SMT頭的組成及作用

從機器人概念來看，SMT貼裝頭是一個智能機械手，通過程序控制，自動校正位置，按需拾取零件，準確放置在預(yù)設(shè)焊盤上，完成3D往復(fù)運動，是最復(fù)雜的 貼片機的關(guān)鍵部分 貼片頭由吸嘴、視覺校準系統(tǒng)、傳感器等組成

貼片頭有兩種類型：單頭和多頭。 多頭貼片頭分為固定式和旋轉(zhuǎn)式。 早期單頭貼片機的吸盤吸嘴吸住元件后，采用機械對中機構(gòu)實現(xiàn)元件對中，并向供料器發(fā)出信號，使下一個元件進入吸盤位置。 但是這種管道的安裝速度很慢，通常需要1s才能放置貼片元件。 為了提高補丁速度，人們采用了增加補丁頭數(shù)量的方法，即使用多個補丁頭來提高補丁速度。 多頭貼片機從單頭增加到3頭到6頭，不再使用機械對準，改進為多種形式的光學(xué)對準。 工作時拾取元器件，對齊后依次放置在PCB上。 在董事會指定職位。 目前這類機器的貼裝速度已經(jīng)達到每小時30000個零件的水平，而且這類機器的價格也比較低，可以組合使用。 您也可以使用旋轉(zhuǎn)多頭結(jié)構(gòu)。 目前，這種方法的修復(fù)速度已經(jīng)達到每小時45000到50000件。

(1)吸嘴。 貼裝頭的末端是一個由真空泵控制的貼裝工具，即吸嘴。 不同形狀和大小的零件通常用不同的噴嘴拾取和放置。 真空產(chǎn)生后，吸嘴的負壓將 SMD 元件從進料系統(tǒng)（散料倉、管狀料斗、盤帶或托盤包裝）吸走。 吸油嘴吸油膜時必須達到一定的真空度。 只有這樣才能判斷所挑出的零件是否正常。 當零件側(cè)立或因零件“氣缸”無法吸出時，貼片機會發(fā)出警報信號。 拾取吸嘴拾取元件并將其放置在PCB上時，通常使用兩種方法進行放置。 一種是根據(jù)元件的高度，即預(yù)先輸入元件的厚度。 當貼裝頭下降到這個高度時，真空被釋放，元件被放置在焊盤上。 這種方法由于元器件或PCB的個體差異，可能會出現(xiàn)早貼或晚貼的情況，嚴重時會造成元器件位移或飛片缺陷。 另一種更先進的方法是根據(jù)元件和PCB接觸的瞬態(tài)響應(yīng)，在壓力傳感器的作用下實現(xiàn)軟著陸。 這種放置非常容易，不容易造成位移和飛頁缺陷。

吸嘴是直接接觸元件的元件。 為了適應(yīng)不同零件的貼裝，很多貼片機還是配備了更換吸嘴的裝置，吸油嘴和吸油管之間也有彈性補償緩沖機構(gòu)，保證貼片機在貼片過程中的保護。 

噴嘴在高速運動過程中與元器件接觸，磨損嚴重。 這種噴嘴的信息和結(jié)構(gòu)越來越受到人們的關(guān)注。 早期采用合金材料，后來采用碳纖維耐磨塑料材料。 更先進的噴嘴使用陶瓷材料和金剛石使其更耐用。

隨著元器件的小型化和與周圍元器件間隙的減小，吸嘴的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)做了調(diào)整，在吸嘴上開孔，保證0603等小零件在吸取時保持平衡。 取放不影響周圍元器件安裝

(2)視覺標定系統(tǒng)。 隨著電子產(chǎn)品對小、輕、薄和高可靠性的要求越來越高，表面貼裝的可靠性只能通過精密貼裝小間距元器件來保證。 為準確安裝細間距元器件，一般應(yīng)考慮以下因素：

1、PCB定位錯誤。 通常，PCB 電路圖案并不總是與機械位于 PCB 上的加工孔和 PCB 邊緣相對應(yīng)，這將導(dǎo)致安裝錯誤。 此外，PCB上的電路圖形變形，PCB變形翹曲等缺陷都會導(dǎo)致安裝錯誤。

2.零件對齊錯誤。 元器件本身的中心線并不總是對應(yīng)所有導(dǎo)線的中心線。 另外，當貼裝系統(tǒng)采用機械對中爪對元器件進行對中時，可能無法保證元器件所有導(dǎo)線的中心線都對齊。 另外，在包裝容器內(nèi)，或?qū)χ凶A持對中時，元器件引線可能出現(xiàn)彎曲、扭曲、重疊等缺陷，即引線失去共面性。 這些問題將導(dǎo)致貼裝錯誤并降低貼裝可靠性。 當元件引線偏離焊盤不超過引線寬度的25%時，表面貼裝成功。 引線間距窄時，允許偏差小。

3、機器本身的運動誤差影響貼裝精度的機械因素包括：貼裝頭或PCB定位臺的X-Y軸運動精度、零件對中機構(gòu)精度和貼裝精度視覺系統(tǒng)已成為高精度貼裝機的重要組成部分

機器視覺系統(tǒng)由視覺硬件和視覺軟件兩部分組成。 攝像頭是視覺系統(tǒng)的圖像傳感部件，通常采用固態(tài)攝像頭。 固態(tài)相機的主要部件是集成電路。 在集成電路芯片上制作由許多小型精密光敏元件組成的CCD陣列。 每個光敏檢測元件輸出的電信號與觀察目標上相應(yīng)位置發(fā)出的光的強度成正比，電信號記錄為該點的灰度值。 點坐標確定圖像中點的位置。 各點產(chǎn)生的模擬電信號，通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成0~255之間的數(shù)值，再傳輸給計算機。 相機采集的大量信息由微型計算機進行處理，處理結(jié)果顯示在監(jiān)視器上。 攝像頭通過通訊電纜與微處理器、微處理器、執(zhí)行器和顯示器相連。

影響視覺系統(tǒng)精度的主要因素是相機元件的數(shù)量和光學(xué)放大倍率。 相機點數(shù)越多，精度越高； 圖像的光學(xué)放大倍數(shù)越大，精度越高。 因為圖像的光學(xué)放大倍率越大，給定區(qū)域?qū)?yīng)的圖像元素越多，精度越高。 但是放大時，就比較難找到對應(yīng)的圖形了。 這種精度降低了貼裝系統(tǒng)的貼裝率。 因此，必須根據(jù)實際需要確定合適的相機光學(xué)放大倍率。