贴片机结构和分类2

和SAMSUN或YAMAHA的动臂结构相比的优势： 单个吸嘴保证高精 平行贴装保证高速度
平行贴装
元器件光学校正－component laser
The laser light is projected onto component to generate a shadow ， the placement controller calculate the exact position of the component at the nozzle tip according to the size of the shadow。 吸嘴吸取元件后，吸嘴两侧的激光照射元件，产生遮挡的阴影，控制器通过 计算阴影的尺寸获取元件具体位置偏差，并进行校正。
2. 结构 两类 X-Y传送机构： • 滚珠丝杠-直线导轨 • 同步齿形带-直线导轨
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.3 X、Y与Z/θ 伺服及定位系统
3. X-Y 伺服系统（定位控制系统） X-Y定位系统是由X-Y伺服系统来保证，即前面所述的 滚珠丝杠-直线导轨及同步齿形带-直线导轨，是由交流伺 服电机驱动，并在位移传感器以及控制系统指挥下实现精 确定位。
线性编码器通过读取高精度直线排列光栅 获取电机运动位置数据。 光栅尺＋磁悬浮
This encoder consists of a disk with a large number of position markers, an indexmarker and three sensors
编码器读取圆周排列小孔位置 标记，以获取电机运动位置数据。
《电子产品安装与调试》课程
SMT中的贴片技术与贴片机
表面贴装技术（SMT） Sruface Mount Technology
电子产品
电子元器件
电子线路板
SMT生产工艺流程
1. 焊锡膏——再流焊工艺流程
2. 贴片胶——波峰焊工艺流程
SMT生产工艺流程
3. 混合安装工艺流程
SMT生产中的贴片技术与贴片机
整体换料小车的作用：实现喂料器和贴片机之间的机械连接和通讯。生产过程中可以整体 更换，节约停机时间。
换料小车
课后安排
1.查找线性马达工作原理资料
2.查找磁悬浮导轨工作原理资料
贴片机的种类
动臂式 固定式：YAMAHA 旋转式 水平旋转：(演示见模组式） 垂直旋转：西门子 转塔式 FUJI (播放时间2:30-3:00) 模组式 FUJI (0:45-2:30)
1.1.6 供料器
1.1.7 传感器
1.1.8 计算机控制系统
贴片机分类
贴片机－把电阻、电容、三极管、芯片等各类元件 高速而精确的吸取并贴装到PCB板上的相关位置。 即，抓取（吸嘴真空吸取元件）－－贴装
Hale Waihona Puke Baidu
动臂式
固定式：YAMAHA 、SAMSUN
旋转式 水平旋转：PANASONIC 垂直旋转：SIMENSE 模组式
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.4 光学对中系统
光学系统的组成：由光源、CCD摄像机、显示器以及数模转换与图像
处理系统组成。
1.1.4 光学对中系统
光学系统的作用： 1. 对PCB位置的确认
贴片机中的光学系统，在工作过程中首先
是对PCB的位置确认，当PCB输送至贴片位置 上时，安装在贴片头部的CCD，首先通过对
AX-3精度控制－High Precision
Linear encoders are only present in the placement module and placement head, on the Y- and Z-axis respectively. These encoders are scales that contain precise grating and in the centre of the scale a 'zero-pulse'. Pulses are generated by an optical reader runs near the glass ruler.
1. 功能 第二种功能：支撑PCB承载平台并实现PCB在X-Y方向移动 这种结构常见见于塔式旋转类 贴片机中，在这种高速贴片机 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。
X、Y与Z/θ 伺服系统动画
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.3 X、Y与Z/θ 伺服及定位系统
印刷机－Printer
贴片机-Placer
外观检测－AOI
炉子加热-Reflow oven
SMT生产环节
SMT生产任务
元器件
PCB板 生产辅料 贴片机应用 印刷机应用
课 程 地 位 ： 专 业 核 心 课
1 物料准备
2 设备应用
回流炉应用
手工焊接和返修 单面板
3 生产工艺
双面板 印胶板
课程介绍
课程目标： 通过对设备的讲解、实训使学生掌握机器操作、维护及编程应用。
激光校正
导轨步进传送－Transport module
The function of the transport module is transporting boards through the machine. The transport module is controlled by the transport controller. 导轨整体步进，分为X和Z两个方向，步进的数值由PCB产品的尺寸 决定。导轨步进后，贴装头上相机扫描mark点，自动校正PCB板移动过 程中位置偏移。保证PCB位置精度。
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.3 X、Y与Z/θ 伺服及定位系统
3. X-Y 伺服系统（定位控制系统） (1) 圆光栅编码器
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.3 X、Y与Z/θ 伺服及定位系统
3. X-Y 伺服系统（定位控制系统） (2) 磁栅尺
双AC伺服电机
(3) 光栅尺
线性尺 （磁尺或光尺） 双AC伺服电机
ASSEMBLEON、 FUJI
一个贴装头，每个贴装头6-12个 吸嘴 贴装头在X/Y方向平行移动 贴装速度：5000片每小时 导轨高速运转已达到极限 优点：成本低
每个贴装头呈圆周排列6-12个吸嘴 贴装头在垂直水平面上旋转 贴装速度：10000-20000片每小时
旋转过程离心力容易造成元件抛料
PCB上所设定定位标志的识别，实现对PCB位
置的确认。 2. 对元器件的确认 (1) 元件的外形是否与程序一致 (2) 元件中心是否居中 (3) 元件引脚的共面性和形变
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.5 贴片头
单头
贴片头 多头 固定式 旋转式 垂直旋转-转盘式 组合式 水平旋转-转塔式
1.1 贴片机的结构与特点
机架应有足够的机械强度 和刚性。
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.2 传送机构和支撑台
功能：将需要贴片的PCB送到预定的位置，贴片完成后再 将SMB (Surface Mount Printed Circuit Board)
送至下一道工序。
构成：
三段式皮带线结构，PCB待机时间短
1.1 贴片机的结构与特点
课程内容
Operation(操作) program（程序）
职业岗位
操作工 程序员
Trouble-shooting（生产故障排除）
Maintenance（维护）
生产技术员、工程师
维修技术员、工程师
课程重点：设备的原理及操作（Operation、Program、Trouble-shooting） 授课方法：理论＋离线编程＋在线实训＋生产应用 真实产品，真实生产线：教学过程在真实的生产线上完成，教学内容按照实际的 生产流程组织，对外加工真实产品。
导轨传送
AX-3的坐标系统－－Coordinate system
1 ：X axis Transport Moves board in X direction ；Y axis Board width adjustment of transport。
导轨X为PCB板传送方向；导轨Y为调整导 轨宽度以适应PCB板宽度。
2： X axis Robot Moves placement head in X direction ；Y axis Moves placement head in Y direction。
贴装头X为吸嘴左右运动；贴装头Y为吸嘴 前后运动。
3： Z axis Placement head Component picking and placing ；RZ Rotating the component。
整体换料小车--Feeder Trolley
The trolley is a cart that forms the interface between the feeders and the base. Feeders are placed on the trolleys and the trolleys are mounted on the base.
X-Y定位系统是贴片机关键的机构，也是评估贴片机精度
的主要指标，头包括X-Y传动机构和X-Y伺服系统 1. 功能 第一种功能：支撑贴片头 贴片头安装在X导轨上，X导
轨在Y导轨上运行，从而能实
现在X-Y方向贴片全过程。
这种结构在通用贴片机中常见
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.3 X、Y与Z/θ 伺服及定位系统
维护复杂，成本高
西门子垂直 旋转演示
西门子垂直 旋转贴装头
AX-3/AX-5模组式贴片机

