您当前的位置 :首页>>新闻中心>>技术知识

新闻中心NEWS CENTER

联系我们Contact Us

深圳市特普科电子设备有限公司

联系方式:135 1032 1270 (张)

邮   箱:3120537959@qq.com

地   址:深圳市宝安区福海街道塘尾社区荔园路142号翰宇湾区创新港4号楼二层

异形元件贴片机:精准贴装的奥秘

2024-11-18
13次

一、异形元件贴片机概述


异形元件贴片机在电子制造中起着至关重要的作用。随着电子产品日益小型化、多功能化,异形元件的需求不断增加。这些异形元件形状不规则、尺寸多样,传统的贴片机难以满足其贴装要求,而异形元件贴片机则能够精准地对这些特殊元件进行贴装。


在贴装工作中,异形元件贴片机面临着诸多特殊挑战。首先,异形元件的形状不规则使得抓取和定位变得困难。不同形状的元件需要不同的抓取方式和定位算法,以确保准确地将元件贴装到电路板上。其次,异形元件的尺寸多样,对贴片机的精度和灵活性提出了更高的要求。贴片机需要能够适应不同尺寸的元件,并保证在贴装过程中的精度和稳定性。此外,异形元件的贴装通常需要与其他元件进行协同工作,这就要求贴片机具备良好的兼容性和协同工作能力。


例如,在汽车电子、通讯、航空等领域,异形元件的应用非常广泛。这些领域对电子产品的可靠性和稳定性要求极高,因此异形元件的贴装质量至关重要。异形元件贴片机通过先进的视觉识别系统和精准的贴装技术,能够确保异形元件的贴装质量,提高电子产品的性能和可靠性。


二、贴装步骤解析


(一)准备工作


按照设备安全技术操作规程开机是确保异形元件贴片机正常运行的重要步骤。开机后,需检查气压是否稳定在合适的范围内,一般来说,气压应保持在 [X] MPa 左右,以确保各部件的正常动作。接着打开伺服系统,使机器的运动控制更加精准。然后将轴回到源点位置,为后续的贴装工作建立准确的起始点。


(二)PCB 装载与定位


将待贴装的 PCB 板装载到贴装位置是一个关键环节。通过专门的传送装置,PCB 板被平稳地输送到指定位置。然后,利用先进的视觉识别系统确定 PCB 板的坐标位置。例如,一些高端的异形元件贴片机可以在几毫秒内识别出 PCB 上的特定标记点,并计算出其坐标,误差可以控制在 [X] 毫米以内。


(三)元器件供料


包装在专用供料器中的元器件被运送至预定位置。异形元件的供料器通常具有特殊的设计,以适应不同形状和尺寸的元件。例如,对于一些形状特殊的异型元件,如汽车连接器的壳体,可能需要使用专门的异形元件供料器。这种供料器可以将元件有序地排列并输送到贴片机的拾取位置,确保贴片机能够高效地进行元件拾取。


(四)拾取元器件


元件拾取头从供料器上拾取元件,一般采用真空吸取方式,特殊情况可能用机械夹头抓取。在贴片机中,真空吸取元件是通过元器件拾取工具 —— 吸嘴来完成的。由于元器件大小及形状相差很大,一般贴片机都配备多种吸嘴。例如,在 0603 元件的贴片中,为了保证吸起的可靠性,在吸嘴上开有两个孔,以保证吸起时的平衡。对于某些体积较大,形状特殊的异型元件,采用机械夹头抓取进行贴装可能是更加经济有效的方法。


(五)元器件定心


把元器件中心对准机器默认坐标系统是确保贴装精度的重要步骤。通过视觉识别系统和精密的机械运动控制,元器件被准确地调整到与机器默认坐标系统一致的位置。例如,一些先进的贴片机可以在几微秒内完成元器件的定心操作,误差可以控制在 [X] 微米以内。


(六)贴放元器件


把元器件贴装到 PCB 指定位置,可采用先进的软着陆方法避免移位和飞片缺陷。当吸嘴将元器件送往 PCB 的过程中,自动光学检测系统与贴片头相配合,完成对元器件的检测、对中校正等。贴片头到达指定位置后,控制吸嘴以适当的压力将元器件准确地放置到 PCB 指定焊盘上。例如,吸嘴会根据元器件与 PCB 接触的瞬间产生的反作用力,在压力传感器的作用下实现贴放的软着陆,又称为 Z 轴的软着陆,故贴片轻松,不易出现移位与飞片缺陷。


(七)PCB 卸载


将贴装好的 PCB 传送到卸载装置并取出机器。完成贴装的 PCB 板通过传送装置被输送到卸载位置,然后由操作人员或自动化设备取出机器。这个过程需要确保 PCB 板的安全和稳定,避免在卸载过程中出现损坏或移位。


