sony贴片机论文

学院毕业论文SONY系列贴片机的应用及保养专业机械制造及自动化班机机制0班姓名0学号0指导教师0日期0第2页共24页摘要本文综述了在SMT生产中，SONY-SIG200\SIG200MK3、F209等SONY系列贴片机应用、保养及维护和所应该注意的一些生产上的问题。通过一些实例，讲述一些故障的引发原因、解决措施及预防措施。旨在使贴片机在生产过程中更好的运行，延长设备使用期限，使机器保质保量的完成工作任务并达到节省物料、降低成本的要求。介绍了贴片机的基本构造及原理。阐述了使用过程中减少抛料提高产品品质的措施。列举了常见的故障及排除措施。说明了贴片机的一般性保养。关键词：SMT;SONY-SIG200\SIG200MK3;贴片机;保养及维护;抛料与品质；第3页共24页目录摘要………………………………………………..…...I绪论………………………………………………..…...3第1章SONY系列贴片机的结构………………….....…51.1机架………………………………………….....…..51.2传送机构与支撑台…………………………...…..…...51.3X，Y与Z/θ伺服定位系统……………………...…..51.4光学系统………………………………………..….….51.5贴片头…………………………………………...…….61.6供料器……………………………………………..…..81.7传感器………………………………………………..10第2章贴片机应用...........................................................112.1贴片机生产前期准备………………………………..112.2初件及生产…………………………………………..112.3产品品质的控制……………………………………..122.4对抛料率的控制………………………………….….13第3章常见故障及排除措施...........................................15第4章贴片机的保养.......................................................18结论...............................................................................20参考文献...............................................................................21致谢...............................................................................22第4页共24页绪论贴片机简介贴片机：又称“贴装机”、“表面贴装系统”（SurfaceMountSystem），是通过移动贴装吸头把表面贴装元器件准确地放置到PCB(印制电路板)焊盘上的一种设备。在SMT（表表面贴装技术SurfaceMountedTechnology的缩写，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺）生产线中，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，分为手动和全自动两种。手动式贴片机：手动贴片头安装在Y轴头部，X、Y、Φ定位可以靠人手的移动和旋转来校正位置，主要用于新产品开发，具有价廉的优点。全自动贴片机：用来实现高速、高精度地全自动地贴放元器件的设备，是整个SMT生产中最关键、最复杂的设备。贴片机是SMT的生产线中的主要设备，现在，贴片机已从早期的低速机械贴片机发展为高速光学对中贴片机，并向多功能、柔性连接模块化发展。目前大部分贴片机就是全自动贴片机。