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深入了解SMT贴片设备的基本构造

来源:      2021-05-31 11:28:31      点击:

目前由SMT工艺技术的发展来看,为提髙贴片设备的适应范围,大多数厂商对供料器进行了开发,如多软管式和双带式供料器以相应增加供料器种数。对元器件拾取种类的增加,主要是对吸嘴类型进行开发和元器件定位系统的研究。同时发展元器件的包装,比如今年来散装料的日益普遍。贴片机的适应功能也随着市场新产品和新型元器件所需新工艺的要求而不断发展。

一、贴片定义

SMT贴片加工工艺中的贴装技术就是用一定的方式把SMT贴片元器件从它的包装结构中取出,并贴放在电路板的设定位置上的工艺过程。很多广州SMT贴片加工厂家都会采用简单的手工工具或简单的机械装置进行手工贴装或手动机械贴装,当然也可以采用半自动或全自动贴装设备完成上述贴装操作。

不论采用何种方式,其基本工序如下:

1、电路板装载:把待组装的电路板(PCB)放在贴装设备的电路板装载装置上;

2、电路板传送机构把空白电路板传送到生产线上贴装机的工作台上,并定位到系统的坐标系中;

3、元器件出现在料盘包装中待取出的预定位置上;

4、拾取元器件:既从供料器钓预定位置取元器件准备贴装;

5、元器件定心:既把元器件对准到机器(系统)的座标系统中;

6、贴放元器件:既将元器件贴装在电路板的设定位置上;

7、电路板卸载:将贴装好的电路板传送到卸载装置上,并从卸载装置上取出贴装好的电路板。

二、贴装机的基本结构

图1-4示出典型贴装机的一般组成。下面众焱电子为大家介绍一下贴装机的主要部分:

图1-4贴装机的一般组成

1、底座

底座用来安装和支撑贴装机的基础部件。因此,它必须具有足够的刚性,如果刚性差,振动大,会导致贴装精度的下降。

2、供料器

供料器是能容纳各种相应包装形式的元器件,有些并将元器件传送到取料部位的一种储料供料部件。元器件以编带/棒式/托盘或散装等包装形式放到相应的供料器上。

3、电路板定位工作台

在贴装操作期间,电路板必须牢固地固定在电路板工作台上,工作台能沿X轴和Y轴移动,所以又叫X-Y工作台。一般都用传送机构把工作台和装卸料装置相连接。

X-Y定位系统:定位系统对贴装精度和贴装率影响很大。目前一般釆用直流伺服电机驱动,齿形带或滚珠丝杆螺旋副传动。有呰高速贴装机采用了无摩擦线性马达驱动和空气轴承导轨传动,运动线速度300-2000mm/s,加速度为7-10m/s2,定位精度一般为±0.05mm。髙精度贴片机的定位系统一般采用闭环的控制方式。

4、贴装头

贴装头是贴装机上最复杂和最关键的部件。它的基本功能是从供料器取料部位拾取元器件,并经定心和方位校正后把元器件精确地贴放到电路板的设定位置上。它和工作台/供料器一起决定着贴装机的贴装能力a它由贴装工具(真空吸嘴),定心爪或其它任选部件(如粘接剂分配器),电器检验夹具和光学取像部件(如摄像机)等部分组成。

目前广州SMT贴片加工厂所用的贴装机有三种典型的贴装头:

1)转塔型:工作台在zo处做x/y向的运动,贴装头做z轴和e向的运动。当前FUJI公司的CP系列就是转塔型贴片机。这种类型的贴片机可以达到最快的单件贴装速度。如图1-5所示

Turrethead

图1-5转塔型贴装头

2)Pick&Place型:工作台静止不动,贴装头完成X/Y/Z/9所有的运动。贴装头平行安装数个吸嘴。当前Universal公司的GSM系列1C贴片机就采用的Pick&Place型贴放头,这种类型的贴装头因为PCB不动,所有的运动都由贴装头完成,往往能达到最高的贴放精度。如图1-6所示

Pick&Place

图1-6Pick&Place型贴装头

3)Pick&Place型(旋转头):工作台静止不动,贴装头完成X/Y/Z/e所有的运动。贴装头以旋转方式进行吸嘴转换。当前Siemens公司的Siplacer系列贴片机就是釆用旋转头型的贴装头。这种贴装头体积小,占较小的空间,可以在同一台机器上安装多个并行贴装头,以达到实际的最高小时贴装率。如图1-7所示

Pick&Place(rotaryhead)

图1-7旋转头型贴装头

5、贴装工具(包括真空吸嘴)

贴装工具是贴装头的心脏,其功能是从供料器的取料部位拾取元器件并把元器件贴放在电路板的设定位置上。同时,在把元器件运送到贴装位置期间牢固地吸持住元器件。每一类贴装工具仅能处理有限尺寸范围的元器件,所以为了扩大贴装机贴装元器件的范围,贴装机应具有手工或在程序控制下自动更换贴装工具的能力。

6、计算机控制系统

计算机控制系统是贴装机的“大脑”,所有贴装操作的指挥中心。其包括在线/离线的编程系统