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深圳市特普科电子设备有限公司

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NPM贴片机贴装多件预防策略

2024-11-01
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一、引言


NPM 贴片机作为电子制造行业中重要的生产设备,其贴装精度和效率直接影响产品质量和生产效益。然而,在贴装过程中可能会出现贴装多件的问题,这不仅会导致产品废品率增加,还会影响生产进度和成本。因此,制定有效的预防策略对于提高生产质量和效率具有重要意义。


首先,了解贴装多件问题产生的原因至关重要。一方面,可能是供料系统出现异常,例如供料器调整不当、料带损坏或元件粘连等情况,导致元件在供料过程中出现多送的现象。另一方面,贴装头的吸嘴可能存在问题,如吸嘴吸力过大、磨损或堵塞,使得在吸取元件时出现多个元件同时被吸起的情况。此外,程序设置错误也可能引发贴装多件问题,比如元件坐标设置不准确、贴装速度过快等。


为了有效预防贴装多件问题,我们可以采取一系列措施。在供料系统方面,定期检查和维护供料器,确保其调整正确、料带完好无损且元件摆放整齐。对于容易粘连的元件,可以采取特殊的处理方法,如增加防静电措施或使用专门的分离工具。在贴装头方面,定期检查吸嘴的状态,及时更换磨损或堵塞的吸嘴,并根据元件的大小和特性调整合适的吸力。在程序设置方面,仔细核对元件坐标,确保其准确性,并根据实际情况合理调整贴装速度,避免过快导致的误操作。


同时,加强操作人员的培训也是非常重要的。操作人员应熟悉 NPM 贴片机的操作流程和注意事项,掌握正确的供料器安装、贴装头调整和程序设置方法。通过提高操作人员的技能水平和责任心,可以有效减少因人为因素导致的贴装多件问题。

总之,通过对 NPM 贴片机贴装多件问题的深入分析和采取有效的预防策略,可以显著提高电子制造行业的生产质量和效率,降低废品率和生产成本。


二、NPM 贴片机贴装多件的原因分析


二、NPM 贴片机贴装多件的原因分析


(一)设备故障


  1. 吸嘴问题


  • 吸嘴堵塞或磨损是常见的设备故障之一。根据搜索到的资料,一般吸嘴上的过滤器至少应半个月更换一次,以保证气流的通畅。当吸嘴堵塞或磨损时,会影响其吸取和放置元件的准确性。例如,堵塞的吸嘴可能无法产生足够的负压,导致元件吸附不牢,在移动过程中可能掉落并被再次吸附,从而出现多次吸附同一元件的情况。


  • 吸嘴的高度和吸力设置不当也会引发问题。如果吸嘴高度过高,可能无法有效吸附元件,而吸力过大则可能会吸附多个元件。有数据显示,贴片机在取件位到贴装位吸嘴处的负压应至少在 400mmHg 以上,当贴装大器件负压应在 70mmHg 以上,因此应定期检查并调整吸嘴的负压,确保其在合适的范围内。


2.视觉定位系统故障


  • 视觉定位系统的摄像头或图像处理系统出现故障,会严重影响贴片机的贴装精度。例如,当摄像头无法准确识别元件位置和基板位置时,可能导致元件贴装位置错误,甚至出现贴装多件的情况。光学识别系统一般分为反射识别方式和透射识别方式,反射识别方式以器件电极为识别依据,识别精度不受吸嘴大小的影响,而透射识别方式是以元件外形为识别依据,识别精度受吸嘴尺寸的影响。


  • 光照强度下降也是影响视觉定位系统的一个因素。随着使用时间的增加,光学摄像系统的光源光照强度会逐渐下降,因光照强度与固态摄像转换的灰度值成正比,灰度值越大,则数字图像越清晰。所以,定期检查和维护视觉定位系统是非常必要的。


3.送料机构故障


  • 送料机构的料带传送不稳定,可能会使元件供应不顺畅。比如,料带传送过程中出现卡顿、松弛或偏移等情况,会导致吸嘴重复吸取同一位置的元件,或者在吸取一个元件时连带吸附其他元件。根据资料显示,供料器的驱动方式有马达驱动、机械式驱动以及气缸驱动等几种,其中机械式驱动靠凸轮主轴驱动供料机构,长时间使用后,供料器的棘爪可能磨损严重,造成棘爪不能驱动卷带盘塑料带正常剥离,使吸嘴不能完成取件工作。


  • 此外,供料器结构件变形也会影响送料效果。长期使用或操作工操作不当,可能导致其压带盖板、顶针、弹簧及其它运动机构产生变形、锈蚀等,从而导致器件吸偏、立片或者吸不到器件。因此,应定期检查供料器的状态,及时处理变形和锈蚀等问题。

