SMT基礎知識——什么是貼片機

一、貼片機的概念

貼(tie)片機：又(you)稱“貼(tie)裝機”、“表面貼(tie)裝系(xi)統”（Surface Mount System），在(zai)生產線中，它(ta)配(pei)置在(zai)點膠(jiao)機或絲網印刷機之后，是(shi)通過(guo)移動貼(tie)裝頭把表面貼(tie)裝元器件準確地(di)放置PCB焊(han)盤上(shang)的一種(zhong)設(she)備。分為手(shou)動和(he)全(quan)自動兩種(zhong)。

早(zao)期貼(tie)片(pian)(pian)機主傳動(dong)(dong)結構可歸類為(wei)拱(gong)架型(xing)（Gantry，又稱(cheng)動(dong)(dong)臂式）和(he)轉塔(ta)(ta)式(Turret)兩類。拱(gong)架型(xing)結構簡(jian)單，PCB置于(yu)固定工作(zuo)(zuo)臺(tai)，送料(liao)器(qi)(qi)(qi)(qi)固定，貼(tie)片(pian)(pian)頭安裝(zhuang)(zhuang)于(yu)拱(gong)架型(xing)的(de)(de)XY坐(zuo)標移(yi)(yi)(yi)動(dong)(dong)橫梁(liang)上(shang)(shang)，通過XN移(yi)(yi)(yi)動(dong)(dong)拾(shi)取(qu)送料(liao)器(qi)(qi)(qi)(qi)上(shang)(shang)的(de)(de)元器(qi)(qi)(qi)(qi)件進行貼(tie)裝(zhuang)(zhuang)，造價(jia)較(jiao)低，體積較(jiao)小，但是(shi)貼(tie)片(pian)(pian)頭來(lai)回移(yi)(yi)(yi)動(dong)(dong)的(de)(de)行程較(jiao)長導致(zhi)效率較(jiao)低，速度慢；轉塔(ta)(ta)型(xing)的(de)(de)結構相對(dui)復雜(za)，PCB置于(yu)XV移(yi)(yi)(yi)動(dong)(dong)工作(zuo)(zuo)臺(tai)，送料(liao)器(qi)(qi)(qi)(qi)置于(yu)單坐(zuo)標移(yi)(yi)(yi)動(dong)(dong)導軌上(shang)(shang)，貼(tie)片(pian)(pian)頭安裝(zhuang)(zhuang)于(yu)凸(tu)軸轉塔(ta)(ta)上(shang)(shang)，從(cong)拾(shi)取(qu)送料(liao)器(qi)(qi)(qi)(qi)上(shang)(shang)的(de)(de)元器(qi)(qi)(qi)(qi)件到貼(tie)放到PCB上(shang)(shang)的(de)(de)距離最短化，實現真正(zheng)意義上(shang)(shang)的(de)(de)高速度貼(tie)裝(zhuang)(zhuang)，單臺(tai)造價(jia)昂(ang)貴(gui)，體積較(jiao)大。

全自動(dong)貼(tie)片(pian)(pian)機(ji)(ji)是(shi)用來實現(xian)高速、高精(jing)度地全自動(dong)地貼(tie)放元(yuan)器件的設備(bei)(bei)，是(shi)整個(ge)SMT生(sheng)產(chan)中(zhong)最關(guan)鍵(jian)、最復雜的設備(bei)(bei)。貼(tie)片(pian)(pian)機(ji)(ji)是(shi)SMT的生(sheng)產(chan)線(xian)中(zhong)的主要設備(bei)(bei)，貼(tie)片(pian)(pian)機(ji)(ji)已(yi)從(cong)早期(qi)的低速機(ji)(ji)械貼(tie)片(pian)(pian)機(ji)(ji)發(fa)展(zhan)為高速光學對中(zhong)貼(tie)片(pian)(pian)機(ji)(ji)，并(bing)向多(duo)功能、柔性連(lian)接模塊(kuai)化發(fa)展(zhan)。

二(er)、貼片機的分(fen)類

貼片(pian)機的生(sheng)產廠家很多，則種類也較多。貼片(pian)機的分類如下。

按速(su)度分為：中速(su)貼片(pian)(pian)(pian)機(ji)、高速(su)貼片(pian)(pian)(pian)機(ji)、超高速(su)貼片(pian)(pian)(pian)機(ji)

