元件的貼裝位置上，保證貼裝位置的準(zhǔn)確。 保證貼裝質(zhì)量額三要素 （ 1）元件正確 要求各裝配位號(hào)元器件的類型、型號(hào)、標(biāo)稱值和極性等特征標(biāo)記要符合產(chǎn)品的裝配圖和明細(xì)表要求，不能貼錯(cuò)位置。 （ 3）壓力合適 貼裝壓力相當(dāng)于吸嘴的 Z軸高度， Z軸高度高相當(dāng)于貼裝壓力小， Z軸高度小相當(dāng)于貼裝壓力大。貼裝頭是貼裝機(jī)進(jìn)行貼裝和取料動(dòng)作的主要部分，通過貼裝頭部分各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的良好配合，保證取料、貼裝過程的穩(wěn)定和可靠。送料器的種類有：帶式送料器、盤式送料器、管料送料器、散料送料器。程序員通過 所要生產(chǎn)產(chǎn)品的 PCB和根據(jù)機(jī)器的性能指標(biāo)進(jìn)行編程。它可以有效地預(yù)防元件誤貼、錯(cuò)貼或工作不正常。 （ 3）位置傳感器 印制板的傳輸定位，包括 PCB 的計(jì)數(shù)，貼片頭和工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)檢測，輔助機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)等，都對位置有嚴(yán)格要求，這些位置需要通過各種形式的位置傳感器來實(shí)現(xiàn)。大部分貼片機(jī)是將供料器直接安裝在機(jī)架上，為了能提高貼片能力，減少換料時(shí)間，特別是產(chǎn)品更新時(shí)往往需要重新組織供料器，因此大型高速的貼片機(jī)采用雙組合送料架，真正做到不停機(jī)換料，最多可以放置 120*2 個(gè)供料器。 （ 4）散裝倉儲(chǔ)式供料器 散裝倉儲(chǔ)式供料器是近幾年出現(xiàn)的新型供料器。管狀供湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 料器的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，它由電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)、定位板等組成。更先進(jìn)的供料器具有“清潔”功能，在帶倉打開時(shí)，還能瞬時(shí)實(shí)現(xiàn)對元件的“清潔”，去除元件上的“污染物”，供料器增加元件的可焊性。 紙編帶由基帶、底帶和帶蓋組成，其中基帶是紙，而底帶和蓋帶則是塑料薄膜。 （ 4）、組合式貼片頭 安必昂 FCM 型貼片機(jī)，由 16 個(gè)獨(dú)立貼片頭組合而成。 旋轉(zhuǎn)式多頭又分為水平旋轉(zhuǎn) 式 ／ 轉(zhuǎn)塔式與垂直方向旋 轉(zhuǎn) ／ 轉(zhuǎn)盤式，現(xiàn)分別介紹如下。 1） 、吸嘴的真空系統(tǒng) 吸嘴在吸片時(shí)，必須達(dá)到一定的真空度方能判別拾起元件是否正常，當(dāng)元件側(cè)立湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 或因元件 “卡帶 ”未能被吸起時(shí)，貼片機(jī)將會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)吸嘴吸取一個(gè)元件后，通過機(jī)械對中機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)元件對中并給供料器一個(gè)信號(hào)（電信號(hào)或機(jī)械信號(hào)），使下一個(gè)元件進(jìn)入吸片位置。 在 SMD 迅速發(fā)展的情況下，引腳間距已由早期的 過渡到 和 等，這樣僅靠上述兩個(gè)光學(xué)確認(rèn)還不夠，因此在 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)還增加了小范圍幾何位置確認(rèn)，即在要貼裝的細(xì)間距 QFP 位置上再增加元器件圖象識(shí)別標(biāo)志，確保細(xì)間距器件貼裝準(zhǔn)確無誤。 例如松下 MSR 高速機(jī)中，小視野 CCD 視場為 6mm6mm,像素為 25 萬，分辨率達(dá)到 ，大視野 CCD 視場為 36mm36mm,像素達(dá) 100 萬，分辨率為 41μm 。 （ 2）、光學(xué)系統(tǒng)的組成 光學(xué)系統(tǒng)由光源、 CCD、顯示器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換與圖象處理系統(tǒng)組成，即 CCD 在給定的視野范圍內(nèi)將實(shí)物圖象的光強(qiáng)度分布轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào) ,模擬電信號(hào)在通過 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量 ,經(jīng)圖象系統(tǒng)處理后 再轉(zhuǎn)換為模擬圖象 ,最后由顯示器反應(yīng)出來。