高速度贴装：60000片/小时


高精度贴装：误差30um
最小换线时间：6min 模块化制造易于维护 成本较高
AX-3模组式贴片机介绍
平行贴装 元器件激光校正 导轨整体步进传送 AX-3精度控制 整体换料小车
1.1 贴片机的结构与特点
贴片机外观
贴片机内部结构示意图
贴片机的结构可分为：机架，PCB传送机构及支撑台，X、Y与Z/θ伺服，
定位系统，光学识别系统，贴片头，供料器，传感器，计算机操作软件。
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.1 机架
机架是机器的基础，所有 的传动、定位、传送机构均牢 固地固定在机架上，大部分型 号的贴片机，其各种送料器也 安置在上面。
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.4 光学对中系统
贴片机对中问题：贴片机的对中是指贴片机在吸取元件后，吸嘴吸在元
件中心，将元件的中心与贴片头主轴中心线保持一致。 光学定位系统原理：贴片机吸取元件后， CCD摄像机对元器件成像，并转化为数字图 像信号，经计算机分析元器件几何尺寸和几 何中心，并与控制程序中数据进行比较，计 算出嘴中心与元器件中心ΔX、ΔY、Δθ的误 差，并及时反馈控制系统进行修正，保证元 器件引脚与焊盘重合。
贴装头的Z为吸嘴上下做吸取贴装的动作； Rz指吸嘴旋转角度。
贴装模块－－ Pick and Place Module
AX-3最多可以安装12个贴装 模块，每个对应一个吸嘴。该 吸嘴有X,Y,R,Rz四个运动方向。 其中，X方向为磁悬浮导轨。
The function of the pick and place module is picking and placing components on boards. The pick and place module is controlled by the placement controller.
1.1.2 传送机构和支撑台
构成：
PCB传送导轨中设有红外线传感器和条形码阅读器
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.2 传送机构和支撑台
两种类型的传送机构： (1) 整体式导轨：
设在B区的PCB板侧夹持机构（府视图）
(2) 活动式导轨：
1.1 贴片机的结构与特点
1.1.3 X、Y与Z/θ 伺服及定位系统
平行贴装－High Speed
AX-3贴片机基本结构：
RUN-IN(进板) + WORKING AREA（工作区） + RUN-OUT（出板区） 在working area最多有十二个贴装头 －－Robot 每个Robot有一个吸嘴 －－Nozzle 根据PCB产品尺寸大小的不同，在工作区域可以同时贴装N块板
动臂式1
• 动臂式（固定式）制造商有:yamaha、 三 星等 • 中速机 • 价格100万 • 是最早的机型 • IC、小元件都可贴 • 适合小批量多品种