SMT基礎(chǔ)知識(shí)——什么是貼片機(jī)

一、貼片機(jī)的概念

貼片機(jī)：又稱“貼裝機(jī)”、“表面貼裝系統(tǒng)”（Surface Mount System），在生產(chǎn)線中，它配置在點(diǎn)膠機(jī)或絲網(wǎng)印刷機(jī)之后，是通過(guò)移動(dòng)貼裝頭把表面貼裝元器件準(zhǔn)確地放置PCB焊盤上的一種設(shè)備。分為手動(dòng)和全自動(dòng)兩種。

早期貼片機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可歸類為拱架型（Gantry，又稱動(dòng)臂式）和轉(zhuǎn)塔式(Turret)兩類。拱架型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，PCB置于固定工作臺(tái)，送料器固定，貼片頭安裝于拱架型的XY坐標(biāo)移動(dòng)橫梁上，通過(guò)XN移動(dòng)拾取送料器上的元器件進(jìn)行貼裝，造價(jià)較低，體積較小，但是貼片頭來(lái)回移動(dòng)的行程較長(zhǎng)導(dǎo)致效率較低，速度慢；轉(zhuǎn)塔型的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，PCB置于XV移動(dòng)工作臺(tái)，送料器置于單坐標(biāo)移動(dòng)導(dǎo)軌上，貼片頭安裝于凸軸轉(zhuǎn)塔上，從拾取送料器上的元器件到貼放到PCB上的距離最短化，實(shí)現(xiàn)真正意義上的高速度貼裝，單臺(tái)造價(jià)昂貴，體積較大。

全自動(dòng)貼片機(jī)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)高速、高精度地全自動(dòng)地貼放元器件的設(shè)備，是整個(gè)SMT生產(chǎn)中最關(guān)鍵、最復(fù)雜的設(shè)備。貼片機(jī)是SMT的生產(chǎn)線中的主要設(shè)備，貼片機(jī)已從早期的低速機(jī)械貼片機(jī)發(fā)展為高速光學(xué)對(duì)中貼片機(jī)，并向多功能、柔性連接模塊化發(fā)展。

二、貼片機(jī)的分類

貼片機(jī)的生產(chǎn)廠家很多，則種類也較多。貼片機(jī)的分類如下。

按速度分為：中速貼片機(jī)、高速貼片機(jī)、超高速貼片機(jī)

其中超高速貼片機(jī)特點(diǎn)：4萬(wàn)片/h以上，采用旋轉(zhuǎn)式多頭系統(tǒng)。Assembleo-FCM型和FUJI-QP-132型貼片機(jī)均裝有16個(gè)貼片頭，其貼片速度分別達(dá)9.6萬(wàn)片/h和12.7萬(wàn)片/h。

按功能分為：

高速/超高速貼片機(jī)，特點(diǎn)：主要以貼片式元件為主體，貼片器件品種不多。

多功能貼片機(jī)，特點(diǎn)：能貼裝大型器件和異型器件。

按方式分為：

順序式貼片機(jī)，特點(diǎn)：它是按照順序?qū)⒃骷粋€(gè)一個(gè)貼到PCB上，通常見到的就是該類貼片機(jī)。

同時(shí)式貼片機(jī)，特點(diǎn)：使用放置圓柱式元件的專用料斗，一個(gè)動(dòng)作就能將元件全部貼裝到PCB相應(yīng)的焊盤上。產(chǎn)品更換時(shí)，所有料斗全部更換，已很少使用。

同時(shí)在線式貼片機(jī)，特點(diǎn)：由多個(gè)貼片頭組合而成，依次同時(shí)對(duì)一塊PCB貼片，assembleon-FCM就是該類。

按自動(dòng)化分：

全自動(dòng)機(jī)電一體化貼片機(jī)，特點(diǎn)：大部分貼片機(jī)就是該類。

手動(dòng)式貼片機(jī)，特點(diǎn)：手動(dòng)貼片頭安裝在Y軸頭部，X、Y、e定位可以靠人手的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)來(lái)校正位置。主要用于新產(chǎn)品開發(fā)，具有價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)。

三、注意事項(xiàng)

貼片機(jī)作為高科技產(chǎn)品，安全、正確地操作對(duì)機(jī)器和對(duì)人都是很重要的。

安全地操作貼片機(jī)最基本的就是操作者應(yīng)有最準(zhǔn)確的判斷，應(yīng)遵循以下的基本安全規(guī)則：

1. 機(jī)器操作者應(yīng)接受正確方法下的操作培訓(xùn)。

2. 檢查機(jī)器，更換零件或修理及內(nèi)部調(diào)整時(shí)應(yīng)關(guān)電源（對(duì)3機(jī)器的檢修都必須要在按下緊急按鈕或斷電源情況下進(jìn)行。