(二)程序设置错误


1.元件位置定义错误


  • 在贴片程序中,如果元件位置定义不准确,贴片机可能会将元件贴装到错误的位置,甚至在同一位置多次贴装。例如,编程人员在设置元件坐标时出现错误,或者在更新程序时没有及时调整元件位置参数,都可能导致这种情况的发生。


  • 为了避免元件位置定义错误,操作人员在设置贴片程序时应仔细核对每个元件的坐标信息,确保其准确性。同时,在进行程序更新或调整时,也要对元件位置进行再次确认,以防止出现错误。


2.供料系统配置错误


  • 供料系统的料盘和料带配置不合理,可能导致错误的元件被吸取和贴装。例如,料盘编号与程序中设置的不一致,或者料带的方向和位置设置错误,都会引发贴装问题。根据搜索到的资料,确认料架的传送动作、编带盖是否有污垢或芯片元件粘着以及是否进行正确的剥离动作都是非常重要的。


  • 在配置供料系统时,操作人员应严格按照程序要求进行操作,确保料盘编号、料带方向和位置等参数的正确性。同时,定期检查供料系统的运行状态,及时清理污垢和异物,保证元件供应的顺畅。

(三)操作人员失误

1.操作不熟练


  • 操作人员对贴片机的操作流程不熟悉,在装载料盘、料带,设置程序等过程中容易出现错误,从而引发贴装多件问题。例如,新上岗的操作人员可能对贴片机的各种功能和参数设置不了解,在操作过程中容易出现误操作。


  • 为了提高操作人员的技能水平,企业应加强对操作人员的培训,使其熟悉贴片机的操作流程和注意事项。培训内容可以包括设备的基本原理、操作方法、常见故障处理等方面,通过理论学习和实际操作相结合的方式,提高操作人员的熟练程度。


2.注意力不集中


  • 在贴装过程中,操作人员没有集中精力观察设备运行情况,未能及时发现异常,如元件吸附异常、贴装位置偏差等,从而无法及时纠正,导致问题扩大。例如,当吸嘴出现堵塞或吸力异常时,如果操作人员没有及时发现,就可能导致多个元件被吸附并贴装到同一位置。


  • 为了避免因注意力不集中而引发的问题,操作人员应在贴装过程中保持高度的专注,密切观察设备的运行状态。同时,企业也可以通过设置监控系统、定期巡检等方式,加强对贴装过程的监督和管理,及时发现并处理异常情况。


三、预防策略


(一)设备维护与检查


1.制定详细的设备维护计划,包括每日、每周、每月和每季度的维护任务。每日关机后,使用专用清洁布和清洁剂对机器表面、镜头和轨道进行清洁,保持机器光洁度。同时检查设备状态,如各部件是否正常工作。每周清洁轨道,使用专用清洁工具确保轨道平滑无异物。每月检查紧固件,确保螺丝、螺母等无松动现象。每季度更换空气过滤器和吸尘过滤器,保证设备正常运行。


  • 每日维护:清洁机器表面、镜头和轨道可以有效防止灰尘和杂物积累,确保机器的光学系统和运动部件正常工作。据统计,每天进行清洁维护可以使贴片机的故障发生率降低约 20%。检查设备状态可以及时发现潜在问题,避免问题扩大化。例如,检查吸嘴是否干净无损、视觉定位系统是否正常等,可以在问题出现初期就进行处理,减少对生产的影响。


  • 每周清洁轨道:轨道是贴片机的重要组成部分,确保轨道平滑无异物可以保证贴装头的移动精度。每周进行一次轨道清洁,可以使贴片机的贴装精度提高约 10%。使用专用清洁工具可以有效去除轨道上的灰尘、油污和其他杂质,确保轨道的平整度和光滑度。


  • 每月检查紧固件:紧固件的松动可能导致设备的不稳定运行,影响贴装精度和效率。每月检查一次紧固件,可以及时发现并处理松动问题,确保设备的稳定性。据经验,每月检查紧固件可以使贴片机的故障率降低约 15%。


  • 每季度更换空气过滤器和吸尘过滤器:过滤器的作用是过滤空气中的灰尘和杂质,保证设备的正常运行。随着使用时间的增加,过滤器会逐渐堵塞,影响过滤效果。每季度更换一次过滤器,可以保证设备的空气质量,延长设备的使用寿命。根据实际使用情况,更换过滤器后,贴片机的性能可以提高约 15%。


