贴片机基础知识
贴片机基础知识
一、贴片机的介绍
拱架型(Gantry)
元件送料器、基板(PCB)是固定的，贴片头(安装多个真空吸料嘴)在送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与方向的调整，然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐标移动横梁上，所以得名。
这类机型的优势在于：
系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产，也可多台机组合用于大批量生产。
这类机型的缺点在于：
贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。
对元件位置与方向的调整方法：
1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精度有限，较晚的机型已再不采用。
2)、激光识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法可实现飞行过程中的识别，但不能用于球栅列
陈元件BGA。
3)、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，一般相机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识
别，比激光识别耽误一点时间，但可识别任何元件，也有实现飞行过程中的识别的相机识别系统，机械结构方面有其它牺牲。
转塔型(Turret)
元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板(PCB)放于一个X/Y坐标系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作时，料车将元件送料器移动到取料位置，贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置(与取料位置成180度)，在转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上。
这类机型的优势在于：
一般，转塔上安装有十几到二十几个贴片头，每个贴片头上安装2~4个真空吸嘴(较早机型)至5~6个真空吸嘴(现在机型)。由于转塔的特点，将动作细微化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调整、工作台移动(包含位置调整)、贴放元件等动作都可以在同一时间周期内完成，所以实现真正意义上的高速度。目前最快的时间周期达到0.08~0.10秒钟一片元件。
这类机型的缺点在于：
贴装元件类型的限制，并且价格昂贵。
对元件位置与方向的调整方法：
1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精度有限，较晚的机型已再不采用。
2)、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴自旋转调整方向，相机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别。
二、机器规格
1、线路板规格
a.最小尺寸：50mm×30mm（x方向×y方向）
b.最大尺寸：330mm×250mm
c.线路板厚度：0.4mm~4mm
2、使用气压
2000系列为：0.49MPa±0.05M pa；700系列为：0.5±0.05M pa，使用干燥清洁空气。
3、吸嘴
部件吸取是把吸嘴安装在贴片头上进行。
吸嘴按照所载部件形状及尺寸，2000系列有500、501、502、503、504、505、506、507、508几种；700系列有101、102、103、104、105、106、203几种。
4、ATC
是吸嘴的保管场所。
三、安全使用贴片机
a)机器在运行中，请不要把手和脸等伸入安全罩内。因为贴片头高速运转，非常危险。
b)机器即使在停机状态，在机器内部进行作业时，请务必打开安全盖后再进行作业。
c)请在停机后进行送料带的更换。
d)2人以上同时进行作业时，请相互联系后再开动机器。
四、操作部分
a)开关类
a.回原点开关（ORIGIN）：必要原点恢复时，能进行原点恢复。
b.
c.：按1次为暂时停止，再按一次就能中止运行。从暂停状态再次启动时按启动开关即可。
d.单循环开关（SINGLE CYCLE）：以一块线路板为单位的暂时停止。在单循环时，装置处于动作状态情况下，开
关的LED灯亮。
e.紧急停止开关：紧急停止装置时使用。
b)键盘、跟踪球（2000系列）、液晶显示、HOD
五、设备的起动和结束
a)设备的起动
i.2000系列：向右旋转设备正面右侧的“主开关”；700系列：向上开启设备右下侧主开关，接通电源。
ii.2000系列：Windows NT起动，接下来显示KE2000系列的起动画面；700系列：启动DOS界面。
iii.初始设定结束后，显示主画面，出现提示恢复原点对话框，选择
b)设备的结束方法
i.按“Exit”按钮。
ii.显示结束确认对话框，按下
iii.2000系列：将设备的“主开关”向左旋转；700系列：向下关闭设备的主开关，切断电源。
c)持续电源装置（UPS）（2000系列增加的装置）
防止由于突然停电而引起损坏计算机数据及系统软件，可作为备用电源。因此，即使停电，也不会导致数据的破
坏和丢失，能安全可靠地结束系统。
六、生产前准备
1．调整传输带的宽度，当PWB能顺利通过即为好，不能太紧也不能太宽松。板下顶针一般放在需要贴元件的下方。
2．用摄像头校正BOC Mark，即在Cnvr中选BOC Aligh，若在该处按回车后，没出现Mark，在Option 中先Tech……，再选第一个，在OK处按回车后，再选BOC Align，就可以校正Mark。
3．在chng中选Placement data，用HOD 调整每一个坐标在电路板上的准确位置。
