轉(zhuǎn)塔式貼片機結(jié)構(gòu)特點
轉(zhuǎn)塔式貼片機的主要結(jié)構(gòu)可以簡單地分為以下3個部分(如1圖所示)。
(1)線路板傳送及工作臺
線路板由上端傳送軌道送入機器的載入軌道,再送入工作臺。工作臺進行X、y方向的移動從而實現(xiàn)不同坐標元件的貼裝。當元件貼裝完畢后,線路板由工作臺送至送出軌道和下端傳送軌道。一般線路板在載入軌道和送出軌道都為皮帶傳送,進入工作臺時為氣動或電動推動臂將線路板從載入軌道推至工作臺,時間為2.5~4 s。在富士(FUJI)的CP系列,采用的是搬運爪搬運方式,用工作臺上的搬運爪將線路板從載入軌道上抓下來,貼裝完畢后再送到送出軌道上,使線路板的傳送時間僅為1.4 s。
工作臺帶著線路板在轉(zhuǎn)塔貼裝頭下按照貼裝程序中設(shè)定的位置在X、Y方向上運動定位。轉(zhuǎn)臺式貼片機的X、Y工作臺一般采用伺服電動機驅(qū)動、編碼器反饋全閉環(huán)控制。
圖1 轉(zhuǎn)塔式貼裝頭工作示意圖
(2)元件吸取、識別、校正和貼裝的轉(zhuǎn)塔(Turret)
元件從送料器上吸取后,經(jīng)過檢查、識別、校正和角度更正后貼裝在線路板上,然后將未通過識別的元件拋掉,再更換吸嘴和預(yù)旋轉(zhuǎn),準備下一次吸料。轉(zhuǎn)塔式貼片機的轉(zhuǎn)塔一般有12~24個貼裝頭。下面以12貼裝頭的轉(zhuǎn)塔為例,介紹貼裝頭在各位置時的功能。
貼裝頭一般有5~6只吸嘴,有的在一個圓環(huán)內(nèi)呈環(huán)形分布,也有呈星形放射狀分布的,可根據(jù)元件的需要選用合適的吸嘴。由于元件在料帶中并不一定是在中心,所以吸嘴在吸料時根據(jù)上一次校正的吸料偏差進行補正。吸嘴呈環(huán)形分布的貼裝頭可以通過轉(zhuǎn)塔的旋轉(zhuǎn)和貼裝頭的旋轉(zhuǎn)來補償吸料X、y方向的微量偏差;吸嘴呈星形放射狀分布的貼裝頭,通過轉(zhuǎn)塔的旋轉(zhuǎn)來補償吸料X方向,通過y軸凸輪的轉(zhuǎn)動來補償吸料y方向的偏差(如圖2所示)。
圖2 貼裝頭吸料補償
由于元件的大小和重量不一,轉(zhuǎn)塔在處理不同大小和重量的元件時的速度也不同。對于較小的元件,如0201,0402,0603和0805等,轉(zhuǎn)塔一般可以用全速轉(zhuǎn)動和貼裝;對于較大元件,如鉭電容、SOIC、PLCC和QFP等元件,轉(zhuǎn)塔需要在所有的過程中降速。如果在轉(zhuǎn)塔上有一個貼裝頭上的元件需要降速,整個轉(zhuǎn)塔的速度將會隨著這個元件的需要而下降。
元件在識別時可以采用不同的燈光和強度,如前光、側(cè)光和背光等。轉(zhuǎn)塔式貼片機的元件在識別時只能采用一次識別,不可以進行多視野識別。
(3)元件供應(yīng)和切換的送料器料車(Feeder Carriage)
安裝送料器的料車在機器后面進行往復運動,以便貼裝頭隨著轉(zhuǎn)塔運動轉(zhuǎn)到12點鐘的位置吸取需要的元件。由于貼片元器件是裝在需要高速進行往復運動的送料器料車中,元器件必須在穩(wěn)定的容器內(nèi),所以這種結(jié)構(gòu)的貼片機只能接受帶裝元件和盒裝散料。轉(zhuǎn)臺式貼片機的送料器都采用機械式送料器(如圖3所示),當料車將需要的送料器送到12點鐘貼片頭吸料的位置時,在貼片頭后有一個機械推桿推動送料器的壓簧,送料器進行送料。轉(zhuǎn)塔式高速機的送料器由于是機械式,需要按照元器件料帶的寬度不同、材料不同和步進的距離不同而準各不同的送料器。
圖3 機械式送料器
轉(zhuǎn)塔式高速機的送料器切換時間一般會比理論元件貼裝時間較長,如環(huán)球的4797系列的理論貼裝時間為0.072 s,而送料器切換的時間為0.09 s。因此在程序編輯優(yōu)化時,應(yīng)盡量考慮減少送料器料車的切換。
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