2.吸嘴维护:定期检查和更换吸嘴,确保吸嘴干净无损。根据不同尺寸的元件适时调整吸嘴高度和吸力。


  • 吸嘴是贴片机的关键部件之一,直接影响元件的吸取和贴装效果。定期检查吸嘴可以及时发现吸嘴的磨损、堵塞等问题,确保吸嘴的正常工作。一般来说,每周检查一次吸嘴的状态是比较合适的。如果发现吸嘴有磨损或堵塞,应及时更换。更换吸嘴时,要选择与元件尺寸相匹配的吸嘴,并根据元件的特性调整吸嘴的高度和吸力。例如,对于小型元件,吸嘴的高度应适当降低,吸力应适当减小,以避免吸取多个元件;对于大型元件,吸嘴的高度应适当提高,吸力应适当增大,以确保元件的稳定吸取。


3.视觉定位系统检查:定期检查视觉定位系统的摄像头和图像处理系统是否正常工作,及时发现并修复可能出现的故障。


  • 视觉定位系统是贴片机的核心部件之一,它的准确性直接影响贴装精度。定期检查视觉定位系统可以确保摄像头的清晰度、图像处理系统的稳定性和准确性。一般来说,每月检查一次视觉定位系统是比较合适的。检查时,可以使用标准元件进行测试,观察视觉定位系统的识别效果和贴装精度。如果发现问题,应及时调整摄像头的参数、清洁摄像头镜头或修复图像处理系统的故障。


4.送料机构检查:检查送料机构的料带传送是否稳定,对料带的张力、位置和对准情况进行调整,确保元件供应顺畅。


  • 送料机构是贴片机的重要组成部分,它的稳定性直接影响元件的供应和贴装效率。定期检查送料机构可以确保料带传送的稳定性,避免料带卡顿、松弛或偏移等问题。一般来说,每周检查一次送料机构是比较合适的。检查时,可以观察料带的传送情况,调整料带的张力、位置和对准情况,确保元件供应顺畅。如果发现料带传送不稳定,应及时清理料带通道、更换磨损的部件或调整送料机构的参数。


(二)程序设置的准确性


1.程序编辑与核对:贴片编程后,必须仔细编辑一次,核对每个贴装步骤的元件号、贴装头旋转角度以及贴装位置是否正确。


  • 贴片程序的准确性直接影响贴装质量和效率。在编程后,仔细编辑和核对程序可以避免因程序错误而导致的贴装多件问题。编辑时,要检查每个贴装步骤的元件号是否正确,确保使用的元件与设计要求一致。同时,要核对贴装头的旋转角度和贴装位置,确保元件能够准确地贴装到基板上。据统计,仔细编辑和核对程序可以使贴装错误率降低约 30%。


2.元件库更新与维护:确保元件库完整且准确,包含所有可能使用的元件种类和规格。定期更新元件库,以适应新产品的生产需求。


  • 元件库是贴片机的重要组成部分,它的完整性和准确性直接影响贴装效率和质量。确保元件库完整且准确,可以避免因元件库不完整或不准确而导致的贴装错误。定期更新元件库可以使贴片机适应新产品的生产需求,提高生产效率。一般来说,每季度更新一次元件库是比较合适的。更新元件库时,要确保新元件的信息准确无误,并对旧元件的信息进行核对和更新。


3.供料系统设置检查:在生产前,仔细检查供料系统的料盘和料带设置,确保料盘编号与程序中设置一致,料带的方向和位置正确。


  • 供料系统的设置直接影响元件的供应和贴装效率。在生产前,仔细检查供料系统的料盘和料带设置可以避免因供料系统设置错误而导致的贴装多件问题。检查时,要确保料盘编号与程序中设置一致,料带的方向和位置正确。如果发现问题,应及时调整料盘和料带的设置,确保元件供应顺畅。


(三)操作人员培训与管理


1.专业培训:操作人员应接受全面的 SMT 专业知识和技术培训,包括贴片机的操作原理、程序设置、设备维护等方面的知识。


  • 操作人员的专业水平直接影响贴片机的贴装质量和效率。接受全面的 SMT 专业知识和技术培训可以使操作人员熟悉贴片机的操作原理、程序设置和设备维护等方面的知识,提高操作人员的技能水平和工作效率。培训内容可以包括贴片机的基本结构和工作原理、贴片程序的编写和调试、设备的维护和保养等方面的知识。通过理论学习和实际操作相结合的方式,使操作人员能够熟练掌握贴片机的操作技能。


2.操作规范制定:制定详细的操作规范,操作人员必须严格按照操作流程进行操作。例如,在装载料盘时,要准确定位、稳固固定并检查校正;在装载料带时,要仔细检查组件料带,按照要求方向和位置装载,并调整位置和角度。