4．在Pick data界面，选择Machine operation→Confirmation →Coordinate→Pick tracking，用HOD 调整元件在送料器上X、Y的坐标位置。
5．选择Machine operation→Confirmation →Coordinate→Height tracking，用HMS测量其Z值高度。
6．在Component data界面，选择Machine operation→Measurement→Current component/All component，测量当前屏幕显示元件/所有元件的长、宽、高。
6．在Optim．中选Optimization，进行优化，优化后，在Head中会出现规则的左、中、右。最后为存盘（即在File 中选Save），再用Exit退出。
7．在Prod 中选drial run，即进入空贴，空贴时设置为手动跟踪，便于观察坐标位置是否准确，若有偏差，直接用HOD 上Camera调整其坐标位置，否则就可以正常生产了。
七、生产时的各种处理
a)部件用完：
有两种提示：a.如图
选中Retry，表示将部件补充后，从吸取贴片循环开始重新生产；选中Skip，表示跳过该部件，由下一个吸取循环重新开始生产。
b.如图：
Retry（重试）：将部件补充后，从吸取贴片循环开始重新生产；
Ignore（忽略）：跳过该部件，由下一个吸取循环重新开始生产；
Abort（中断）：中断生产。
b)标记识别错误
在MARK的识别中发生识别错误（如图），注意其中的选项是可显示而不可选择。
机器就停止运行，处理顺序：
i.选择HOD摄像头，进行示教。
ii.“生产重新开始模式”可以选择，如图：
1.Re-try at same position(不变位置再次进行识别动作)：重试识别动作；
2.Re-try at taught position(由调整后的位置进行识别动作)：因线路板加工偏移等，MARK碰到检测
框时选择，在调整后的位置，再次进行标记识别动作；
https://www.360docs.net/doc/8f12307699.html,e taught position as center(调整后的位置作为识别结果)：因标记氧化等理由而不能识别的情况
下选择。把调整后的位置作为标记位置进行贴片修正。因此，在正确执行示教后，选择。
iii.按开始按钮，重新开始生产。
c)生产画面结束
单击File→Exit，显示如下信息：
i.保存：保存变更后的程序内容和生产管理信息。
ii.不保存：不保存在生产画面里的变更内容和生产管理信息。
单击OK结束返回主画面。
八、贴装机概述
贴装机相当于机器人的机械手，把元器件按照事先编制好的程序从它的包装中取出，并贴放到印制板相应的位置上。1．贴装机的的基本结构
(1)底座——用来安装和支撑贴装机的全部部件，目前趋向采用铸铁件。铸铁件具有质量大、振动小的特点，有利于保证贴装精度。
(2)供料器——供料器用来放置各种包装形式的元器件，有散装、编带、管装和托盘四种类型。贴装时将各种类型的供料器分别安装到相应的供料器架上。
(3)印制电路板传输装置——目前大多数贴装机直接采用轨道传输，也有一些贴装机采用工作台传输，即把PCB固定在工作台上，工作台在传输轨道上运行。
(4)贴装头—贴装头是贴装机上最复杂、最关键的部件，它相当于机械手，用来拾取和贴放元器件。
(5)贴装头的x、Y定位传输装置——有机械丝杠传输(一般采用直流伺服电机驱动)；磁尺和光栅传输。从理论上讲，磁尺和光栅传输的精度高于丝杠传输；但是在维护修理方面，丝杠传输比较容易。
(6)贴装工具(吸嘴)——不同形状、大小的元器件要采用不同的吸嘴进行拾放，一般元器件采用真空吸嘴，对于异形元件(例如没有吸取平面的连接器等)也有采用机械爪结构的。
(7)对中系统——有机械对中、激光对中、激光加视觉对中，以及全视觉对中系统。
(8)计算机控制系统——计算机控制系统是贴装机所有操作的指挥中心，目前大多数贴装机的计算机控制系统采用Windows 界面。
2．贴装机的主要技术指标
(1)贴装精度：贴装精度包括三个内容：贴装精度、分辨率和重复精度。
贴装精度——是指元器件贴装后相对于印制板标准贴装位置的偏移量。一般来讲，贴装Ch中元件要求达到±0.1mm，贴装高密度窄间距的SMD至少要求达到±0.06mm。
分辨率——分辨率是贴装机运行时最小增量(例如丝杠的每个步进为0.01 mm，那么该贴装机的分辨率为0.1mm)的一种度量，衡量机器本身精度时，分辨率是重要指标。但是，实际贴装精度包括所有误差的总和，因此，描述贴装机性能时很少使用分辨率，一般在比较贴装机性能时才使用分辨率。
重复精度——重复精度是指贴装头重复返回标定点的能力。贴装精度、分辨率、重复精度之间有一定的相关关系。
(2)贴片速度：一般高速机贴装速度为0.2S／Chip元件以内，目前最高贴装速度为0.06S／Ch中元件；高精度、多功能机一般都是中速机，贴装速度为0.3-0.6S／Chip元件左右。
(3)对中方式：贴片的对中方式有机械对中、激光对中、全视觉对中、激光和视觉混合对中等。其中，全视觉对中精度最高。
(4)贴装面积：由贴装机传输轨道以及贴装头运动范围决定，一般最小PCB尺寸为50x50mm，最大PCB尺寸应大于250x300mm。
(5)贴装功能：一般高速贴装机主要可以贴装各种Chip元件和较小的SMD器件(最大25x30mm左右)；多功能机可以贴装从1.0x0.5mm(目前最小可贴装0.6x0.3mm)——54x54mill(最大60x60mm)SMD器件，还可以贴装连接器等异形元器件，最大连接器的长度可达150mm。
(6)可贴装元件种类数：可贴装元件种类数是由贴装机供料器料站位置的数量决定的(以能容纳8mm编带供料器的数量来衡量)。一般高速贴装机料站位置大于120个，多功能机制站位置在60—120之间。
(7)编程功能：是指在线和离线编程以及优化功能。
九、FEEDER操作维修与保养
1.1Feeder操作指引
1.1.1操作员根据“SMT零件站位表”上的Feeder次序上料, 当Feeder装上安装机后,
检查各Feeder安装是否牢固、正确, 零件是否推到正确的位置
1.1.2 依据工程部编制的“SMT零件站位表”(LOCATION LIST), 正确选用Feeder型号.
