SONY系列貼片機  索尼貼片機

SONY貼片機的結構可分為:機架，基板（PCB或載有PCB的載具）傳送機構及支撐臺，X、Y與Z/θ伺服，定位系統，光學識別系統，貼片頭，供料器，傳感器和計算機操作軟件系統。現將上述各種結構的特征及原理簡介如下

1.1  機架SONY系列貼片機的結構

SONY系列貼片機的結構

 SONY系列貼片機的結構機架是機器的基礎，所有的傳動、定位、傳送機構均牢固地固定在它上面，大部分型號的貼片機及其各種送料器也安置在上面，因此機架應有足夠的機械強度和剛性。目前的貼片機有各種形式的機架，大致可分為兩類：整體鑄造式和鋼板燒焊式。SONY貼片機多采用整體鑄造式機架，整體鑄造的機架的特點是整體性強，剛性好，整個機架鑄造后采用時效處理，機架的變形微小，工作時穩固。

1.2  傳送機構與支撐臺
      傳送機構的作用是將需要貼片的基板送到預定位置,貼片完成后再將基板送至下道工序。
    傳送機構是安放在軌道上的超薄型皮帶傳送系統。通常皮帶安置在軌道邊緣，皮帶分為L，M，UL三段，并在M區傳送部位設有基板夾緊機構，每區均裝有紅外傳感器，它能識別基板的進入、送出及記錄基板的數量。
     在貼片機工作中，基板的進入、貼片、送出始終在導軌上，當基板送到導軌上并前進到M區時，基板會有一個減速動作并撞到停止感應器，基板停止運行，與此同時， M區上的壓緊機構將基板壓緊，停止器下降。

     在基板的下方，有一塊支撐臺板，臺板上有陣列式圓孔,當PCB進入B區后，可根據基板結構需要在臺板上安裝適當數量的支撐桿（支撐pin），隨著臺面的上移，支撐桿將基板支撐在水平位，這樣當貼片頭工作時就不會將基板下壓而影響貼片精度。
1.3 X，Y與Z/θ伺服定位系統
1.XY伺服定位系統功能
      X，Y定位系統是貼片機的關鍵機構。它的功能是支撐貼片頭，即貼片頭安裝在X導軌上，X導軌沿Y方向運動從而實現在X-Y方向貼片的全過程。

2.XY伺服定位系統結構
       滾珠絲杠---直線導軌的結構，貼片頭固定在滾珠螺母基座和對應的直線導軌上方的基座上，馬達工作時，帶動螺母做X方向往復運動，有導向的直線導軌支承，保證運動方向平行，X軸在兩平行滾珠絲杠--直線導軌上做Y方向移動，從而實現了貼片頭在X-Y方向正交平行移動。 

3.Y軸方向運行的同步性
    由于支撐著貼片機頭的X軸是安裝在兩根Y軸導軌上,為了保證運行的同步性,貼片機X軸運行采用完全同步控制的伺服電機驅動系統。   

4.RT/RN軸旋轉定位
      貼片機直接將脈沖馬達安裝在貼片頭上，以同步帶帶動磚塔繞RT軸轉動，實現吸嘴位置的轉換。磚塔又帶動吸嘴的RN軸轉動實現θ方向高精度的控制。

 1.4 光學系統
     貼片機中的光學系統，在工作過程中首先是對基板上的PCB的位置確認。當基板輸送至貼片位置上時，安裝在貼片機頭部的相機，首先對基板上PCB上所設定的定位標志（mark點）進行識別，實現對基板上PCB位置的確認。相機對定位標志確認后，將信息反饋給計算機，計算機計算出貼片原點位置誤差（△X、△Y），同時反饋給運動控制系統，以實現對PCB的識別過程。