其中超高速(su)貼(tie)片(pian)機(ji)特點：4萬片(pian)/h以上，采用旋(xuan)轉式多頭系(xi)統。Assembleo-FCM型和FUJI-QP-132型貼(tie)片(pian)機(ji)均裝有16個貼(tie)片(pian)頭，其貼(tie)片(pian)速(su)度(du)分(fen)別達(da)9.6萬片(pian)/h和12.7萬片(pian)/h。

按功(gong)能分為(wei)：

高速(su)/超高速(su)貼片機(ji)，特點：主要以貼片式元件(jian)為主體，貼片器件(jian)品種不多。

多功(gong)能貼片機，特(te)點：能貼裝大型器件(jian)和異型器件(jian)。

按方式分為：

順(shun)序式貼(tie)片(pian)機，特點：它是按照順(shun)序將元器(qi)件一個一個貼(tie)到(dao)PCB上，通常見到(dao)的就是該類貼(tie)片(pian)機。

同時式貼(tie)片(pian)機，特點：使用放置(zhi)圓柱式元件(jian)的專用料斗，一個動作就能將元件(jian)全(quan)部(bu)貼(tie)裝(zhuang)到PCB相(xiang)應的焊(han)盤上。產(chan)品更換時，所有料斗全(quan)部(bu)更換，已(yi)很少(shao)使用。

同時在線式貼(tie)(tie)(tie)片(pian)機，特點：由(you)多(duo)個貼(tie)(tie)(tie)片(pian)頭組合而成，依(yi)次同時對一塊(kuai)PCB貼(tie)(tie)(tie)片(pian)，assembleon-FCM就是該類。

按自動(dong)化分：

全自(zi)動機電一(yi)體化貼片機，特點(dian)：大部(bu)分貼片機就是該類。

手(shou)動(dong)式貼片(pian)機(ji)，特點(dian)：手(shou)動(dong)貼片(pian)頭(tou)安裝在(zai)Y軸頭(tou)部，X、Y、e定位可以靠人(ren)手(shou)的移(yi)動(dong)和旋轉來校正位置。主要用(yong)于新產品開發，具(ju)有價廉的優點(dian)。

三、注意事(shi)項

貼片機作(zuo)為高科技產品，安全、正確地操作(zuo)對機器和(he)對人都(dou)是很重要(yao)的。

安全地操作貼片機(ji)最(zui)基本的就(jiu)是操作者(zhe)應有最(zui)準確的判(pan)斷，應遵(zun)循以下的基本(ben)安(an)全規則：

1. 機器(qi)操(cao)作者應接受正確(que)方法下(xia)的操(cao)作培訓。

2. 檢(jian)查機(ji)器(qi)，更換零件或修(xiu)理(li)及內部調(diao)整時應關電源(yuan)（對3機(ji)器(qi)的檢(jian)修(xiu)都必須(xu)要在按(an)下緊急按(an)鈕或斷電源(yuan)情況下進行。

3. 確使“讀坐標”和進行調整機(ji)器時(shi)YPU（編程部件）在你手中以(yi)隨時(shi)停機(ji)動作。

4. 確使(shi)“聯鎖”安(an)全設備保(bao)持有效以(yi)隨時停止(zhi)機(ji)器(qi)，機(ji)器(qi)上(shang)的安(an)全檢測等都不可以(yi)跳過、短接，否則極易出現(xian)人(ren)身或(huo)機(ji)器(qi)安(an)全事(shi)故(gu)。

5. 生產時只(zhi)允許一(yi)名操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)員操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)一(yi)臺機器。

6. 操作期間，確使(shi)身體(ti)各部分如手和頭等在機(ji)器移動范圍之外。

7. 機器必須有正確接地(di)〈真正接地(di)，而不是接零線〉。

8. 不(bu)要在有燃(ran)氣體或極臟的環境中使用(yong)機器。

注意：

a) 未接受過培訓者嚴禁上機操(cao)作(zuo)。

b) 操(cao)作(zuo)設備需以安全為第一，機器操(cao)作(zuo)者應嚴格(ge)按操(cao)作(zuo)規范操(cao)作(zuo)機器，否(fou)則可(ke)能造成機器損壞(huai)或危害人身(shen)安全。

c) 機(ji)器操作者應做到小心、細心。

四(si)、貼片機各部件的名稱及功能(neng)

1. 主機(ji)