(a) 依据站位表上的机器编号, 选择适用于不同机型的Feeder.
(b) 依据站位表的“SIZE”(即尺寸)数据, 选择相应宽度的Feeder, Feeder 的宽度标准一般为8mm、12mm、16mm、24mm、32mm、44mm、16mm、stick feeder.
1.1.3 检查所选择的Feeder 是否可以使用
(a) 检查Feeder是否缺少零件, 如果缺少关键位置的零件, Feeder 则不能使用.
(b) 检查Feeder外观上有无变形,检查压料板、进料齿轮、卷带轮及锁紧钳是否有“卡死” 现象.
(c) 检查Feeder各部位的弹簧拉紧力是否合适, Feeder 送料是否正常、灵活.
(d) 检查Feeder锁紧螺丝钉或锁夹钳有无松动, 是否可正常工作.
1.1.4 依据站位表, 将不同站位的料正确安装在相应的Feeder上面, 升起压料板, 将纸带从压料板下方穿过, 纸带放入料槽中, 送料孔与齿轮上的选料针对应, 密封胶带从压板卡槽中拉出, 然后松开压料板的自锁杆使之处于工作状态, 然后将胶带卷在轮上(松紧合适), 上好料盘, 检查Feeder送料是否顺畅, 胶带能否松紧适当的卷在带轮上, 压料板不能弹起.
1.1.1 将安装好料的Feeder安装在机器的相应站位
(a) 将机器Feeder 定位板上的杂物清除.
将所装Feeder 的定位针(POSITIONING PINS)插在相应站位的定位孔内, 同时将锁紧螺丝锁紧
十、贴片机的日常维护及工艺要求
高精度贴片机日常检查和维护工作指导书
1．目的：
指导进行SMT生产线高精度贴片机的日常检查与维护。
2．适用范围：
SMT生产线上YAMAHA公司YVL88II型贴片机
3．引用标准：
YAMAHA公司YVL88II型贴片机使用手册。
4．检查与维护操作规程
检查必须定期进行，每日、每月、每季等的规定如下：
4.1 每日检查
部件名过程备注
吸嘴检查吸嘴尖端有否磨损或毁坏，吸嘴上有无焊膏粘附或被堵塞，必要时更换或清洁。
弹片检查弹片有否正确安装，如果弹性不够更换
激光部件窗口有否灰尘或碎屑，必要时用蘸酒精的软布清洁
供料平台检查平台上有无元器件和遗留物
独立视觉镜头检查镜头有无污物或零件，必要时清洁
4.2 每周检查
部件名过程备注
吸嘴夹具检查缓冲动作，如果动作不平滑涂上薄薄的一层润滑剂，如果夹具松驰，紧固。
移动镜头清洁镜头上的灰尘和残留物。
X轴丝杠检查丝杠有无碎屑或残留物，必要时进行清洁。
X轴导轨检查润滑油脂有无硬化和残留物粘附。
Y轴丝杠检查丝杠有无碎屑或残留物，必要时进行清洁。
Y轴导轨检查润滑油脂有无硬化和残留物粘附。
W轴丝杠检查丝杠有无碎屑或残留物，必要时进行清洁
空气接口检查Y形密封圈和O形环有无老化，必要时进行更换。
4.3每月检查
此部分应按吸嘴类型和换嘴站进行。
部件名过程备注
移动镜头的LED灯检查每个LED亮度是否足够，如果不明亮，应更换整个LED部件。
吸嘴轴检查用于每个吸嘴轴的O形环，发现老化应及时更换。
X轴丝杠抹去灰尘与残留物，用手涂上薄层油脂
X轴导轨抹去灰尘与残留物，用手涂上薄层油脂
Y轴丝杠抹去灰尘与残留物，用手涂上薄层油脂
Y轴导轨抹去灰尘与残留物，用手涂上薄层油脂
Z轴齿条和齿轮检查其动作，必要时用手在齿条传动部件上抹上薄层润滑剂。 R轴传动带检查其磨损与松紧程度，必要时更换皮带或高速其松紧度。 W轴丝杠抹去灰尘与残留物，用手涂上薄层油脂
供料阀检查其电磁阀能否正常工作。
传送带检查其磨损与松紧程度，必要时更换皮带或高速其松紧度。