三、吸嘴的关键作用


(一)吸嘴的工作原理


吸嘴在异形元件贴片机中起着至关重要的作用。当控制计算机发出指令时,贴片机根据元件的类型和尺寸选取相应的吸嘴。贴片机吸嘴工作原理是利用气压和真空吸力将元件吸起并贴装到 PCB 板上。具体过程如下:首先,吸嘴嘴口处的气压被控制在一个相对较低的水平,这样可以使吸嘴内的元件在气压的作用下被吸附到嘴口。当贴片机检测到需要贴装元件的位置时,它会启动真空吸嘴,利用真空泵产生的负压将元件从供料器中吸起。然后,吸嘴内的元件在气压和真空吸力的共同作用下被移动到所需位置。当元件到达所需位置时,气压被释放,使元件保持在位置上。最后,贴片机会使用机械臂或电极将元件放置在 PCB 板上,完成贴装过程。整个过程依靠贴片机控制系统来控制,以确保贴装的准确性和精度。完成任务后,吸嘴会被放回吸嘴盒,等待下一次的使用。


(二)吸嘴的真空系统


吸嘴的真空系统是保证元件能够被稳定吸取和贴装的关键。它主要包括真空设备、空气过滤、检测与报警装置等。真空设备通常由真空泵组成,负责产生负压,使吸嘴能够吸取元件。空气过滤装置则用于过滤进入真空系统的空气,确保空气的洁净度,防止杂质进入吸嘴,影响元件的吸取和贴装质量。检测与报警装置则时刻监视真空系统的压力变化,一旦出现异常,如负压不够,将吸不住元器件,或供料器没有元器件或元件卡在料包中不能被吸起时,吸嘴将吸不到元器件,检测与报警装置能及时报警,提醒操作者更换供料器或检查吸嘴负压系统是否堵塞。


(三)吸嘴的材料选择


吸嘴的材料选择对于异形元件贴片机的贴装质量和效率有着重要影响。为了增强吸嘴的耐磨性,通常采用耐磨材料如合金、碳纤维、陶瓷、金刚石等。例如,钨钢吸嘴结实,耐用,但是易发白,不怕麻烦的朋友,或者 SMT 新人可以选择钨钢吸嘴,发白了就用油性笔涂涂,还可以继续用。陶瓷吸嘴永不发白,但是很脆,易断裂。小心使用可以避免或减少断裂发生。钻石钢吸嘴结实、好用、永不发白,但是特贵,性价比不高。胶头吸嘴当料的表面不平整或料有粘性时,适合选用胶头吸嘴,但是胶头吸嘴寿命不长,建议订胶头吸嘴时,多买些胶嘴头备用,当嘴头磨损了时,可以直接自己换上胶嘴头就可。


(四)特殊吸嘴


对于重而体积大的元器件,可能需要特殊吸嘴及密封圈来保证真空吸着的可靠性。例如,对于一些形状特殊的异型元件,如汽车连接器的壳体,可能需要使用专门的异形元件供料器和特殊吸嘴。这种特殊吸嘴可以将元件有序地排列并输送到贴片机的拾取位置,确保贴片机能够高效地进行元件拾取。同时,特殊吸嘴上的密封圈可以保证真空系统的密封性,防止空气泄漏,确保元件能够被稳定地吸取和贴装。


(五)吸嘴结构改进


为了适应高密度微小型化元器件的贴装,吸嘴结构需要不断改进。例如,可以在吸嘴上开孔,保证吸嘴在吸取元件时的平衡,同时不影响周边元件。此外,还可以采用先进的设计理念,如在吸嘴内部设置柔性通气管,使吸嘴组件可绕转轴旋转至与表面平行,使 SMD 元件和 PCB 间相对平整接触,同时还设置有齿轮组和锁止件进一步保证转动角度的精度。这样的结构改进可以提高贴片机的贴装效率和精度,确保电子产品的性能和可靠性。


四、飞达的正确使用


(一)带式喂料器选用


带式喂料器一般分为 8mm2P、8mm4P、8mm4E、12mm、16mm、24mm、32mm 等,其中(P)代表纸带,(E)代表胶带。操作时应根据料带的实际宽度和间距(Pitch)选用喂料器,一般 8mm2P 可代 8mm4P,8mm4P 可代 8mm4E,但需注意 8mm2P 不可代 8mm4E。正确选用带式喂料器能确保元件的准确输送,提高贴片机的工作效率。例如,在实际生产中,如果料带宽度为 8mm,间距为 4mm,且为纸带时,选用 8mm4P 的带式喂料器较为合适。


(二)带式喂料器安装


  1. 打开飞达料带上压料盖与卷带导轨。


  2. 将物料卷盘放置与飞达卷轮架上。


  3. 将物料的上卷带和传输卷带穿过料带导轨槽和主机架后,在从料带的头端揭开上盖卷带至吸着有物料之处为止,将其传输卷带放置导轨的插槽当中。


  4. 当链轮夹住传输卷带的移动槽后,在拉下料带导轨。其料带导轨平贴与传输卷带的状态下,最终调节并确认传输卷带是否正常的夹杂链轮当中。


  5. 把固定分离的上盖卷带扁平挂在齿轮与成型齿轮之间至于排除。


  6. 在使用旋臂把卷带推动至拾取点位置。带式喂料器的正确安装是保证元件顺利输送的关键步骤,每一个环节都需要仔细操作。比如在放置物料卷盘时,要确保卷盘安装牢固,避免在输送过程中出现松动。


