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貼片機構成
當前貼片機品種許多,但無論是全自動高速貼片機或是手動低速貼片機,它的全體布局均有類似之處。全自動貼片機是由計算機控制,集光機電氣一體的高精度自動化設備,主要由機架,PCB傳送及承載組織,驅動體系,定位及對中體系,貼裝頭, 供料器,光學識別體系,傳感器和計算機控制體系組成,其經(jīng)過汲取-位移-定位-放置等功用,完成了將SMD元件疾速而地貼裝。
貼片機機架
機架是機器的根底,一切的傳動,定位組織均和供料器均結實固定在它上面,因而有必要具有滿足的機械強度和剛性。當前貼片機有各種形式的機架,首要包含全體鑄造式和鋼板燒焊式。種全體性強,剛性好,變形微小,作業(yè)時安穩(wěn),通常應用于機;第二種具有加工簡略,本錢較低的特點。機器詳細選用哪種布局的機架取決于機器的全體描繪和承重,運轉進程 中應平穩(wěn),輕松,無震動感。
PCB 傳送及承載組織
傳送組織是安放在導軌上的超薄型皮帶傳送體系,通常皮帶安裝在軌跡邊際,其作用是將PCB 送到預訂方位,貼片后再將其送至下一道工序。傳送組織首要分為全體式和分段式兩種,全體式方法下 PCB 的進入,貼片和送出一直在同一導軌上,選用限位塊限位,定位銷上行定位,壓緊組織將PCB 壓緊,支撐臺板上支撐桿上移支撐來完結 PCB 的定位固定。定位銷定位精度較低,需求高精度時也可選用光學體系,僅僅定位時刻較長。分段式 通常分為三段,前一段擔任從上道技術接納PCB,中心一端擔任PCB定位壓緊,后一段擔任將PCB送至下一道工序,其長處是削減PCB傳送時間。
驅動體系
驅動體系是貼片機的要害組織,也是評價貼片機精度的首要目標,它包括XYZ傳動布局和伺服體系,功用包含支撐貼裝頭運動和支撐PCB承載平。

貼片機貼裝精度
即元件中心與對應焊盤中心線的偏移量,不超過元件焊腳寬度的1/3(目測);或異常偏移發(fā)生率不大于3‰。
儀器、儀表外觀完好,指示準確,讀數(shù)醒目,在合格使用期限內;
設備內外定期保養(yǎng),保持清潔,無油污,無銹蝕,周圍附具備件等排列有序,設備潤滑良好。
貼片機視覺系統(tǒng)
高性能貼片機普遍采用視覺對中系統(tǒng)。視覺對中系統(tǒng)運用數(shù)字圖像處理技術,當貼片頭上的吸嘴吸取元件后,在移到貼片位置的過程中,由固定在貼片頭上的或固定在機身某個位置上的照相機獲取圖像,并且通過影像探測元件的光密度分布,這些光密度以數(shù)字形式再經(jīng)過照相機上許多細小精密的光敏元件組成的CCD光耦陣列,輸出0~255級的灰度值。灰度值與光密度成正比,灰度值越大,則數(shù)字化圖像越清晰。數(shù)字化信息經(jīng)存儲、編碼、放大、整理和分析,將結果反饋到控制單元,并把處理結果輸出到伺服系統(tǒng)中去調整補償元件吸取的位置偏差,后完成貼片操作 。
那么,機器通過對PCB上的基準點和元器件照相后,如何實現(xiàn)貼裝位置自動矯正并實現(xiàn)貼裝的呢?這一過程是機器通過一系列的坐標系之間的轉換來定位元件的貼裝目標的。我們通過貼裝過程來闡述系統(tǒng)的工作原理。首先PCB通過傳送裝置被傳輸?shù)焦潭ㄎ恢貌⒈粖A板機構固定,貼片頭移至PCB基準點上方,頭上相機對PCB上基準點照相。這時候存在4個坐標系:基板坐標系(Xp,Yp)、頭上相機坐標系(Xca1,Ycal)、圖像坐標系(Xi,Yi)和機器坐標系(Xm,Ym)。對基準點照相完成后,機器將基板坐標系通過與相機和圖像坐標系的關聯(lián)轉換到機器坐標系中,這樣目標貼裝位置確定。然后貼片頭拾取元件后移動到固定相機的位置,固定相機對元件進行照相。這時同樣存在4個坐標系:貼片頭坐標系也是吸嘴坐標系(Xn,Yn)、固定相機坐標系(Xca2,Yca2)、圖像坐標系(Xi,Yi)和機器坐標系(Xm,Ym)。對元件照相完成后,機器在圖像坐標系中計算出元件特征的中心位置坐標,通過與相機和圖像坐標系的關聯(lián)轉換到機器坐標系中,此時在同一坐標系中比較元件中心坐標和吸嘴中心坐標。兩個坐標的差異就是需要的位置偏差補償值。然后根據(jù)同一坐標系中確定的目標貼裝位置,機器控制單元和伺服系統(tǒng)就可以控制機器進行貼裝了。