由于吸嘴 Z 方向運(yùn)動(dòng)行程短，以及采用光柵編碼器，通常控制精度均能滿足要求。目前設(shè)計(jì)的新型貼片機(jī) X 軸運(yùn)行采用完全同步控制回路的雙 AC 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，將內(nèi)部震動(dòng)降至最低，從而保證了 Y 方向同步運(yùn)行，其速度快，噪音低，貼片頭運(yùn)行流暢輕松。指示光柵有相同密度的條紋，光柵尺是根據(jù)物理學(xué)的莫爾條紋形成原理進(jìn)行位移測量，測量精度高，一般在 微米。磁頭在磁柵尺上移動(dòng)和讀取磁信號(hào)，并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸入到控制電路，最終控制 AC 伺服電機(jī)的運(yùn)行。 （ 1）圓光柵編碼器 通常圓光柵編碼器的轉(zhuǎn)動(dòng)部位上裝有兩片圓光柵，圓光柵是由玻璃片或透明塑料制成，并在片上鍍有明暗相間的放射狀鉻線，相鄰的明暗間距稱為一個(gè)柵節(jié)，整個(gè)圓湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 周總柵節(jié)數(shù)為編碼器的線脈沖數(shù)。 貼片速度的提高，意味著 XY 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)速度的提高，這將會(huì)導(dǎo)致 XY 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)因運(yùn)動(dòng)過快而發(fā)熱，通常鋼材的線膨脹系數(shù)為 ，鋁的線膨脹系數(shù)為鋼的 倍，而滾珠絲杠 [與馬達(dá)連接 ]為主要熱源，其 熱量的變化會(huì)影響貼裝精度，故最新研制出的 XY 傳動(dòng)系統(tǒng)，在導(dǎo)軌內(nèi)部設(shè)有 [氮冷 ]冷卻系統(tǒng)，以保證因熱膨脹帶來的誤差，如果 XY 軸沒有強(qiáng)制冷卻，在軸的附近會(huì)有明確的變形。 （ 1）功能 X， Y 定位系統(tǒng)是貼片機(jī)的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)，也是評估貼片機(jī)精度的主要指標(biāo)，它包括 X，Y 傳動(dòng)結(jié) 構(gòu)和 X， Y 伺服系統(tǒng)。 （ 1）整體式導(dǎo)軌 在這種方式貼片機(jī)中， PCB 的進(jìn)入、貼片、送出始終在導(dǎo)軌上，當(dāng) PCB 送到導(dǎo)軌上并前進(jìn)到 B 區(qū)時(shí)， PCB 會(huì)有一個(gè)后退動(dòng)作并遇到后制限位塊，于是 PCB 停止運(yùn)行，與此同時(shí)， PCB 下方帶有定位銷的頂塊上行，將銷釘頂入 PCB 的工藝孔中，并且 B湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 區(qū)上的壓緊機(jī)構(gòu)將 PCB 壓緊。它的整體性比整體鑄造低一點(diǎn)， 但具有加工簡單，成本較低的特點(diǎn)。 貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特性 目前 ，世界上生產(chǎn)貼片機(jī)的廠家有幾十家，貼片機(jī)的品種達(dá)幾百個(gè)之多，但無論湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 是全自動(dòng)貼片機(jī)還是手動(dòng)貼片機(jī)，無論是高速貼片機(jī)還是中低速貼片機(jī)，它的總體結(jié)構(gòu)均有類似之處。 RY 基板， JK JK2 基板都插在 MM 基板上，所以接插的牢靠將直接影響基板是否能正常工作。 圖 1214印刷機(jī)電控柜電源 開關(guān)電源的輸入電壓為 220V,輸出電壓為三組直流電壓 24V、 5V、 24V。通過電磁閥的開閉，實(shí)現(xiàn)氣源的進(jìn)給控制。數(shù)據(jù)輸出主要是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分計(jì)算得到的數(shù)據(jù)輸出，并進(jìn)行 MARK 點(diǎn)的顯示。溶劑的噴灑量，可以通過控制旋鈕進(jìn)行調(diào)整，如噴灑量減少可能是由于密封圈損壞等原因引起?