貼片機(jī)貼裝頭簡介
作者：博維科技 時(shí)間：2018-07-20 15:56
貼片頭
貼片頭是貼片機(jī)關(guān)鍵部件,它拾取元件后能在校正系統(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：
單頭
貼片頭{ 固定式
多頭 { 水平旋轉(zhuǎn)式/轉(zhuǎn)塔式
旋轉(zhuǎn)式{
垂直旋轉(zhuǎn)/轉(zhuǎn)盤式
1.固定單頭
早期單頭貼片機(jī)是由吸嘴、定位爪、定位臺(tái)和Z軸、θ角運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成，并固定在X、Y傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。當(dāng)吸嘴吸取一個(gè)元件后，通過機(jī)械對(duì)中機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)元件對(duì)中并給供料器一個(gè)信號(hào)（電信號(hào)或機(jī)械信號(hào)），使下一個(gè)元件進(jìn)入吸片位置。但這種方式貼片速度很慢，通常貼放一只片式元件需1s。為了提高貼片速度，人們采取增加貼片頭的數(shù)量的方法，即采用多個(gè)貼片頭來增加貼片速度。
2.固定式多頭
這是通用型貼片機(jī)[泛用機(jī)]采用的結(jié)構(gòu)，它在原單頭的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，即由單頭增加到了3～6個(gè)貼片頭。它們?nèi)匀还潭ㄔ赬，Y軸上，但不在使用機(jī)械對(duì)中，而改為多種樣式的光學(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指定的位置上。目前這類機(jī)型的貼片速度已達(dá)3萬個(gè)元件/小時(shí)的水準(zhǔn)，而且這類機(jī)器價(jià)格較低，并可組合聯(lián)用。
隨著貼片頭由機(jī)械式改為吸嘴式，其吸嘴的技術(shù)也相應(yīng)提高。
（1）吸嘴的真空系統(tǒng)
吸嘴在吸片時(shí)，必須達(dá)到一定的真空度方能判別拾起元件是否正常，當(dāng)元件側(cè)立或因元件“卡帶”未能被吸起時(shí)，貼片機(jī)將會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
（2）吸嘴的軟著陸
貼片頭吸嘴拾起元件并將其貼放到PCB上的瞬間，通常是采取兩種方法貼放，一是根據(jù)元件的高度，即事先輸入元件的厚度，當(dāng)貼片頭下降到此高度時(shí)，真空釋放并將元件貼放到焊盤上，采用這種方法有時(shí)會(huì)因元件厚度的超差，出現(xiàn)貼放過早或過遲現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起元件移位或“飛片”缺陷；另一種更先進(jìn)的方法是，吸嘴會(huì)根據(jù)元件與PCB接觸的瞬間產(chǎn)生的反作用力，在壓力傳感器的作用下實(shí)現(xiàn)貼放的軟著陸，又稱為Z軸的軟著陸，故貼片輕松，不易出現(xiàn)移位與飛片缺陷。
（3）吸嘴的材料與結(jié)構(gòu)
隨著元件的微型化，現(xiàn)已出現(xiàn)0.6mm×0.3mm的片式元件，而吸嘴又高速與元件接觸，其磨損是非常嚴(yán)重的，特別是高速貼片機(jī)中，故吸嘴的材料與結(jié)構(gòu)也越來越受到人們的重視。早期采用合金材料，以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，使吸嘴更耐用。
吸嘴的結(jié)構(gòu)也做了改進(jìn)，特別是在0603元件的貼片中，為了保證吸起的可靠性，在吸嘴上設(shè)個(gè)孔，以保證吸取時(shí)的平衡。此外還考慮到，不僅是元件本身尺寸在減小，而且與周圍元件的間隙也在減小，因此不僅要能吸起元件，而且要不影響周邊元件故改進(jìn)后的吸嘴即使元件之間的間隙為0.15mm也能方便貼裝。
3旋轉(zhuǎn)式多頭
高速貼片機(jī)多采用旋轉(zhuǎn)式多頭結(jié)構(gòu),目前這種方式的貼片速度已達(dá)到4.5～5萬只/小時(shí)。每貼一個(gè)元件僅需0.08s左右的時(shí)間。
旋轉(zhuǎn)式多頭又分為水平旋轉(zhuǎn)式/轉(zhuǎn)塔式與垂直方向旋轉(zhuǎn)/轉(zhuǎn)盤式，現(xiàn)分別介紹如下。
（1）水平旋轉(zhuǎn)/轉(zhuǎn)塔式
這類機(jī)器多見松下、三洋和富士制造的貼片機(jī)，以松下MSR貼片機(jī)為例，原理如下。
這類貼片機(jī)中有16個(gè)貼片頭，每個(gè)頭上有4～6個(gè)吸嘴，故可以吸放多種大小不同的元件。16個(gè)貼片頭固定安裝在轉(zhuǎn)塔上，只做水平方向旋轉(zhuǎn)，習(xí)慣上人們稱為水平旋轉(zhuǎn)式或轉(zhuǎn)塔式。旋轉(zhuǎn)頭各位置做了明確分工。貼片頭在1號(hào)位從送料器上吸起元器件，然后在運(yùn)動(dòng)過程中完成校正、測(cè)試，直至5號(hào)位完成貼片工序。由于貼片頭是固定旋轉(zhuǎn)，不能移動(dòng)，元件的供給只能靠送料器在水平方向的運(yùn)動(dòng)將所需的貼放元件送到指定的位置。貼放位置則由PCB工作臺(tái)的X，Y高速運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。這類貼片機(jī)的高速度取決于旋轉(zhuǎn)頭的高速運(yùn)行，在貼片頭旋轉(zhuǎn)的過程中，送料器以及PCB也在同步運(yùn)行。
（2）垂直旋轉(zhuǎn)/轉(zhuǎn)盤式貼片頭
這類貼片頭多見于西門子貼片機(jī)，旋轉(zhuǎn)頭上安裝有12個(gè)吸嘴，工作時(shí)每個(gè)吸嘴均吸取元件，并在CCD處（固定安裝）調(diào)整△θ，吸嘴中均安裝有真空傳感器和壓力傳感器。通常此類貼片機(jī)中安裝兩組或四組旋轉(zhuǎn)頭，其中一組頭在貼片，而另一組則在吸取元件，然后交換功能，以達(dá)到高速貼片的目的。
4組合式貼片頭
安必昂FCM型貼片機(jī)，由16個(gè)獨(dú)立貼片頭組合而成。16個(gè)頭可以同時(shí)貼放元件，每小時(shí)可以貼放9.6萬個(gè)片式元器件，但對(duì)于每個(gè)貼片頭來說，每小時(shí)只貼6000個(gè)片式元件，僅相當(dāng)于一臺(tái)中速機(jī)的水平，因此工作時(shí)貼片精度高，故障率小，噪音低，對(duì)一個(gè)需貼裝的產(chǎn)品來說，只要將所貼放的元件按照一定的程序分配到16個(gè)貼片頭上，就能實(shí)現(xiàn)均衡組合，并可獲得極高的速度。