中科院合肥物質科學研究院制造技術研究所承擔的“LED貼片機”項目,突破了高速運動下定位、多軸協(xié)同運動控制以及自動拾取校正等核心關鍵技術,已進入小試階段。
該貼片機是受委托專為LED行業(yè)研發(fā),可滿足LED照明業(yè)者生產(chǎn)的彈性需求,適用生產(chǎn)產(chǎn)品有標準的600/1200的LED日光燈管(T8、T5),涵蓋所有LED相關產(chǎn)品如LED車燈、軟管、天井燈等。同時貼片機提供高彈性編程能力,以便操作者根據(jù)不同的BIN值的LED元件調整貼裝模式,確保終端產(chǎn)品的均光性。
此機器針對不同元件特性,采用材質吸嘴,耐磨性高并附有彈片設計,減少貼裝時對LED表面沖擊力,也可貼裝一般RC或SOP電子元件,貼裝元件范圍為0805~24*18,貼裝速度達8000CPH,是一款具有高性價比的全自動貼片機。
通過項目的研發(fā),科技人員在精密設備設計制造、多軸協(xié)同控制及系統(tǒng)集成方面積累了寶貴經(jīng)驗,為高速高精密貼片機研發(fā)奠定了基礎。

自動化編程(AP)設備
PIC技術不斷地向前發(fā)展,所以新的自動化編程設備和技術也保持著相同的發(fā)展步伐。舉例來說,Data I/O''s ProMaster 970自動化微細間距編程設備能夠對采用封裝形式的PIC器件進行編程,其中包括BGA、微型BGA、SOP、VSOP、TSOP、PLCC、SON和CSP。雙重貼裝(Dual pick-and-place簡稱PNP) 端頭和可供選擇的可插8、10或者12的插座可以的提高設備的工作效率。該編程設備也可以進一步涉及有關器件的質量控制。舉例來說,共平面性問題和引腳的損傷實際上是不會存在的,因為集成了激光視覺系統(tǒng),所以能夠確保非常的器件貼裝。
因為有著多種編程接口和PNP器件的配置,自動集群編程一般可以做到比ATE編程的速度快上5倍到10倍。同樣,這些編程工具是為了編程而設計的,不是為了對電路板或者說功能進行測試的,所以它們可以提供非常好的編程質量。
微細間距的PIC器件可能是非常貴的,所以如果能降低其在生產(chǎn)制造過程中的損傷率,將極大的提升制造商的盈虧平衡點。能夠適用于大多數(shù)元器的自動編程系統(tǒng)也是非常靈活的,可以適應于封裝器件形式。由于能夠將高生產(chǎn)率、高質量和靈活性綜合在一起,導致了每個器件可得到的編程價格常常低于ATE編程價格的20%。
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