贴片机的主要厂商有：Assembleon安比昂、Siemens西门子(德国)、Panasonic松下(日本)、FUJI富机(日本)、YAMAHA雅马哈(日本)、JUKI(日本)、SAMSUNG三星(韩国)、SANYO三洋(日本)、三菱MITSUBISHI(日本)、SONY(日本)等。而我们接下来介绍的主要为SONY系列全自动贴片机在手机主板贴片的SMT工艺产线中的应用。SONY-SIG200AA高速贴片机SONY贴片机的分类：第5页共24页高速机（AA机）——主要以形状较规则的小型晶片类元件（小电容、小电阻、小芯片等）为主体，贴片器件品种不多，贴片速度很高，机型如SONY-SIG200AA\SIG200MK3;多功能机（BB机）——除晶片式元件外，也能贴装大型器件和异型器件（摄像头底座、连接器、手机内置天线等），贴片器件品种较多，贴片速度中等，机型如SONY-SIG200BB;泛用机——贴装大型器件和异型零件机型（震动马达、铁壳、大连接器等），贴片器件品种较多，贴片速度较慢，机型如SONY-F209。这里有一点需说明SONY-SIG200机型有高速机、多功能机两种，有一部分结构不一样，所以形成了贴片速度与贴片种类的不同。全自动贴片机是一种精密机械，它有伺服系统、电气系统及光电视觉系统、气压回路、较复杂的精密机械结构，由电脑控制，能够实现吸头及吸嘴的快速运动，高速拍照图像对比识别，稳定的零件吸着能力，精确的坐标点位贴装能力，是现代SMT工艺生产线上最重要的部分。第6页共24页第1章SONY系列贴片机结构SONY贴片机的结构可分为:机架，基板（PCB或载有PCB的载具）传送机构及支撑台，X、Y与Z/θ伺服，定位系统，光学识别系统，贴片头，供料器，传感器和计算机操作软件系统。现将上述各种结构的特征及原理简介如下1.1机架机架是机器的基础，所有的传动、定位、传送机构均牢固地固定在它上面，大部分型号的贴片机及其各种送料器也安置在上面，因此机架应有足够的机械强度和刚性。目前的贴片机有各种形式的机架，大致可分为两类：整体铸造式和钢板烧焊式。SONY贴片机多采用整体铸造式机架，整体铸造的机架的特点是整体性强，刚性好，整个机架铸造后采用时效处理，机架的变形微小，工作时稳固。1.2传送机构与支撑台传送机构的作用是将需要贴片的基板送到预定位置,贴片完成后再将基板送至下道工序。传送机构是安放在轨道上的超薄型皮带传送系统。通常皮带安置在轨道边缘，皮带分为L，M，UL三段，并在M区传送部位设有基板夹紧机构，每区均装有红外传感器，它能识别基板的进入、送出及记录基板的数量。在贴片机工作中，基板的进入、贴片、送出始终在导轨上，当基板送到导轨上并前进到M区时，基板会有一个减速动作并撞到停止感应器，基板停止运行，与此同时，M区上的压紧机构将基板压紧，停止器下降。支撑台升降基板夹紧机构输送带图1.1M轨传送机构与支撑台在基板的下方，有一块支撑台板，台板上有阵列式圆孔,当PCB进入B区后，第7页共24页可根据基板结构需要在台板上安装适当数量的支撑杆（支撑pin），随着台面的上移，支撑杆将基板支撑在水平位，这样当贴片头工作时就不会将基板下压而影响贴片精度。1.3X，Y与Z/θ伺服定位系统1.XY伺服定位系统功能X，Y定位系统是贴片机的关键机构。它的功能是支撑贴片头，即贴片头安装在X导轨上，X导轨沿Y方向运动从而实现在X-Y方向贴片的全过程。2.XY伺服定位系统结构滚珠丝杠---直线导轨的结构，贴片头固定在滚珠螺母基座和对应的直线导轨上方的基座上，马达工作时，带动螺母做X方向往复运动，有导向的直线导轨支承，保证运动方向平行，X轴在两平行滚珠丝杠--直线导轨上做Y方向移动，从而实现了贴片头在X-Y方向正交平行移动。Y轴丝杠X轴丝杠伺服电机贴片头滚珠丝杠轴承图1.2滚珠丝杠---直线导轨的结构布置示意3.Y轴方向运行的同步性由于支撑着贴片机头的X轴是安装在两根Y轴导轨上,为了保证运行的同步性,贴片机X轴运行采用完全同步控制的伺服电机驱动系统。4.RT/RN轴旋转定位贴片机直接将脉冲马达安装在贴片头上，以同步带带动砖塔绕RT轴转动，实现吸嘴位置的转换。