贴片机的使用与日常维护

【】SMT是一种表面贴装系统,也称为“电子贴片机”。在SMT生产线中,贴片机一般放在钢网印刷机或者红胶印刷机之后,能够实现精度高并快速通过电子元件,准确放置在PCB板的焊盘上。贴片机分为手动和自动两种,是在生产线上放置电子元器件的设备。安装头移动到PCB板表面贴装是贴片机生产中最关键的,最复杂的设备。电子贴片机已经从一开始的低速,低精度发展到现在的快速,高精度,并且向很多领域发展。比如小型家电,医用设备等等。本文介绍了电子贴片机的使用与维护。
目录
引言 1
一、贴片机的发展状况 2
二、贴片机的相关设备及原理 3
(一)相关设备 3
(二)贴片机贴片原理 4
三、贴片机及相关设备的使用说明 6
(一)开机前准备 6
(二)开机时应做的工作 6
(三)外部机械传动部分的使用 6
(四)空压控制部分的使用 6
(五)贴片机生产过程的使用 6
(六)波峰焊机的使用 7
(七)回流焊炉的使用 8
(八)贴片机工作时出现的问题及解决方法 9
四、贴片机的日常维护 10
五、贴片机装贴T1电路板 11
总结 15
参考文献 16
致谢 17
引言
电子贴片机又称为“元件贴装机”(表面贴装系统)。在生产线上,在锡膏印刷机生产完成之后,贴片机通过飞行相机成像识别,内部的贴装头移动,吸嘴取料,并将所取的料准确无误的贴放到PCB焊盘上。图1所示的是两种全自动贴片机,是生产线上最重要的设备。
 
图1 SM421S贴片机和三星全自动贴片机
一、贴片机的发展状况
目前,贴片机的主要生产商有西门子(德国)、松下(日本)、雅马哈(日本)、三星(韩)、三洋(日本)、三菱(日本)、索尼(日本)和UNIVERSAL(美国)等。贴片机应用于很多领域:如风扇,取暖器,音响等大小型家电。我国在SMT制造技术方面还不够成熟,电子信息产品SMT化率大约只有55%左右,且大部分都需进口。贴片机的分类见表11。
表11 贴片机的分类
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贴片机分类方式
贴片机种类
特征
按运行速度分类
中速贴片机
3000片/h~9000片/h
高速贴片机
9000片/h~40000片/h,采用固定多头(约6头)或双套后置操作,种类比较多,厂家也很多
超高速贴片机
多头操作系统,多个贴片头同时运行贴装,采用旋转速度分片和12万7000h的旋转速度,40000片/h
按功用分类
高速/超高速贴片机
主要都是电阻电容等简单的元器件,贴装速度很快但是种类不齐全
多功能贴片机
多功能贴片机还可以连接大型设备和异型设备
根据安装方式分类
顺序式贴片机
它是按照贴片顺序,将所需的电阻三极管等元器件按照顺序贴放在PCB焊盘上
同时式贴片机
同时,利用漏斗机放置一个圆形料斗,一个动作可以将特殊的PCB元件送到相对应的焊盘上
同时在线式贴片机
网上贴片机由多个符合粘贴标题,同时加上一块PCB片在AssembleoFCM型贴片机上
按自动化水平分类
全自动贴片机
当前我国所使用的大部分电子贴片机都是这种类型
手动式贴片机
手动装在Y轴头部,X、Y、e定位能够人工挪动和扭转来校正位置,一般用在新产品开发调试,价格一般很便宜
二、贴片机的相关设备及原理
SMT组装技术是电子行业生产装配中最流行的技术之一,它将PCB板上的电路分解开来,从而将电子元件精度化、小型化、快速化,实现生产自动化,降低了电子产品的成本。
(一)相关设备
1. 生产设备
贴片机系统中除了贴片机主机,还有如生产设备等一些辅助设备:自动上下板机、锡膏红胶印刷机(见图21)、传送工作台、顶针、高温炉子等。
2.检测设备
   贴片机系统的检测设备有: AOI检测机(见图22)、XRay检测仪、在线测试仪(ICT)、飞针测试仪等。

图21 GKG印刷机

图22 JTA500型号AOI检测机
(二)贴片机贴片原理
拱架型贴片机
拱架型贴片机如图23所示,PCB板与元件送料器是固定的,贴片头(可以安装多个真空馈线吸嘴)在送料器和PCB板之间来回移动,从送料器中取出元件,并调整电子贴片的位置和方向,然后将电阻电容等元器件放置在PCB板上。由于贴片安装在拱架型X /Y坐标移动梁上,因此称为拱架型贴片机。主要设备包括送料器、贴装头、吸嘴、PCB板以及视觉系统的线路板识别相机等,该类型贴片机的速度并不是特别快。

图23 拱架型贴片机原理示意图
转塔型拱架型贴片机(Turret)
转塔顾名思义是使用一整套移动馈线,转塔吸取电子元器件,然后把从供料器上吸取的电子元件贴放在移动工作台上移动的PCB板上,随后将满载的PCB板沿着传送轨道进行传送,进而完成了整个工作过程,其示意图见图24。

图24转塔型拱架型贴片机原理示意图
较好的贴片机一般采用视觉定心系统如图25所示。该视觉定心系统采用数字图像处理技术:当PCB板由传送工作平台传送进入贴片机时,导轨自动夹

图25贴片机视觉系统示意图
紧PCB板并对其进行定位。定位结束时,飞行相机过来扫取MAKE点,如果MAKE点与程序设计的MAKE点没有偏差,飞行相机自动归位,此时贴片机机头开始工作,并自动调整好吸嘴,随后吸嘴吸附装在料枪上面的元器件,并进行自动识别。无误差后,贴片机通过空压机气压将电子元器件贴合在PCB板子上。飞行相机通过光学传感元件的图像,这些光学密度的灰度值D与光密组成许多光电耦合器。一个好的光感元件是用来输出灰度值到贴片机的控制单元,然后将处理后的信息输出到伺服系统,继续调整吸取元件与程序设定位置的偏差,直到最后偏差在正确的范围内。灰度值从0至255,灰度值的数值越大,说明图像的数字密度分布很清晰。然后在这个过程当中,对采集到的数据进行存储、编码、放大、排序和分析,并且将结果反馈,最终完成任务。

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