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贴片机贴装头的组成和功能分析

发布时间:2021-09-01 13:44:37 作者:托普科 点击次数:88

贴片机贴装头的组成和功能分析


        贴片机是多项科技的合成体,目前国内贴片机市场基本由国外品牌霸占,比如西门子、松下、富士、雅马哈、三星等等,国产贴片机品牌也有,比如(路远、华为国创)等等。但是国内贴片机的贴装精度、速度、保值率、稳定性方面与进口贴片机还存在较大的差距,因此国产贴片机的市场份额目前还比较小,贴片机如果比喻为一个人的话,那么机器外壳就类似于人体的骨架,而大脑或心脏就是贴片机贴装头了,贴装头里面含有各种传感器,去控制拾取和贴装元器件,是非常精密的科技产品,下面就由托普科小编给大家讲解下贴装头的组成和功能。


贴片头类似于人的头脑,在贴片机上面挂载在悬臂上面,通过程序控制、各类传感器识别、系统算法等综合配合,完成高精度的拾取元件贴装,它是贴片机上最复杂、最关键的部分。


贴装头由吸嘴、视觉识别系统、定位系统、以及各类传感器等部件组成。


贴装头有单头和多头两大类,多头又分为固定式和旋转式。

单头贴片机的吸嘴吸取一个元器件后,通过机械对中系统实现元器件对中并给飞达一个信号,使下一个元器件进入吸片位置。这种方式贴片速度很慢

为了提高贴片速度,人们采用多个贴片头来提高贴片速度。多头贴片机由单头增加多个贴片头,不再使用机械对中,改进为光学对中,工作时分别吸取元器件,对中后再依次贴放到pcb的指定位置上。也可以采用旋转式多头结构,目前这种方式的贴片速度已达到每小时(4.5~5)万只。



吸嘴

贴装头有一个用真空泵控制的贴装工具即吸嘴。不同形状、不同大小的元器件往往采用不同的吸嘴拾放。当真空产生之后,吸嘴的负压把元器件从飞达供料位置吸上来,吸嘴在吸片时,必须达到一定的负压(有压力传感器控制识别)方能判别拾起元器件是否正常。吸嘴拾起元器件并将贴放到PCB的瞬间,通常采用两种方法进行贴放。


一是根据元器件的高度,即事先输入元器件的高度,当下降到此高度时,真空释放并将元器件贴放到焊盘上。采用这种方法有时会因元器件或PCB的个体差异,出现贴放过早或过迟的现象,严重时会引起元器件移位或飞片缺陷(俗称抛料)。


另一种更先进的方法是根据元器件与PCB接触瞬间产生的反作用,在压力传感器的作用下实现贴放的软着陆,故贴片轻松,不易出现移位与飞片缺陷(西门子贴片机拥有贴装头压力反馈系统)


吸嘴在高速运动中与元器件接触,其磨损非常严重,所以吸嘴的材料与结构也越来越受到重视。早期采用合金材料,后又改为碳纤维耐磨塑料材料,更先进的吸嘴则采用陶瓷材料及金刚石


视觉定位系统

随着电子产品小、轻、薄和高可靠性的需求不断提高,贴片机的贴装精度要求越来越高,视觉识别定位系统就非常关键

机器的视觉系统由视觉硬件和视觉软件两大部分组成。

相机是视觉系统影像的传感部件,一般采用固态摄像机。固态摄像机的主要部分是一块集成电路,集成电路芯片上制作有许多细小精密光敏元器件组成的CCD阵列。每个光敏探测元器件输出的电信号与被观察目标上相应位置发射光的强度成正比,这一电信号即作为这一像元的灰度值被记录下来。像元坐标决定了该点在图像中的位置。每个像元产生的模拟电信号经过模/数转换变成0~255之间的某一数值,并传送到计算机。相机获取的大量信息由算法处理,处理结果由显示器显示。


影响视觉系统精度的因素主要是摄像机的像元数和光学放大倍数。摄像机的像元数越多,精度就越高;图像的光学放大倍数越大,精度就越高。但是放大倍数时,找到对应图形就更加困难,因而精度降低贴装系统的贴装率,所以要根据实际需要确定合适的摄像机光学放大倍数