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貼片機(jī)貼裝頭的組成和功能分析

發(fā)布時(shí)間:2021-09-01 13:44:37 作者:托普科 點(diǎn)擊次數(shù):88

貼片機(jī)貼裝頭的組成和功能分析


        貼片機(jī)是多項(xiàng)科技的合成體,目前國(guó)內(nèi)貼片機(jī)市場(chǎng)基本由國(guó)外品牌霸占,比如西門子、松下、富士、雅馬哈、三星等等,國(guó)產(chǎn)貼片機(jī)品牌也有,比如(路遠(yuǎn)、華為國(guó)創(chuàng))等等。但是國(guó)內(nèi)貼片機(jī)的貼裝精度、速度、保值率、穩(wěn)定性方面與進(jìn)口貼片機(jī)還存在較大的差距,因此國(guó)產(chǎn)貼片機(jī)的市場(chǎng)份額目前還比較小,貼片機(jī)如果比喻為一個(gè)人的話,那么機(jī)器外殼就類似于人體的骨架,而大腦或心臟就是貼片機(jī)貼裝頭了,貼裝頭里面含有各種傳感器,去控制拾取和貼裝元器件,是非常精密的科技產(chǎn)品,下面就由托普科小編給大家講解下貼裝頭的組成和功能。


貼片頭類似于人的頭腦,在貼片機(jī)上面掛載在懸臂上面,通過(guò)程序控制、各類傳感器識(shí)別、系統(tǒng)算法等綜合配合,完成高精度的拾取元件貼裝,它是貼片機(jī)上最復(fù)雜、最關(guān)鍵的部分。


貼裝頭由吸嘴、視覺識(shí)別系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、以及各類傳感器等部件組成。


貼裝頭有單頭和多頭兩大類,多頭又分為固定式和旋轉(zhuǎn)式。

單頭貼片機(jī)的吸嘴吸取一個(gè)元器件后,通過(guò)機(jī)械對(duì)中系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)元器件對(duì)中并給飛達(dá)一個(gè)信號(hào),使下一個(gè)元器件進(jìn)入吸片位置。這種方式貼片速度很慢

為了提高貼片速度,人們采用多個(gè)貼片頭來(lái)提高貼片速度。多頭貼片機(jī)由單頭增加多個(gè)貼片頭,不再使用機(jī)械對(duì)中,改進(jìn)為光學(xué)對(duì)中,工作時(shí)分別吸取元器件,對(duì)中后再依次貼放到pcb的指定位置上。也可以采用旋轉(zhuǎn)式多頭結(jié)構(gòu),目前這種方式的貼片速度已達(dá)到每小時(shí)(4.5~5)萬(wàn)只。



吸嘴

貼裝頭有一個(gè)用真空泵控制的貼裝工具即吸嘴。不同形狀、不同大小的元器件往往采用不同的吸嘴拾放。當(dāng)真空產(chǎn)生之后,吸嘴的負(fù)壓把元器件從飛達(dá)供料位置吸上來(lái),吸嘴在吸片時(shí),必須達(dá)到一定的負(fù)壓(有壓力傳感器控制識(shí)別)方能判別拾起元器件是否正常。吸嘴拾起元器件并將貼放到PCB的瞬間,通常采用兩種方法進(jìn)行貼放。


一是根據(jù)元器件的高度,即事先輸入元器件的高度,當(dāng)下降到此高度時(shí),真空釋放并將元器件貼放到焊盤上。采用這種方法有時(shí)會(huì)因元器件或PCB的個(gè)體差異,出現(xiàn)貼放過(guò)早或過(guò)遲的現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起元器件移位或飛片缺陷(俗稱拋料)。


另一種更先進(jìn)的方法是根據(jù)元器件與PCB接觸瞬間產(chǎn)生的反作用,在壓力傳感器的作用下實(shí)現(xiàn)貼放的軟著陸,故貼片輕松,不易出現(xiàn)移位與飛片缺陷(西門子貼片機(jī)擁有貼裝頭壓力反饋系統(tǒng))


吸嘴在高速運(yùn)動(dòng)中與元器件接觸,其磨損非常嚴(yán)重,所以吸嘴的材料與結(jié)構(gòu)也越來(lái)越受到重視。早期采用合金材料,后又改為碳纖維耐磨塑料材料,更先進(jìn)的吸嘴則采用陶瓷材料及金剛石


視覺定位系統(tǒng)

隨著電子產(chǎn)品小、輕、薄和高可靠性的需求不斷提高,貼片機(jī)的貼裝精度要求越來(lái)越高,視覺識(shí)別定位系統(tǒng)就非常關(guān)鍵

機(jī)器的視覺系統(tǒng)由視覺硬件和視覺軟件兩大部分組成。

相機(jī)是視覺系統(tǒng)影像的傳感部件,一般采用固態(tài)攝像機(jī)。固態(tài)攝像機(jī)的主要部分是一塊集成電路,集成電路芯片上制作有許多細(xì)小精密光敏元器件組成的CCD陣列。每個(gè)光敏探測(cè)元器件輸出的電信號(hào)與被觀察目標(biāo)上相應(yīng)位置發(fā)射光的強(qiáng)度成正比,這一電信號(hào)即作為這一像元的灰度值被記錄下來(lái)。像元坐標(biāo)決定了該點(diǎn)在圖像中的位置。每個(gè)像元產(chǎn)生的模擬電信號(hào)經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換變成0~255之間的某一數(shù)值,并傳送到計(jì)算機(jī)。相機(jī)獲取的大量信息由算法處理,處理結(jié)果由顯示器顯示。


影響視覺系統(tǒng)精度的因素主要是攝像機(jī)的像元數(shù)和光學(xué)放大倍數(shù)。攝像機(jī)的像元數(shù)越多,精度就越高;圖像的光學(xué)放大倍數(shù)越大,精度就越高。但是放大倍數(shù)時(shí),找到對(duì)應(yīng)圖形就更加困難,因而精度降低貼裝系統(tǒng)的貼裝率,所以要根據(jù)實(shí)際需要確定合適的攝像機(jī)光學(xué)放大倍數(shù)