在對PCB位置確認后，接著是對元器件的確認，包括：

1）元件的外形是否與程序里元件信息一致（尺寸、形狀）

2）判別元件中心。 

1.5

SONY系列貼片機的結構

貼片頭
    貼片頭是貼片機關鍵部件,它拾取元件后能在校正系統的控制下自動校正位置,并將元器件準確地貼放到指定的位置。

1.幾種貼片機的貼片頭類型

1）高速機（SONY-sig200mk3/g200）

高速機（SONY-sig200mk3/g200）的貼片頭為轉塔式，共有兩個貼片頭，每個貼片頭可以手動安裝12個吸嘴，不能自動更換、安裝。磚塔的轉動速度很高，能夠實現快速吸取貼裝元件。

2）多功能機（SONY-sig200）

多功能機（SONY-sig200）的貼片頭為水平旋轉式，共有兩個貼片頭，每個貼片頭能安裝8個吸嘴，共有六個吸嘴交換站（彈匣），每個交換站可以容納八個吸嘴，可以按照已設定好的參數自動更換吸嘴，水平旋轉式的結構相對于轉塔式的結構而言，運動和貼裝速度要慢一些。

3）泛用機（SONY-f209）

泛用機（SONY-f209）只有一個貼片頭，且只能裝有一個吸嘴，有一個可容納六個吸嘴的吸嘴交換站（彈匣），對應不同的元件會按照已設定好的參數自動更換不同的吸嘴。

2.吸嘴

吸嘴安裝在貼片頭上的吸嘴頭上，由反光板和吸嘴主體組成，在貼片機工作過程中起著很重要的作用，要根據不同的元件選用不同的吸嘴。可自動更換吸嘴的貼片機都有一個類似于加工中心刀庫的裝置叫做吸嘴交換站（彈匣），需要使用或更換的吸嘴就安放在彈匣內。

1）吸嘴的型號選用

吸嘴的型號是比較好選取的，它由貼片機種類代碼、照明類型代碼、吸嘴**外徑、吸嘴內徑、材料編號組成，選用時要按照所吸取元件的信息進行選擇。例如AF06042：高速機，反射燈照明，外徑0.6mm，內徑0.4mm，使用編號為2的特殊材料制造（材料編號若為0則為不使用特殊材料）。 

吸嘴的型號代碼如下表1.1

2）吸嘴的真空系統

吸嘴的真空系統由吸嘴頭、真空切換閥、shaft桿、內外軸彈簧及真空發生器組成。

真空切換閥是由閥體、慮棉、橡膠墊片、兩個閥門和閥門連桿組成。兩個閥門為連動關系只能有一個開啟，工作時AV推桿推動閥門進行真空切換，上部閥門（真空閥）下壓無真空進行拋棄或貼片動作，下部閥門（通氣閥）下壓則有真空進行吸嘴進行吸料動作。吸嘴在吸片時，必須達到一定的真空度方能判別拾起元件是否正常，當元件站立立或因元件“卡帶”未能被吸起時，貼片機將會發出報警信號。

shaft桿是吸嘴上下運動的導桿，具有夾持吸嘴，與真空切換閥配合導通氣流的作用。

1.6供料器

供料器（feeder）的作用是將元件按照一定規律和順序提供給貼片頭以便準確方便地吸取，它在貼片機中占有教多的數量和位置，它也是選擇貼片機和安排貼片工藝的重要組成部分。

1.物料編帶
      物料的帶狀包裝在生產中占有教大比例。常見的有電阻、各種電容、電感以及各種腳零件、異型零件等。帶狀包裝由帶盤與編帶組成，類似于就是電影放映機的電影膠帶。
      根據材質不同，分為紙編帶和塑料編帶，其中紙編帶包裝與塑料編帶的器件，可用同一種帶狀供料器，而有些情況下有所不同，但不管那種材料的包裝帶，均有相同的結構。
     紙編帶由基帶、底帶和帶蓋組成，其中基帶是紙，而底帶和蓋帶則是塑料薄膜。基帶上布有小圓孔，又稱同步孔，是供帶狀送料器上棘輪傳動時的定位孔，兩孔之間的距離稱為步距（為4mm）。矩形孔是裝載元器件的料腔，用來裝載不同尺寸的元件。W指帶寬，帶寬已有標準化尺寸，有8mm,12mm,16mm,24mm和32mm. 