(三)传输间距修改


  1. 8MM 的带式喂料器有 2P,4P 的间距,应各自使用专用喂料器。


  2. 12MM 带式喂料器根据部件的种类型可进行 4MM、8MM、12MM 间距的调节。


  3. 16MM 带式喂料器可变换使用 4MM、8MM、12MM、16MM 的传输间距。


  4. 24MM 带式喂料器可设定为 4MM、8MM、12MM、16MM、20MM 的间距。使用一字螺丝刀解开原先固定的位置,握住手把移动到此物料所需要的间距,要与(4,8,12,16,20)一致。在连接固定螺丝。不同规格的带式喂料器可以根据实际需求进行传输间距的调节,以适应不同尺寸的元件贴装。例如,当需要贴装较小尺寸的元件时,可以将间距调整为较小的值,提高贴装精度。


(四)安装与拆离喂料器底座


  1. 安装喂料器与底座之前应先用毛刷将底座上残留散料和其它异物清扫干净。


  2. 喂料器底座插槽各自拥有固有的插槽序号,根据技术员提供的站位表,将喂料器插入该序号的插槽当中。


  3. 将使位于喂料器前方下部的定位销和垂直板相接为止,用适当的力度推进喂料器。


  4. 向前推动手把将喂料器固定在喂料器底座上,检查此喂料器是否牢固的固定在喂料器底座上。


  5. 为了从喂料器底座上拆离喂料器,首先要确认设备是否处于停止状态。确认后,向后拉把手解除喂料器的固定状态,用手握住把柄向后移动喂料器直至拆离。在安装与拆离喂料器底座时,要严格按照操作步骤进行,确保喂料器的安装牢固可靠,避免在工作过程中出现松动或脱落的情况。


(五)保养与检查事项


  1. 检查飞达上所有螺丝松弛与否(每月)。


  2. 对经常传动的部分加上相应的润滑油(每月)。


  3. 链轮部位杂质的清扫(每天)。


  4. Shuttle 部位消磁(每月)。


  5. 检查 LED 灯发光状态(每天)。定期对飞达进行保养和检查,可以延长其使用寿命,提高贴片机的工作稳定性。例如,每天清扫链轮部位的杂质,可以避免杂质对传动系统的影响,保证元件的准确输送。


(六)注意事项


  1. 禁止存放在磁力发生场所。


  2. 喂料器与喂料器和其他物体之间不能发生碰撞现象。


  3. 拆装喂料器时,不能多个拆装和多个叠放。


  4. 务必维持好飞达的清洁工作,预防故障发生;减少生产因飞达故障耽误生产时间。


  5. 拆装飞达时,应做到轻拿轻放,减少元器件的损伤。在使用飞达的过程中,要严格遵守注意事项,避免因不当操作导致飞达损坏或影响贴片机的正常工作。比如,禁止将飞达存放在磁力发生场所,以免对元件的性能产生影响。


五、异型元件自动吸取装置


SMT 异型元件自动吸取装置在电子制造领域中发挥着重要作用。该装置主要由固定座、连接件和吸嘴组成。


固定座作为整个装置的基础,起到连接和支撑的作用。其通孔与外部吸气装置相连通,为吸取异型元件提供稳定的负压源。


连接件一端安装在固定座上,另一端连接吸嘴。连接件外周设计为螺纹结构,不仅增加了连接的牢固性,还便于安装和拆卸。同时,固定座、连接件和吸嘴内设置互相连通的通孔,确保负压能够顺利传递到吸嘴处。


吸嘴端部为弧形结构,这一设计具有显著的优势。首先,弧形结构的吸嘴有效吸着面积大。由于异型元件的外周通常为圆弧形结构,弧形吸嘴能够更好地与元件表面贴合,实现无缝接触,从而保证吸着的稳定性。其次,这种设计提高了贴装精度。在贴片机贴装生产中,准确的吸取和贴装是保证电子产品质量的关键。弧形吸嘴能够地定位异型元件,减少贴装误差,提高产品的可靠性。


例如,在实际生产中,该自动吸取装置能够稳定地吸取各种不规则形状的异型元件,如汽车电子元件、通讯设备元件等。其可靠性高,大大降低了生产成本,提高了生产效率。同时,该装置的贴装精度可靠,能够满足电子产品日益小型化、多功能化的需求。


总之,SMT 异型元件自动吸取装置通过其独特的设计,有效提高了异型元件的吸取稳定性和贴装精度,为电子制造行业的发展做出了重要贡献。


标签

联系我们

全国服务热线

135-1032-1270

联系人:张先生

邮   箱:3120537959@qq.com

地   址:深圳市宝安区福海街道塘尾社区荔园路142号翰宇湾区创新港4号楼二层