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貼裝頭
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貼片機資訊
貼片機的貼裝頭運動概述
來源:廣州煌牌自動設備有限公司    日期:2013-06-13    瀏覽量:

  一、貼裝頭的結構

  下圖是貼片機貼裝頭的結構圖,它由吸嘴頭和軸桿、吸嘴三部分組成。貼裝頭與最上端的齒輪通過錐形離合器連接。而錐形離合器可以帶動軸桿的旋轉,從而完成貼片部件的旋轉。軸桿是共分為兩部份,兩者之間通過滾珠和槽做直線相對滑動。長短可以在貼裝過程中由于重力作用自由調節。

  CP842吸嘴機構示意圖

  吸嘴頭的上面是真空閥,在拾取元件位置及置件位置或者NG元件排出位時候,被吹氣機構切換真空閥門。

  吸嘴頭上最多可安裝六個吸嘴,每個吸嘴后座由彈簧保持緊密。吸嘴頭周圍用熒光紙反射光線。

  貼裝頭的運動是靠齒輪帶動圍繞處于中間的塔進行的。塔身上有橢圓型凹槽,當齒輪帶動吸嘴運動時,貼裝頭在凹槽上下運動,使貼裝頭在拾取和貼裝的時候處于最低位置,如下圖所示虛線為凹槽。


  塔身示意圖

  二、貼裝頭的運動

  每一個貼裝頭對應一個站,貼裝頭在齒輪帶動下,經過所有的站,完成一個貼裝周期,而貼裝的快慢由齒輪的轉速和影像處理的速度決定。各站的功能分述如下(如圖3所示)。


  貼裝頭名稱功能示意圖

  第一站:貼裝頭在該站吸取元件。在該站由主機控制料站平臺伺服電動機,使得需要的供料器到達第一站吸嘴位置。第1站的機構壓下供料器上的棘爪,使得料帶前進一格到達吸嘴正下方。此時真空閥被打開拾取元件(當元件高度不同時,吸嘴的高度是不同的,位于該位置的彈簧杠桿和吹氣機構把真空閥門向下壓,從而切換到真空)。吸嘴在拾取元件的同時,廢料切刀動作,廢料帶被切刀切斷,廢料帶被吸走。吸嘴拾取元件靠的是打開真空開關使得元件附在吸嘴上,不同大小的元件有不同的吸嘴可供選擇。在拾取元件時,一般供料器和吸嘴之間高度為0.65~0.70毫米。

  第二站:大型元件檢查,并且做90度,180度或者-90度旋轉(根據程序的需要,使得角度最接近最終貼裝角度)。當拾取的是PLCC,SOIC和CSP等芯片大型元件的時候(這里指的大型元件是高度超過1毫米的元件),需要對元件檢查。因為這些元件一般質量比較大,而且貼裝精度要求高。如果在第八站一起完成,由于慣性,精確度就會降低。實際運用中,很少會用CP842貼裝芯片,而是由專門的另外一臺機器完成。

  第三到第四站無動作。

  第五站:影像處理。寬視角或者窄視角CCD相機檢測:a所拾取元件的大小和形狀;b元件的位置誤差量;c拾取成功與否,并將信號送到主機處理。

  第六站:元件高度測定,吸嘴長度檢查。該站為可選項,主要為貼裝大型元件而設置。

  第七站:該站無動作。

  第八站:貼片角度最終旋轉。根據第5站返回的信號跟程序存儲的角度相比較。由主機上的機構動作驅動離合器動作轉動軸桿,使整個貼裝頭旋轉,從而帶動元件的旋轉到最終PCB上的角度。

  第九站:元件貼裝。此時處于第9站位置的真空切換機構利用氣壓動作打開真空開關,切換到非真空狀態,元件由于重力落到PCB上。由于貼裝時吸嘴和PCB板之間的位置非常接近,落下時間很短,同時記錄轉塔凹槽的減速動作,使得其離心力小,位置精度得到保證。一般元件和PCB間的距離為0.3毫米。該距離可以根據需要調整Z軸的高度而變化。調整精度為0.1毫米/100脈沖(脈沖)。如果第5站檢測到拾取的元件異常(如形狀或者大小部不在規定范圍內),則依然保持真空,不放置元件。

  第十站:吸嘴歸位。對貼裝頭做和第8站相反的運動。傳感器利用離合器上的小孔作為標記,產生位置信號通過伺服電動機驅動貼裝頭上的離合器使得貼裝頭回到原來位置。并對吸嘴進行原點檢查。使其恢復到默認設置。

  第十一站:檢查A頭。對貼裝頭進行序號確認,使得貼裝頭始終保持正確位置。由于每個頭都有固定的編號,通過傳感器對安裝在齒輪上標記檢查可以確認其位置。同時檢查離合器高度可以判斷用于拾取元件的吸嘴有沒有歸位。

  第十二站:該站無動作。

  第十三站:異常元件丟棄。如果第5站檢查到元件和所需要放置元件特征不符合(主要是形狀和尺寸),該元件被視為異常元件(即No-good)。將會在此位置切換真空閥。將元件丟棄在處于此位置元件盒中。該過程稱為拋料。

  第十四站:切換吸嘴。根據程序,將吸嘴切換到下次要吸取元件所需要用的吸嘴類型。此處由汽缸控制吸嘴切換桿,切換桿接觸壓合到吸嘴支座位上,根據要求控制步進電動機旋轉吸嘴的軸,使得吸嘴到設置的位置。通常根據元件大小和高度來決定吸嘴類型。

  第十五站:吸嘴切換確認。對吸嘴的類型和位置進行確認,以確保其正確性。利用吸嘴支座上安裝的解碼器通過激光傳感器可以判斷吸嘴的序號,通過和程序預設值進行對比,判斷吸嘴頭位置。

  第十六站:該站無動作。

  現在總結各站功能如表所示。

  圖4


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