塑料編帶由基帶、蓋帶和底帶（有些蓋帶和底帶為一體）組成，均為塑料，同步孔及帶寬與紙帶相同。
2.供料器的種類
    根據驅動同步棘輪的動力來源，帶狀供料器可分為機械式、電動式。機械式就是棘輪傳動結構，它是通過向進給手柄打壓驅動同步棘輪前進的，所以稱為機械式，SONY-g200aa/g200bb使用的供料器為機械式（圖1.9）。而電動式的同步棘輪的運行則是依靠低速直流伺服電機驅動的，如SONY-g200mk3、SONY-f209。

3.機械供料器的運行原理
    編帶安裝在供料器上，編帶輪固定在供料器的軸上，編帶通過壓帶裝置進入供料槽內。上帶與編帶基體通過壓帶裝置分離，固定到收帶輪上，編帶基體上的同步孔(編帶小孔)裝入同步棘輪齒上，編帶頭直至供料器的外端。供料器裝入供料站后，貼片頭按程序吸取元件并通過“進給滾輪”給手柄一個機械信號，使同步輪轉一個角度，使下一個元件送到供料位置上。吸嘴運動到元件位置，取走元件。上層帶通過皮帶輪機構將上層帶收回卷緊，廢基帶通過廢帶通道排除到外面，并定時處理。

    工作過程：進給手柄下壓——連桿帶動連桿裝置后移——料膜揭起——進給手柄復位——棘齒輪轉動一定角度帶動編帶進給——收帶輪收料帶——吸嘴進行吸料動作

4.供料器型號

機械供料器的型號是按照料帶的種類、進給量（pich）和料帶寬（W）制定的，共有四個數字和一個字母組成，前兩位數字只料帶寬，后兩位只進給值，字母表示E（塑料帶）或P（紙料帶）。如0802E就是料帶寬8mm，進給量2mm，塑料編帶的物料。

5.供料器的安裝

由于SMT組裝的產品愈來愈復雜，每種電子產品需裝貼的元件也愈來愈多，因此要求貼片機能裝載更多的供料器，通常以能裝載8mm送料器的數量作為貼片機供料器的裝載數。供料器一般安裝在臺車上，高速機和多功能機有兩架臺車，每架可安裝*多50個供料器，泛用機則只有一架*多可安裝50個供料器的臺車。

1.7傳感器

SONY貼片機中裝有多種傳感器，如壓力傳感器、負壓傳感器和位置傳感器等。現將各種傳感器的功能簡介如下
1.壓力傳感器
    貼片機中，包括各種氣缸和真空發生器，均對空氣壓力有一定的要求，低于設備要求的壓力時，機器就不能正常運轉，壓力傳感器始終監視著壓力變化，一旦異常，即及時報警，提醒操作者及時處理。
2.負壓傳感器
    貼片機的吸嘴靠負壓吸取元器件，它由負壓發生器（真空發生器）和真空傳感器組成。負壓不夠，將吸不住元器件，供料器沒有元器件或元件卡在料包中不能被吸起時，吸嘴將吸不到元器件，這些情況出現會影響機器正常工作。而負壓傳感器始終監視負壓變化，出現吸不到或吸不住元器件的情況時，它能及時報警，提醒操作者更換供料器或檢查吸嘴負壓系統是否堵塞。
3.位置傳感器

基板的傳輸定位，包括基板的計數，貼片頭和工作臺運動的實時檢測，輔助機構的運動等，都對位置有嚴格要求，這些位置需要通過位置傳感器的限定來實現。
4.圖象傳感器
    貼片機工作狀態的實時顯示，主要采用CCD圖象傳感器，它能采集各種所需的圖象信號，包括PCB位置、器件尺寸、并經計算機分析處理，使貼片頭完成調整與貼片工作。
5.SONY系列貼片機的結構區域傳感器
    貼片機在工作時，為了貼片頭**運行，通常在貼片頭的運動區域內設有傳感器，運用光電原理監控運行空間，以防外來物體帶來傷害。 SONY系列貼片機的結構