砖塔又带动吸嘴的RN轴转动实现θ方向高精度的控制。1.4光学系统贴片机中的光学系统，在工作过程中首先是对基板上的PCB的位置确认。当基板输送至贴片位置上时，安装在贴片机头部的相机，首先对基板上PCB上所设定的定位标志（mark点）进行识别，实现对基板上PCB位置的确认。相机对定位第8页共24页标志确认后，将信息反馈给计算机，计算机计算出贴片原点位置误差（△X、△Y），同时反馈给运动控制系统，以实现对PCB的识别过程。在对PCB位置确认后，接着是对元器件的确认，包括：1）元件的外形是否与程序里元件信息一致（尺寸、形状）2）判别元件中心。maker点图1.3基板（PCB）示意图1.5贴片头贴片头是贴片机关键部件,它拾取元件后能在校正系统的控制下自动校正位置,并将元器件准确地贴放到指定的位置。1.几种贴片机的贴片头类型1）高速机（SONY-sig200mk3/g200）高速机（SONY-sig200mk3/g200）的贴片头为转塔式，共有两个贴片头，每个贴片头可以手动安装12个吸嘴，不能自动更换、安装。砖塔的转动速度很高，能够实现快速吸取贴装元件。2）多功能机（SONY-sig200）多功能机（SONY-sig200）的贴片头为水平旋转式，共有两个贴片头，每个贴片头能安装8个吸嘴，共有六个吸嘴交换站（弹匣），每个交换站可以容纳八个吸嘴，可以按照已设定好的参数自动更换吸嘴，水平旋转式的结构相对于转塔式的结构而言，运动和贴装速度要慢一些。3）泛用机（SONY-f209）泛用机（SONY-f209）只有一个贴片头，且只能装有一个吸嘴，有一个可容纳六个吸嘴的吸嘴交换站（弹匣），对应不同的元件会按照已设定好的参数自动更换不同的吸嘴。2.吸嘴吸嘴安装在贴片头上的吸嘴头上，由反光板和吸嘴主体组成，在贴片机工作过程中起着很重要的作用，要根据不同的元件选用不同的吸嘴。可自动更换吸嘴第9页共24页的贴片机都有一个类似于加工中心刀库的装置叫做吸嘴交换站（弹匣），需要使用或更换的吸嘴就安放在弹匣内。反光板挡圈吸嘴主体图1.4吸嘴结构1）吸嘴的型号选用吸嘴的型号是比较好选取的，它由贴片机种类代码、照明类型代码、吸嘴尖端外径、吸嘴内径、材料编号组成，选用时要按照所吸取元件的信息进行选择。例如AF06042：高速机，反射灯照明，外径0.6mm，内径0.4mm，使用编号为2的特殊材料制造（材料编号若为0则为不使用特殊材料）。图1.5AF10071吸嘴吸嘴的型号代码如下表1.1贴片机种类代码照明类型代码高速机A反射F多功能机B透射B泛用机C第10页共24页2）吸嘴的真空系统吸嘴的真空系统由吸嘴头、真空切换阀、shaft杆、内外轴弹簧及真空发生器组成。真空切换阀是由阀体、虑棉、橡胶垫片、两个阀门和阀门连杆组成。两个阀门为连动关系只能有一个开启，工作时AV推杆推动阀门进行真空切换，上部阀门（真空阀）下压无真空进行抛弃或贴片动作，下部阀门（通气阀）下压则有真空进行吸嘴进行吸料动作。吸嘴在吸片时，必须达到一定的真空度方能判别拾起元件是否正常，当元件站立立或因元件“卡带”未能被吸起时，贴片机将会发出报警信号。shaft杆是吸嘴上下运动的导杆，具有夹持吸嘴，与真空切换阀配合导通气流的作用。图1.6Shaft杆结构图1.7真空切换阀结构1.6供料器供料器（feeder）的作用是将元件按照一定规律和顺序提供给贴片头以便准确方便地吸取，它在贴片机中占有教多的数量和位置，它也是选择贴片机和安排贴片工艺的重要组成部分。1.物料编带物料的带状包装在生产中占有教大比例。常见的有电阻、各种电容、电感以及各种脚零件、异型零件等。带状包装由带盘与编带组成，类似于就是电影放映机的电影胶带。根据材质不同，分为纸编带和塑料编带，其中纸编带包装与塑料编带的器件，第11页共24页可用同一种带状供料器，而有些情况下有所不同，但不管那种材料的包装带，均有相同的结构。纸编带由基带、底带和带盖组成，其中基带是纸，而底带和盖带则是塑料薄膜。基带上布有小圆孔，又称同步孔，是供带状送料器上棘轮传动时的定位孔，两孔之间的距离称为步