1.1 主電(dian)源開(kai)(kai)關（Main Power Switch）：開(kai)(kai)啟(qi)或關閉主機電(dian)源

1.2 視(shi)覺顯示器(qi)（Vision Monitor）：顯示移動鏡頭所得(de)的圖(tu)像或元件和記號的識別(bie)情況。

1.3 操(cao)(cao)作顯(xian)(xian)示器(qi)（Operation Monitor）：顯(xian)(xian)示機器(qi)操(cao)(cao)作的VIOS軟(ruan)件屏幕，如操(cao)(cao)作過程中出現錯誤或有(you)問題(ti)時，在這個屏幕上(shang)也顯(xian)(xian)示糾正(zheng)信(xin)息(xi)。

1.4 警(jing)告燈（Warning Lamp）：指示貼片機在綠(lv)色、黃色和紅色時的操作條件(jian)。

綠色：機器(qi)在自動操作(zuo)中

黃色(se)：錯(cuo)誤（回歸(gui)原點不能(neng)執行(xing)，拾取錯(cuo)誤，識別(bie)故障(zhang)等）或聯鎖(suo)產生。

紅色(se)：機器(qi)在(zai)緊(jin)急停止狀態下(xia)（在(zai)機器(qi)或YPU停止按(an)鈕(niu)被按(an)下(xia)）。

1.5 緊急(ji)停止按(an)(an)鈕（Emergency Stop Button）：按(an)(an)下這按(an)(an)鈕馬上觸發(fa)緊急(ji)停止。

2. 工作頭(tou)組件(Head Assembly)

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

工作(zuo)頭組(zu)件(jian)移動(dong)手柄（Movement Handle）：當伺(si)服控制解除時，你可用(yong)手在(zai)每個(ge)方向移動(dong)，當用(yong)手移動(dong)工作(zuo)頭組(zu)件(jian)時通(tong)常用(yong)這個(ge)手柄。

3. 視覺系統（Vision System）

移動鏡頭（Moving Camera）：用于識別PCB上的記號或照位置或坐標(biao)跟蹤。

獨立視覺(jue)鏡(jing)頭（Single-Vision Camera）：用于識別元(yuan)件，主(zhu)要是那(nei)些有引腳的QPF。

背光(guang)部件（Backlight Unit）：當(dang)用獨(du)立視覺鏡頭(tou)識別時，從背部照射元件。

激光部件(jian)（Laser Unit）：通過(guo)激光束可用于識別零(ling)件(jian)，主要(yao)是片狀零(ling)件(jian)。

多視(shi)像鏡頭（Multi-Vision Camera）：可一次(ci)識(shi)(shi)別(bie)多種零(ling)件，加快(kuai)識(shi)(shi)別(bie)速度。

4. 供料平(ping)臺（FeederPlate）：

帶裝(zhuang)供料(liao)器(qi)、散裝(zhuang)供料(liao)器(qi)和管裝(zhuang)供料(liao)器(qi)（多管供料(liao)器(qi)），可安裝(zhuang)在貼片機(ji)的前或后(hou)供料(liao)平臺。

5. 軸結構（Axis Configuration）

X軸(zhou)：移動工作頭(tou)組件跟PCB傳送(song)方向平行。

Y軸：移動工作頭組件(jian)跟PCB傳(chuan)送方向(xiang)垂直。

Z軸：控制(zhi)工(gong)作頭組件的高度。

R軸：控制工作頭組(zu)件(jian)吸嘴軸的旋(xuan)轉。

W軸：調(diao)整運輸軌(gui)的寬度。

6. 運輸軌部件（Conveyor Unit）

1、主擋(dang)板（Main Stopper）

2、定(ding)位針 (Locate Pins)

3、Push-in Unit（入推部件）

4、邊緣夾(jia)具 (Edge Clamp)

5、上推平(ping)板 (Push-up Plate)

6、上推(tui)頂針 (Push-up Pins)

7、入(ru)口擋板 (Entrance Stopper)

8. 吸(xi)(xi)嘴站（Nozzle Station）：允許吸(xi)(xi)嘴的(de)自動交(jiao)換(huan)，總共可裝(zhuang)載16個(ge)吸(xi)(xi)嘴，7個(ge)標準和9個(ge)可選吸(xi)(xi)嘴。

9. 氣(qi)源(yuan)部件(jian)（Air Supply Unit）

包括(kuo)空氣過濾器(qi)、氣壓(ya)(ya)調節按鈕、氣壓(ya)(ya)表。