smt貼裝設(shè)備與質(zhì)量-機(jī)電學(xué)院-電子組裝專業(yè)-畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 11:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 emens的Siplace80S系列貼裝設(shè)備，有兩個(gè)帶有12個(gè)吸嘴的轉(zhuǎn)盤。由于復(fù)合式機(jī)器可通過增加動(dòng)臂數(shù)量來提高速度，具有較大靈活性，因此它的發(fā)展前景被看好，如Siemens最新推出的HS50機(jī)器就安裝有4個(gè)這樣的旋轉(zhuǎn)頭，貼裝速度可達(dá)每小時(shí)5萬(wàn)片以上。 轉(zhuǎn)盤式轉(zhuǎn)盤式機(jī)器由于拾取元件和貼裝動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行，使得貼裝速度大幅度提高，這種結(jié)構(gòu)的高速貼裝設(shè)備在我國(guó)的應(yīng)用最為普遍，不但速度較高，而且性能非常的穩(wěn)定。但是這種機(jī)器由于機(jī)械結(jié)構(gòu)所限，其貼裝速度已達(dá)到一個(gè)極限值，不可能再大幅度提高。 大型平行系統(tǒng)大型平行系統(tǒng)由一系列的小型獨(dú)立組裝機(jī)組成。各自有絲杠定位系統(tǒng)機(jī)械手，機(jī)械手帶有攝像機(jī)和安裝頭。各安裝頭都從幾個(gè)帶式送料器拾取元件，并能為多塊電路板的多塊分區(qū)進(jìn)行安裝，這些板通過機(jī)器定時(shí)轉(zhuǎn)換角度對(duì)準(zhǔn)位置。如PHILIPS公司的FCM機(jī)器有16個(gè)安裝頭，但就每個(gè)安裝頭而言，仍有大幅度提高的可能。復(fù)合式、轉(zhuǎn)盤式和大型平行系統(tǒng)屬于高速安裝系統(tǒng)，一般用于小型片狀元件安裝。轉(zhuǎn)盤式機(jī)器也被稱作“射片機(jī)”，因?yàn)樗ǔＳ糜诮M裝片式電阻電容。另外，此類機(jī)器具有高速“射出”的能力。因?yàn)闊o(wú)源元件，裸芯片、以及其他引線元件所需精度不高，射片機(jī)組裝可實(shí)現(xiàn)較高的產(chǎn)能。高速機(jī)器由于結(jié)構(gòu)較普通動(dòng)臂式機(jī)器復(fù)雜許多，因而價(jià)格也高出許多，在選擇設(shè)備時(shí)要考慮到這一點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明，動(dòng)臂式機(jī)器的安裝精度較好，安裝速度為每小時(shí)5000～20000個(gè)元件（CPH）。復(fù)合式和轉(zhuǎn)盤式機(jī)器的組裝速度較高，一般為每小時(shí)20000～50000個(gè)。大型平行系統(tǒng)的組裝速度最快，可達(dá)每小時(shí)50000～100000個(gè)。 如下是目前主流的貼裝設(shè)備（FUJI）CP743ME后側(cè)（見圖3）：圖3 CP743ME后側(cè)CP743ME前側(cè)（見圖4）：圖4 CP743ME前側(cè)QP242E系列后側(cè)（見圖5）：圖5 QP242E系列后側(cè)QP242E系列前側(cè)（見圖6）：圖6 QP242E系列前側(cè)高速機(jī)（見圖7）：圖7 高速機(jī) 貼裝設(shè)備的技術(shù)參數(shù)各種不同速度、不同功能、不同結(jié)構(gòu)的貼機(jī)的技術(shù)參數(shù)基本相同，主要有以下幾種：（1）貼裝精度與能力；（2）照相機(jī)參數(shù)；（3）元件貼裝范圍；（4）貼裝速度；（5）基板支持范圍；（6）最大裝料能力；（7）機(jī)器的電、氣參數(shù)及環(huán)境要求；（8）機(jī)器的外觀尺寸、重量及物理承重要求。前面兩種參數(shù)決定貼裝設(shè)備的主要功能，能貼什么樣的元件；貼裝速度決定貼裝設(shè)備的產(chǎn)能；基板支持范圍和最大裝料能力決定能支持多大的線路板和最多能容納多少品種的元件；后兩個(gè)參數(shù)則決定機(jī)器的安裝條件。表面貼裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是把元器件精確、快速地貼放到印制板的電路焊盤上，因此貼裝精度和貼裝速度是貼裝設(shè)備最重要的兩個(gè)參數(shù)。 