  • 制定详细的操作规范可以使操作人员在工作中有章可循,避免因操作不规范而导致的贴装多件问题。操作规范应包括贴片机的操作流程、注意事项、安全规范等方面的内容。操作人员在工作中必须严格按照操作规范进行操作,确保贴片机的正常运行。例如,在装载料盘时,要准确定位、稳固固定并检查校正,确保料盘的位置和角度正确;在装载料带时,要仔细检查组件料带,按照要求方向和位置装载,并调整位置和角度,确保料带的传送稳定。


3.监督与考核:设立监督机制,对操作人员的工作进行定期检查和考核。对操作规范执行良好的人员给予奖励,对违反操作规范的人员进行批评和纠正。


  • 设立监督机制可以有效地提高操作人员的工作质量和效率。对操作人员的工作进行定期检查和考核可以及时发现问题并进行处理,确保操作人员严格按照操作规范进行操作。对操作规范执行良好的人员给予奖励可以激励操作人员的工作积极性,提高工作质量和效率;对违反操作规范的人员进行批评和纠正可以使操作人员认识到自己的错误,避免再次犯错。监督机制可以包括日常巡检、定期考核、客户反馈等方面的内容。通过多种方式对操作人员的工作进行监督和考核,确保贴片机的正常运行。


四、实际案例分析


(一)案例介绍


某电子制造企业在使用 NPM 贴片机生产某型号电路板时,出现了贴装多件的问题。经过初步检查,发现部分电路板上同一位置出现了多个相同元件,导致产品合格率下降。


(二)采取的预防措施


1.设备维护方面对贴片机进行全面检查,发现吸嘴有一定程度的磨损,及时更换了吸嘴,并调整了吸嘴高度和吸力。同时对视觉定位系统和送料机构也进行了检查和维护,确保其正常运行。


  • 在更换吸嘴后,根据不同尺寸的元件重新调整了吸嘴的高度和吸力。例如,对于小型元件,将吸嘴高度降低了 2 毫米,吸力调整为 400mmHg;对于中型元件,吸嘴高度保持不变,吸力调整为 500mmHg;对于大型元件,吸嘴高度提高了 3 毫米,吸力调整为 70mmHg。通过这样的调整,确保了吸嘴能够准确地吸取和放置元件,避免了因吸嘴问题导致的贴装多件情况。


  • 对视觉定位系统进行检查时,发现摄像头的镜头有轻微的灰尘积累。使用专用的清洁工具对摄像头镜头进行了清洁,提高了摄像头的清晰度。同时,检查了图像处理系统的参数设置,确保其能够准确地识别元件位置和基板位置。经过调整后,视觉定位系统的准确性得到了提高,减少了因视觉定位错误而导致的贴装多件问题。


  • 对送料机构进行检查时,发现料带传送过程中有轻微的卡顿现象。检查了料带通道,清理了通道内的杂物,并调整了料带的张力。同时,对送料机构的各个部件进行了润滑,确保其运行顺畅。经过维护后,送料机构的稳定性得到了提高,保证了元件的供应顺畅,减少了因送料问题导致的贴装多件情况。


2.程序设置方面重新核对贴片程序,发现部分元件位置定义存在偏差,进行了修正。同时检查了供料系统的设置,确保料盘和料带配置正确。


  • 在重新核对贴片程序时,发现部分元件的坐标位置存在偏差,更大偏差达到了 0.5 毫米。对这些元件的坐标位置进行了修正,确保元件能够准确地贴装到基板上。同时,检查了每个贴装步骤的元件号和贴装头旋转角度,确保程序的准确性。经过修正后,贴片程序的准确性得到了提高,减少了因程序错误而导致的贴装多件问题。


  • 检查供料系统的设置时,发现有几个料盘的编号与程序中设置不一致。对料盘编号进行了调整,确保料盘编号与程序中设置一致。同时,检查了料带的方向和位置,确保料带能够正确地供应元件。经过调整后,供料系统的设置正确,保证了元件的供应顺畅,减少了因供料系统设置错误而导致的贴装多件问题。


3.操作人员管理方面对操作人员进行了再次培训,强调了操作规范和注意事项。加强了对操作人员的监督,要求在贴装过程中密切观察设备运行情况,及时发现并报告异常。


  • 在再次培训中,详细讲解了贴片机的操作流程、注意事项和常见故障处理方法。重点强调了操作规范,如在装载料盘时要准确定位、稳固固定并检查校正;在装载料带时要仔细检查组件料带,按照要求方向和位置装载,并调整位置和角度。通过培训,操作人员对贴片机的操作更加熟悉,提高了操作的规范性和准确性。


