目前,世界上生產(chǎn)貼片機(jī)的廠家有幾十家,貼片機(jī)的品種達(dá)幾百個(gè),但無論是全自動(dòng)貼片機(jī)還是手動(dòng)貼片機(jī),無論是高速貼片機(jī)還是中低速貼片機(jī),它們的總體結(jié)構(gòu)均有類似之處。
SMT貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為:機(jī)架,PCB傳送機(jī)構(gòu)及支撐臺(tái),XY與Z/θ伺服定位系統(tǒng),光學(xué)識(shí)別系統(tǒng),貼片頭,供料器,傳感器和計(jì)算機(jī)操作軟件。
1.機(jī)架
機(jī)架是機(jī)器的基礎(chǔ),所有的傳動(dòng)、定位、傳送機(jī)構(gòu)均牢固地固定在它上面,各種送料器也安置在上面,因此機(jī)架應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛性。目前貼片機(jī)有各種形式的機(jī)架,大致可分為兩類:整體鑄造式和鋼板燒焊式。
2.傳送機(jī)構(gòu)與支撐臺(tái)
傳送機(jī)構(gòu)的作用是將需要貼片的PCB送到預(yù)定位置,貼片完成后再將其送至下道工序。傳送機(jī)構(gòu)是安放在軌道上的超薄型皮帶傳送系統(tǒng)。通常皮帶安置在軌道邊緣,皮帶分為A、B、C3段,并在B區(qū)傳送部位設(shè)有PCB夾緊機(jī)構(gòu),在A、C區(qū)裝有紅外傳感器,更先進(jìn)的機(jī)器還帶有條形碼閱讀器,它能識(shí)別PCB的進(jìn)入和送出,記錄PCB的數(shù)量。
3.XY與Z/θ伺服定位系統(tǒng)
功能XY定位系統(tǒng)是貼片機(jī)的關(guān)鍵機(jī)構(gòu),也是評(píng)估貼片機(jī)精度的主要指標(biāo),它包括XY傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和XY伺服系統(tǒng)。它的常見工作方式有兩種:一種是支撐貼片頭,即貼片頭安裝在X導(dǎo)軌上,X導(dǎo)軌沿Y方向運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)在X、Y方向貼片的全過程,這類結(jié)構(gòu)在通用型貼片機(jī)(泛用機(jī))中多見;另一種是支撐PCB承載平臺(tái)并實(shí)現(xiàn)PCB在X、Y方向移動(dòng),這類結(jié)構(gòu)常見于塔式旋轉(zhuǎn)頭類的貼片機(jī)(轉(zhuǎn)塔式)中,這類高速機(jī)中,其貼片頭僅做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而依靠送料器的水平移動(dòng)和PCB承載平面的運(yùn)動(dòng)完成貼片過程。上述XY定位系統(tǒng)屬于動(dòng)式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。
4.光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)
貼片頭吸取組件后,CCD攝像機(jī)對(duì)元器件成像,并轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖像信號(hào),經(jīng)計(jì)算機(jī)分析出元器件的幾何尺寸和幾何中心,并與控制程序中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,計(jì)算出吸嘴中心與元器件中心在ΔX,ΔY和Δθ的誤差,并及時(shí)反饋至控制系統(tǒng)進(jìn)行修正,保證元器件引腳與PCB焊盤重合。
5.貼片頭
貼片頭是貼片機(jī)關(guān)鍵部件,它拾取組件后能在校正系統(tǒng)的控制下自動(dòng)校正位置,并將元器件準(zhǔn)確地貼放到指定的位置。貼片頭的發(fā)展是貼片機(jī)進(jìn)步的標(biāo)志,貼片頭已由早期的單頭、機(jī)械對(duì)中發(fā)展到多頭光學(xué)對(duì)中,下列為貼片頭的種類形式。
6.供料器
供料器的作用是將片式元器件SMC/SMD按照一定規(guī)律和順序提供給貼片頭,以便準(zhǔn)確方便地拾取,它在貼片機(jī)中占有較多的數(shù)量和位置,也是選擇貼片機(jī)和安排貼片工藝的重要組成部分。隨著貼片速度和精度要求的提高,近幾年來供料器的設(shè)計(jì)與安裝,越來越受到人們的重視。根據(jù)SMC/SMD包裝的不同,供料器通常有帶狀(Tape)、管狀(Stick)、盤狀(Waffle)和散料等幾種。
7.傳感器
貼片機(jī)中裝有多種傳感器,如壓力傳感器、負(fù)壓傳感器和位置傳感器,隨著貼片機(jī)智能化程度的提高,可進(jìn)行組件電器性能檢查,時(shí)刻監(jiān)視機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。傳感器運(yùn)用越多,表示貼片機(jī)的智能化水平越高。