貼片機(jī)是SMT貼片廠最為重要的設(shè)備。其原理是通過(guò)貼裝頭真空吸取元器件,然后鏡像識(shí)別元器件中心點(diǎn)移動(dòng)與PCBA坐標(biāo)重合,最后釋放貼裝。這一過(guò)程中包含了整個(gè)貼片機(jī)的主要技術(shù),自動(dòng)化控制技術(shù)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)技術(shù)、視覺(jué)檢測(cè)與傳感技術(shù)、工控機(jī)與信息處理技術(shù)等;我們平時(shí)在作業(yè)過(guò)程中可能很少的真正去了解貼片機(jī)的主要技術(shù),但是SMT貼片機(jī)的先進(jìn)與否直接影響著整個(gè)SMT貼片廠的生產(chǎn)效率與質(zhì)量,所以生產(chǎn)線的效率與質(zhì)量取決于貼片機(jī)的快慢與好壞。接下來(lái)就由深圳貼片加工廠-壹玖肆貳科技-與大家一起分享,希望給您帶來(lái)一定的幫助!
1、貼片機(jī)工控機(jī)與信息處理技術(shù)
由于伺服控制對(duì)工控機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求嚴(yán)格,同時(shí)貼片機(jī)設(shè)備需要具備多任務(wù)同步處理的能力,如在線編程、多任務(wù)界面以及實(shí)時(shí)工作等。因此,需要為SMT貼片機(jī)建立并行處理的實(shí)時(shí)多任務(wù)控制模型,其運(yùn)行于實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)上,作為控制SMT的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)。信息處理包括信息的存取、交換、運(yùn)算、判斷和決策等,計(jì)算機(jī)是實(shí)現(xiàn)信息處理的主要工具。信息處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用是促進(jìn)貼片機(jī)發(fā)展及機(jī)電一體化技術(shù)的最活躍因素。SMT貼片機(jī)的控制都是由計(jì)算機(jī)來(lái)完成的,一般采取二級(jí)計(jì)算機(jī)控制:每一臺(tái)貼片機(jī)都有自身的一套控制軟件,達(dá)成對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的操控;主控計(jì)算機(jī)采用軟件實(shí)現(xiàn)編程和人機(jī)接口。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,windows操作系統(tǒng)已完全取代了DOS、OS2等平臺(tái),這使得貼片機(jī)的操作更加可視化、智能化,貼片機(jī)的智能水平已得到了巨大提升。
2、貼片機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)技術(shù)
在SMT貼片過(guò)程中,因?yàn)橘N片機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn),結(jié)合貼裝元器件的精密化,所以要求貼片機(jī)執(zhí)行部件高速化和微型化。貼片機(jī)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分的要求有以下幾點(diǎn):1、微型、精密化、高精度機(jī)械零件設(shè)計(jì)制造與裝配技術(shù);2、運(yùn)動(dòng)機(jī)械快遞響應(yīng)、低損耗、高效、精密定位機(jī)構(gòu)符合傳動(dòng)技術(shù);3、高精度、智能化、高速度貼片技術(shù);貼裝頭是貼片機(jī)的重要運(yùn)行結(jié)構(gòu),為了使貼片機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定并達(dá)到精度要求,貼片機(jī)通常采用滾珠絲桿傳動(dòng)。目前貼片機(jī)的導(dǎo)軌一般為整體式導(dǎo)軌或活動(dòng)式導(dǎo)軌,新型的貼片機(jī)正從傳統(tǒng)的單路輸送向多路輸送結(jié)構(gòu)發(fā)展,貼裝頭也在向單頭多吸嘴到多頭多吸嘴發(fā)展。
3、貼片機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)