  • 加强对操作人员的监督,建立了日常巡检制度。每天对操作人员的工作进行检查,确保操作人员严格按照操作规范进行操作。同时,要求操作人员在贴装过程中密切观察设备运行情况,及时发现并报告异常。例如,当发现吸嘴堵塞、视觉定位不准确或送料机构故障时,要立即停止设备运行,并报告技术人员进行处理。通过加强监督,提高了操作人员的责任心和工作质量,减少了因操作人员失误而导致的贴装多件问题。


(三)效果评估


经过采取上述预防措施后,该企业对生产的电路板进行了抽样检查。结果显示,贴装多件的问题得到了明显改善,产品合格率从之前的 80% 提高到了 95%,生产效率也得到了相应提高。


  • 抽样检查了 1000 块电路板,发现贴装多件的问题从原来的 200 块减少到了 50 块,产品合格率从 80% 提高到了 95%。这表明采取的预防措施有效地减少了贴装多件的问题,提高了产品质量。


  • 生产效率也得到了相应提高。在采取预防措施前,每小时生产 100 块电路板;采取预防措施后,每小时生产 120 块电路板,生产效率提高了 20%。这主要是由于设备维护和程序设置的准确性提高了设备的稳定性和贴装精度,减少了因故障和错误导致的停机时间;操作人员的培训和监督提高了操作人员的技能水平和工作效率,减少了因人为因素导致的生产延误。


总之,通过对实际案例的分析,我们可以看到采取有效的预防策略可以显著提高 NPM 贴片机的贴装质量和效率,降低产品废品率和生产成本。企业应重视贴片机贴装多件问题,加强设备维护、程序设置和操作人员管理,确保贴片机的正常运行,提高生产效益。


五、结论


(一)预防策略的重要性

在电子制造行业中,产品质量和生产效率是企业生存和发展的关键。NPM 贴片机作为重要的生产设备,其贴装多件问题会严重影响产品质量和生产效率。通过对贴装多件原因的深入分析,我们可以有针对性地实施预防策略,从设备维护与检查、程序设置的准确性以及操作人员培训与管理等方面入手,全面降低贴装多件问题的发生概率。
预防策略的实施不仅可以减少废品产生,降低生产成本,还能提高产品的一致性和可靠性,提升企业的市场竞争力。例如,通过定期维护设备,可确保设备的稳定运行,减少因设备故障导致的贴装多件问题。准确的程序设置可以保证元件的正确贴装,避免因程序错误引发的质量问题。而对操作人员的专业培训和严格管理,则能提高操作人员的技能水平和责任心,减少人为因素造成的贴装多件情况。


(二)持续改进的建议


1.关注技术发展动态


  • 电子制造技术日新月异,NPM 贴片机也在不断升级和改进。企业应密切关注设备制造商的技术发展动态,及时了解新设备、新技术的推出。例如,关注松下公司对 NPM 贴片机的软件更新、硬件升级等信息,以便在合适的时候进行设备更新换代。


  • 同时,关注行业内的技术趋势,如人工智能、机器学习在贴片机中的应用。据相关数据显示,集成人工智能和机器学习技术的贴片机,能够自我学习并优化贴装过程,提高生产效率和精度。企业可以考虑引入这些先进技术,提升自身的生产水平。


2.经验教训总结与应用


  • 在生产过程中,企业应建立完善的问题反馈机制,及时记录和分析贴装多件等问题的发生情况。对每次出现的问题进行深入剖析,找出根本原因,并制定相应的改进措施。


  • 定期组织生产经验交流会议,让操作人员、技术人员和管理人员共同分享生产过程中的经验教训。通过交流,可以发现一些潜在的问题和改进点,为持续改进提供依据。例如,某企业在交流会议中发现,操作人员在装载料带时的一个小习惯可能导致料带位置偏差,从而引发贴装多件问题。通过及时纠正这个习惯,有效地降低了贴装多件问题的发生概率。


3.建立持续改进的文化


  • 企业应在内部营造持续改进的文化氛围,鼓励员工积极提出改进建议。设立奖励机制,对提出有效改进建议的员工给予奖励,激发员工的创新热情和积极性。


  • 持续改进不仅仅是技术层面的改进,还包括管理流程、操作规范等方面的优化。例如,通过优化生产计划安排,合理分配设备资源,可以减少设备的过度使用和疲劳,降低贴装多件问题的发生风险。


总之,企业要充分认识到 NPM 贴片机贴装多件预防策略的重要性,并持续关注技术发展动态,不断总结经验教训,建立持续改进的文化,以适应不断变化的生产需求,提高企业的核心竞争力。


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