详解贴片机定义、分类、部件和注意事项
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。
概念: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。
贴片机分类: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
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
特点:主要以贴片式元件为主体,贴片器件品种不多。
特点:能贴装大型器件和异型器件。
按方式分
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。
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。
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。
自动化分
特点:大部分贴片机就是该类。
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。
入门知识
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
1.1、 主电源开关(Main Power Switch):开启或关闭主机电源
1.2、 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。
1.3 、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。
1.4 、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)。
1.5 、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)
6.1、主挡板(Main Stopper)
6.2、定位针 (Locate Pins)
6.3、Push-in Unit(入推部件)
6.4、边缘夹具 (Edge Clamp)
6.5、上推平板 (Push-up Plate)
6.6、上推顶针 (Push-up Pins)
6.7、入口挡板 (Entrance Stopper)
7. 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。
8. 气源部件(Air Supply Unit)
包括空气过滤器、气压调节按钮、气压表。
9. 输入和操作部件(Data Input and Operation Devices)
9.1、YPU ( Programming Unit) 编程部件
Ready按钮:异常停止的解除和伺服系统发生作用。
9.2、键盘( Keyboard )各键的功能
F1:用于获得实时选项的帮助信息
F2:PCB生产转型时使用
F3:转换编制目标(元件信息、贴装信息等)
F4:转换副视窗(形状、识别等信息)
F5:用于跳至数据地址
F6:辅助调整时使用
F7:设定数据库
F8:视觉显示实物轮廓
F9:照位置
F10:坐标跟踪
Tab:各视窗间转换
Insert ,Delete :改变副视窗各参数
↑↓→←:光标移动及文页UP/Down移动
Space Bar(空档键):操作期间暂停机器(再按解除暂停)
注意:
1) 掌握各部件的名称,跟机器实物对照,可指出哪个部件的名称及基本作用。
2) 请问当发生紧急情况时,应按哪个按钮,警告灯的状态以及操作显示器的显示情况?
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如何对贴片机进行校准
在贴片机正式工作之前,需要进行各部件校准,确保贴片机工作的准确性。在进行贴片机校准之前,需要做好相关地准备工作,如准备校准工具、拆卸相关部件等。做好以上工作,便可以进行贴片机系统内部进行校准。详细校准工作如下: A、校正旋转头和相机依照下列步骤自动完成:(1)Calibrate PCB Cameras 校正PCB板的视觉系统(2)Calibrate RV-head 校正旋转轴a) Components Cameras 校正元件视觉系统b) Offset 1 偏移位置1c) Offset 2 偏移位置2 (这三步其实是同步进行)d) Machine zero point 机器零点位置校正e) 校正机器上其余配件① Calibrate Nozzle Changer 校正吸嘴交换器②Conveyor width 校正传送轨道③ Feeder Table 校正送料台起始与终止位置一般来说,机器校正包括这四个步骤,(我们做校正时顺序从上至下,从左至右来完成。 B、需要手动完成的工作:(1) Calibrate the pick up height of nozzles 校正吸嘴拾取的高度(2) Calibrate coordinates at the PCB transport 校正PCB传送的坐标位置(3) Calibrate component table positions 校正送料台的位置(4) Calibrate the coplanarity module(option) 校正模块(选项) C、开始校正之前的工作:Calibrate Star axis zero point correction 校正Star轴的零点位置当然,校正机器是为了更好的让机器进行贴装,减少元器件偏差。对于校正有整体和部分之分,你可以单独针对某一部分进行校正,纠正位置的偏差。 分别校正好贴片机系统的各个部分,即可让贴片机进入正式的加工流程。此外,做好相关地校准工作以外,还需要对贴片机的故障进行观察,及时找出故障原因并予以解决。
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