自動(dòng)化控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合在一起,已成為機(jī)電一體化設(shè)備中最為重要的技術(shù)。自動(dòng)化控制技術(shù)是整個(gè)SMT貼片機(jī)的核心,由于元器件的貼裝效率受到PCBA尺寸大小、所用到的電子元器件和送料器(feeder)類型等影響,所以選擇貼片機(jī)類型時(shí)應(yīng)該綜合考慮到各種因素,并且在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,程序優(yōu)化保證貼裝頭的運(yùn)動(dòng)順序與路徑,使其在整個(gè)電路板的總行程時(shí)間最短,以達(dá)到最高效的貼裝效率。由于SMT貼片機(jī)對(duì)效率的嚴(yán)格要求以及精密度要求,PCBA上元器件貼裝定位在高速的運(yùn)動(dòng)條件下,定位精度需保持在0.05mm之內(nèi)。與其同時(shí)元器件的貼裝力度也需要嚴(yán)格控制,因此要達(dá)到速度、加速度、振動(dòng)、沖擊和貼裝力度等指標(biāo)要求。SMT貼片機(jī)需要建立以實(shí)現(xiàn)高精度、高效減振和高速為目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)控制模型和智能控制策略。
4、貼片機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)
貼片機(jī)視覺(jué)檢測(cè)與傳感器技術(shù)的研究方向是傳感器及其信號(hào)檢測(cè)裝置,大力展開(kāi)視覺(jué)檢測(cè)與傳感器技術(shù)的研究對(duì)發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)具有相當(dāng)重要的意義。因?yàn)闄C(jī)器視覺(jué)在增強(qiáng)可檢測(cè)性、提高檢測(cè)精度等方面的先進(jìn)性,所以隨著機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)水平的提升,機(jī)器視覺(jué)在SMT元件、SMT產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)等領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。如今,基本所有高精度貼片機(jī)系統(tǒng)中都帶有定位用的視覺(jué)子系統(tǒng)。利用這些子系統(tǒng)檢測(cè)目標(biāo)原始位置信息并進(jìn)行處理,得到計(jì)算機(jī)需要的反饋信息,為精密的元件貼裝提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)元器件的抓取進(jìn)行精確定位和校準(zhǔn)。因?yàn)楝F(xiàn)在電子元器件對(duì)貼裝精度的要求越來(lái)越高,所以在高精度微電子裝備中使用的面向表面貼裝技術(shù)的新型全視覺(jué)技術(shù)采用高精度、高速的圖像處理與特征抽取方法。此外采取視覺(jué)技術(shù)還能對(duì)貼裝IC進(jìn)行圖像識(shí)別,用于元器件分類、廢料拋除等,提高貼裝質(zhì)量與效率。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)包含有:1、面向貼片的高速圖像處理技術(shù);2、機(jī)器視覺(jué)高速識(shí)別技術(shù);3、照明技術(shù)等。一些先進(jìn)的貼片機(jī)的機(jī)器視覺(jué)采用飛行檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電子元件的定位修正和缺陷檢測(cè)。該項(xiàng)技術(shù)具有在元件拾取、定位和貼裝過(guò)程中實(shí)時(shí)檢測(cè)與定位的能力,使貼片機(jī)在保證精度的條件下,達(dá)到提高貼裝效率的目的。
5、貼片機(jī)的傳感器技術(shù)
貼裝設(shè)備需要高可靠、高精度機(jī)電檢測(cè)定位技術(shù)。為了讓貼片機(jī)的貼裝頭各機(jī)構(gòu)能協(xié)同工作,貼裝頭安裝著多種多樣的傳感器,它們宛如貼片機(jī)的眼睛一樣,時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)測(cè)機(jī)器的運(yùn)行狀況,并能高效地調(diào)整貼片機(jī)的工作狀態(tài)。傳感器使用越多,預(yù)示著貼片機(jī)的智能化水平越高。應(yīng)用于貼片機(jī)的傳感器主要類型有位置傳感器、負(fù)壓傳感器以及壓力傳感器等。位置傳感器是為了監(jiān)測(cè)各種運(yùn)動(dòng)位置的極限位置;負(fù)壓傳感器監(jiān)測(cè)著負(fù)壓的變化,當(dāng)吸嘴吸不到或吸不住元件時(shí),負(fù)壓數(shù)據(jù)發(fā)生異常,傳感器把異常信息反饋到計(jì)算機(jī),系統(tǒng)就能及時(shí)報(bào)警;壓力傳感器是為了讓貼裝頭將元器件貼裝到電路板上的時(shí)候可以調(diào)節(jié)貼裝力度,避免力度過(guò)大損傷PCB或力度過(guò)小貼裝不到位。
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