；逵∷r(shí)， Z 軸驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)上升，實(shí)現(xiàn)焊膏印刷 ，印刷完畢， Z 軸驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)下降，便于基板沿傳出軌道傳出。 2．刮刀頭及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 刮刀及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖 122 所示。全自動(dòng)印刷機(jī)通常帶有光學(xué)對中系統(tǒng)，通過對 PCB 和模板上對中標(biāo)志的識(shí)別，實(shí)現(xiàn)模板開口與 PCB 焊盤的自動(dòng)對中，在配有 PCB 裝夾系統(tǒng)后，能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng) 運(yùn)行。每臺(tái)機(jī)器的硬件與軟件系統(tǒng)所關(guān)的知識(shí)點(diǎn)異常復(fù)雜，譬如其中的電機(jī)就包括了單相電機(jī)，三相電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)等，每種電機(jī)都有自己的機(jī)械特性與工作特性，因此，制造商根據(jù)需要而采用不同的電機(jī)，其軟件包括各種芯片與 PLC 等，以及各 種光學(xué)系統(tǒng)，傳感器等。 SMT 技術(shù)的出現(xiàn)從根本上改變了傳統(tǒng)的電裝生產(chǎn)形式，成為現(xiàn)代電子裝配技術(shù)一個(gè)新的里程碑。減少了電磁和射頻干擾易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率，降低不良率，（偉創(chuàng)力追求 6sigma 目標(biāo)）這樣以便降低成本達(dá) 30%~50%，節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時(shí)間等。其中工藝對生產(chǎn)質(zhì)量有著極其重要的作 用。 答辯小組質(zhì)詢課題的關(guān)鍵問題，質(zhì)詢與課題密切相關(guān)的基本理論、知識(shí)、設(shè)計(jì)與計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)方法、測試方法，鑒別學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力。且設(shè)計(jì)中要求圖文并茂，思路清晰。目前，先進(jìn)的電子產(chǎn)品，特別是在計(jì)算機(jī)及通訊類電子產(chǎn)品，已普遍采用 SMT 技術(shù)。具體地說，就是首先在印制電路板焊盤上涂布焊錫膏，再將表面貼裝元器件準(zhǔn)確地放到涂有焊錫膏的焊盤上，通過加熱印制電路板直至焊錫膏熔化，冷卻后便實(shí)現(xiàn)了元器件與電路之間的互聯(lián)。隨著中國電子制造業(yè)的高速發(fā)展，中國的 SMT 技術(shù)及產(chǎn)業(yè)也同步迅猛發(fā)展，整體規(guī)模也居世界前列。且設(shè)計(jì)中要求圖文并茂，思路清晰。 圖紙要求：按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。 關(guān)鍵詞： 貼裝設(shè)備 缺陷分析 解決方法 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract With the rapid development of electronic information industry, SMT has bee the modern electronics assembly technology. Application of SMT technique in modern industry more and more widely in modern production and life, plays a more and more important, almost all military, civilian electrical appliances is the use of SMT technology to produce. The SMT production process will inevitably have some quality problems, including mount equipment defects have process defects. The process of producing quality plays a very important