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贴片机的结构与特性

世界上生产贴片机的厂家有几十家,贴片机的品种达几百个,但无论是全自动贴片机还是手动贴片机,无论是高速贴片机还是中低速贴片机,它们的总体结构均有类似之处。

贴片机的结构可分为:机架,PCB传送机构及支撑台,XY与Z/θ伺服定位系统,光学识别系统,贴片头,供料器,传感器和计算机操作软件。

1.贴片机机架

机架是机器的基础,所有的传动、定位、传送机构均牢固地固定在它上面,各种送料器也安置在上面,因此机架应有足够的机械强度和刚性。目前贴片机有各种形式的机架,大致可分为两类:整体铸造式和钢板烧焊式。

2.贴片机传送机构与支撑台

传送机构的作用是将需要贴片的PCB送到预定位置,贴片完成后再将其送至下道工序。传送机构是安放在轨道上的超薄型皮带传送系统。通常皮带安置在轨道边缘,皮带分为A、B、C3段,并在B区传送部位设有PCB夹紧机构,在A、C区装有红外传感器,更先进的机器还带有条形码阅读器,它能识别PCB的进入和送出,记录PCB的数量。

3.贴片机的XY与Z/θ伺服定位系统

功能XY定位系统是贴片机的关键机构,也是评估贴片机精度的主要指标,它包括XY传动机构和XY伺服系统。它的常见工作方式有两种:一种是支撑贴片头,即贴片头安装在X导轨上,X导轨沿Y方向运动从而实现在X、Y方向贴片的全过程,这类结构在通用型贴片机(泛用机)中多见;另一种是支撑PCB承载平台并实现PCB在X、Y方向移动,这类结构常见于塔式旋转头类的贴片机(转塔式)中,这类高速机中,其贴片头仅做旋转运动,而依靠送料器的水平移动和PCB承载平面的运动完成贴片过程。上述XY定位系统属于动式导轨结构。

4.贴片机光学识别系统

贴片头吸取组件后,CCD摄像机对元器件成像,并转化成数字图像信号,经计算机分析出元器件的几何尺寸和几何中心,并与控制程序中的数据进行比较,计算出吸嘴中心与元器件中心在ΔX,ΔY和Δθ的误差,并及时反馈至控制系统进行修正,保证元器件引脚与PCB焊盘重合。

5.贴片头

贴片头是贴片机关键部件,它拾取组件后能在校正系统的控制下自动校正位置,并将元器件准确地贴放到指定的位置。贴片头的发展是贴片机进步的标志,贴片头已由早期的单头、机械对中发展到多头光学对中,下列为贴片头的种类形式。

6.贴片机供料器飞达

供料器的作用是将片式元器件SMC/SMD按照一定规律和顺序提供给贴片头,以便准确方便地拾取,它在贴片机中占有较多的数量和位置,也是选择贴片机和安排贴片工艺的重要组成部分。随着贴片速度和精度要求的提高,近几年来供料器的设计与安装,越来越受到人们的重视。根据SMC/SMD包装的不同,供料器通常有带状(Tape)、管状(Stick)、盘状(Waffle)和散料等几种。

7.贴片机传感器

贴片机中装有多种传感器,如压力传感器、负压传感器和位置传感器,随着贴片机智能化程度的提高,可进行组件电器性能检查,时刻监视机器的正常运转。传感器运用越多,表示贴片机的智能化水平越高。

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