3. 確使“讀坐標(biāo)”和進(jìn)行調(diào)整機(jī)器時(shí)YPU（編程部件）在你手中以隨時(shí)停機(jī)動(dòng)作。

4. 確使“聯(lián)鎖”安全設(shè)備保持有效以隨時(shí)停止機(jī)器，機(jī)器上的安全檢測(cè)等都不可以跳過(guò)、短接，否則極易出現(xiàn)人身或機(jī)器安全事故。

5. 生產(chǎn)時(shí)只允許一名操作員操作一臺(tái)機(jī)器。

6. 操作期間，確使身體各部分如手和頭等在機(jī)器移動(dòng)范圍之外。

7. 機(jī)器必須有正確接地〈真正接地，而不是接零線〉。

8. 不要在有燃?xì)怏w或極臟的環(huán)境中使用機(jī)器。

注意：

a) 未接受過(guò)培訓(xùn)者嚴(yán)禁上機(jī)操作。

b) 操作設(shè)備需以安全為第一，機(jī)器操作者應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)范操作機(jī)器，否則可能造成機(jī)器損壞或危害人身安全。

c) 機(jī)器操作者應(yīng)做到小心、細(xì)心。

四、貼片機(jī)各部件的名稱及功能

1. 主機(jī)

1.1 主電源開關(guān)（Main Power Switch）：開啟或關(guān)閉主機(jī)電源

1.2 視覺(jué)顯示器（Vision Monitor）：顯示移動(dòng)鏡頭所得的圖像或元件和記號(hào)的識(shí)別情況。

1.3 操作顯示器（Operation Monitor）：顯示機(jī)器操作的VIOS軟件屏幕，如操作過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤或有問(wèn)題時(shí)，在這個(gè)屏幕上也顯示糾正信息。

1.4 警告燈（Warning Lamp）：指示貼片機(jī)在綠色、黃色和紅色時(shí)的操作條件。

綠色：機(jī)器在自動(dòng)操作中

黃色：錯(cuò)誤（回歸原點(diǎn)不能執(zhí)行，拾取錯(cuò)誤，識(shí)別故障等）或聯(lián)鎖產(chǎn)生。

紅色：機(jī)器在緊急停止?fàn)顟B(tài)下（在機(jī)器或YPU停止按鈕被按下）。

1.5 緊急停止按鈕（Emergency Stop Button）：按下這按鈕馬上觸發(fā)緊急停止。

2. 工作頭組件(Head Assembly)

工作頭組件：在XY方向（或X方向）移動(dòng)，從供料器中拾取零件和貼裝在PCB上。

工作頭組件移動(dòng)手柄（Movement Handle）：當(dāng)伺服控制解除時(shí)，你可用手在每個(gè)方向移動(dòng)，當(dāng)用手移動(dòng)工作頭組件時(shí)通常用這個(gè)手柄。

3. 視覺(jué)系統(tǒng)（Vision System）

移動(dòng)鏡頭（Moving Camera）：用于識(shí)別PCB上的記號(hào)或照位置或坐標(biāo)跟蹤。

獨(dú)立視覺(jué)鏡頭（Single-Vision Camera）：用于識(shí)別元件，主要是那些有引腳的QPF。

背光部件（Backlight Unit）：當(dāng)用獨(dú)立視覺(jué)鏡頭識(shí)別時(shí)，從背部照射元件。

激光部件（Laser Unit）：通過(guò)激光束可用于識(shí)別零件，主要是片狀零件。

多視像鏡頭（Multi-Vision Camera）：可一次識(shí)別多種零件，加快識(shí)別速度。

4. 供料平臺(tái)（FeederPlate）：

帶裝供料器、散裝供料器和管裝供料器（多管供料器），可安裝在貼片機(jī)的前或后供料平臺(tái)。

5. 軸結(jié)構(gòu)（Axis Configuration）

X軸：移動(dòng)工作頭組件跟PCB傳送方向平行。

Y軸：移動(dòng)工作頭組件跟PCB傳送方向垂直。

Z軸：控制工作頭組件的高度。

R軸：控制工作頭組件吸嘴軸的旋轉(zhuǎn)。

W軸：調(diào)整運(yùn)輸軌的寬度。

6. 運(yùn)輸軌部件（Conveyor Unit）

1、主擋板（Main Stopper）

2、定位針 (Locate Pins)

3、Push-in Unit（入推部件）

4、邊緣夾具 (Edge Clamp)

5、上推平板 (Push-up Plate)

6、上推頂針 (Push-up Pins)

7、入口擋板 (Entrance Stopper)

8. 吸嘴站（Nozzle Station）：允許吸嘴的自動(dòng)交換，總共可裝載16個(gè)吸嘴，7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和9個(gè)可選吸嘴。

9. 氣源部件（Air Supply Unit）

包括空氣過(guò)濾器、氣壓調(diào)節(jié)按鈕、氣壓表。