貼裝設(shè)備的編程貼裝設(shè)備是用來實(shí)現(xiàn)高速、高精度地貼放元器件的設(shè)備。貼裝設(shè)備編程是指通過按規(guī)定的格式或語(yǔ)法編寫一系列的工作指令，讓貼裝設(shè)備按預(yù)定的工作方式進(jìn)行貼裝工作。一般每個(gè)工廠都有自己的編程方式，這個(gè)很靈活，可以自己編寫的小軟件、可以購(gòu)買專業(yè)的離線軟件、可以設(shè)備廠家自帶的編程軟件。 獲取坐標(biāo)（1）擁有完整的坐標(biāo)檔案包括：XY坐標(biāo)、角度、位置編號(hào)。這樣的檔案最好，直接與BOM整合就可以了。（2）EDA文件。需要從這些軟件中再輸出坐標(biāo)。（3）Gerber文件這種數(shù)據(jù)最煩瑣。需要很麻煩的轉(zhuǎn)化和處理。 結(jié)合BOM用坐標(biāo)文件與BOM整合，刪除多余的位置加入元件料號(hào)。 開始編程（1）一般每個(gè)工廠都有自己的編程方式，這個(gè)很靈活，可以自己編寫的小軟件?？梢再?gòu)買專業(yè)的離線軟件?？梢允窃O(shè)備廠家自帶的編程軟件。如：松下的PANAPRO、環(huán)球的ups、FUJI的FLEXA。（2）用這些軟件對(duì)剛才的坐標(biāo)文件進(jìn)行處理，基本程序都包含Mark Data、PCB data、Location Data、Offset data、Components data等。（3）對(duì)程式進(jìn)行優(yōu)化，這個(gè)要結(jié)合機(jī)器的配置。需要長(zhǎng)時(shí)間觀察和理解。好軟件的話基本自動(dòng)優(yōu)化就可以了。（4）轉(zhuǎn)出程式，導(dǎo)出上料表。3 貼裝工藝過程（1）待貼裝的PCB進(jìn)入傳送軌道，在軌道入口處的傳感器發(fā)現(xiàn)PCB，系統(tǒng)通知傳送帶電機(jī)工作，將PCB送入下一位置。（2）PCB進(jìn)入工作區(qū)起點(diǎn)，傳送裝置將PCB送入貼裝位置，在即將到位時(shí)觸發(fā)貼裝位置的傳感器，系統(tǒng)控制相應(yīng)機(jī)構(gòu)使PCB停留在預(yù)定貼裝位置上。機(jī)械定位裝置工作，將PCB固定在預(yù)定位置。夾緊裝置工作，將PCB夾緊固定，避免PCB移動(dòng)。（3）PCB定位裝置工作，確定PCB的位置是在預(yù)定的位置上，否則對(duì)PCB的位置坐標(biāo)參照系統(tǒng)坐標(biāo)系進(jìn)行修正。（4）按照程序設(shè)定對(duì)加工光學(xué)判別標(biāo)志點(diǎn)（Bad Mark）進(jìn)行檢查，確定需要加工的PCB。（5）包裝在專用供料器中的元器件按照程序設(shè)定的位置被運(yùn)送或準(zhǔn)備到預(yù)定的位置。（6）貼裝頭吸嘴移動(dòng)到拾取元件位置，真空打開，吸嘴下降吸取元件。（7）通過真空壓力傳感器或光電傳感器檢測(cè)是否吸到元件。（8）通過攝像頭或光電傳感器檢測(cè)元件高度（垂直方向）。（9）通過攝像頭或光電傳感器檢測(cè)元件轉(zhuǎn)角（水平方向），并識(shí)別元件特征，然后讀取元件數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先設(shè)置的元件特征值，將實(shí)際值與檢測(cè)值相比較，從而對(duì)元件特征進(jìn)行判斷。當(dāng)特征值不符時(shí)則判別拾取元件錯(cuò)誤，重新拾取。如相符則對(duì)元件目前的中心位置、轉(zhuǎn)角進(jìn)行計(jì)算。（10）將錯(cuò)誤的元件拋到廢料收集盒中。（11）按照程序設(shè)定，通過貼裝頭的旋轉(zhuǎn)調(diào)整元件角度；通過貼裝頭的移動(dòng)，或PCB的移動(dòng)調(diào)整X/Y方向坐標(biāo)到程序設(shè)定的位置，使元件中心與貼裝位置點(diǎn)重合。（12）吸嘴下降到預(yù)先設(shè)定的高度，真空關(guān)閉，元件落下。完成貼裝。（13）從第5步開始循環(huán)，直到貼裝完畢。（14）貼裝部分移動(dòng)到與卸載裝置水平，將貼裝好的PC
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