4.4每半年的检查
部件名过程备注
空气过滤器用气枪吹走灰尘或碎屑，如果特别脏时应及时更换。
软盘驱动器用一张商用磁头清洁碟清洁驱动器。
W轴胶皮带检查其磨损与松紧程度，必要时更换皮带或高速其松紧度。
1．维护用油脂和润滑剂
制造商NSKSHELLKyodo OilIdemisu
产品名称/型号NSKIAlbania
NO.2Unilube
NO.2Daphne Fponex No.2
增稠剂Lithium
稠度272—280
凝结点182—198℃
操作温度-25—+130 ℃
十一、抛料因素
影响贴片机抛料的因素很多,以下为抛料因素的罗列，供各位参考：
一、FEEDER方面
1、Feeder放置不平，有异物或元件垫在下面
2、Feeder垫片没有垫好（纸带、塑料带切换时使用）
3、Feeder弹片或卷料工作不顺畅
4、FEEDER进给精度
5、吸料位(换料后吸取位置发生变化)
6、真空发生器产生的真空不足
7、FEEDER与设备发生共振
二、NOZZLE/设备方面
1、吸嘴脏,磨损,堵塞,变形
2、过滤棉没有更换
3、气压过低（长期使用或气压下降）
4、Feeder吸料位不对(调整FEEDER或CARRIAGE或吸着OFFSET)
5、NOZZLE自转速度及INDEX转动速度,carriage移动速度适当.过大会影响较重元件
6、吸着时NOZZLE下降高度适当
7、元件识别系统要精确(LASER，照相机不清洁或长期使用量度降低)
8、吸着时瞬间真空破坏不够精确
9、设备的运行速度
10、FEEDER的定位方式（上定位，下定位）
11、识别系统的识别方式
三、程序设定方面
1、吸嘴的选择
2、部品的大小、厚度、部品种别REF，吸取高度
四、操作方面
1、换料前后吸取位置变化大，没有调整好
2、料皮过紧过松（在换料后的前几个元件可能有抛料）
3、视教方式不当
五、部品方面
1、元件的尺寸或封装尺寸不对
2、料皮张力
3、元件间尺寸有差异
4、纸带或塑料带框对元件的摩擦力大
十二、贴片机抛料的主要原因分析
在SMT生产过程中，怎么控制生产成本，提高生产效率，是企业老板及工程师们很关心的事情，而这些跟贴片机的抛料率有很大的联系，以下就谈谈贴片机的抛料问题。
所谓抛料就是指贴片机在生产过种中，吸到料之后不贴，而是将料拋到拋料盒里或其他地方，或者是没有吸到料而执行以上的一个抛料动作。抛料造成材料的损耗，延长了生产时间，降抵了生产效率，抬高了生产成本，为了优化生产效率，降低成本，必须解决抛料率高的问题。
抛料的主要原因及对策：
原因1：吸嘴问题，吸嘴变形，堵塞，破损造成气压不足，漏气，造成吸料不起，取料不正，识别通不过而抛料。
对策：清洁更换吸嘴；
原因2：识别系统问题，视觉不良，视觉或雷射镜头不清洁，有杂物干扰识别，识别光源选择不当和强度、灰度不够，还有可能识别系统已坏。
对策：清洁擦拭识别系统表面，保持干净无杂物沾污等，调整光源强度、灰度，更换识别系统部件；
原因3：位置问题，取料不在料的中心位置，取料高度不正确（一般以碰到零件后下压0.05MM为准）而造成偏位，取料不正，有偏移，识别时跟对应的数据参数不符而被识别系统当做无效料抛弃。
对策：调整取料位置；
原因4：真空问题，气压不足，真空气管通道不顺畅，有导物堵塞真空通道，或是真空有泄漏造成气压不足而取料不起或取起之后在去贴的途中掉落。
对策：调气压陡坡到设备要求气压值(比如0.5~~0.6Mpa--YAMAHA贴片机)，清洁气压管道，修复泄漏气路；
原因5：程序问题，所编辑的程序中元件参数设置不对，跟来料实物尺寸，亮度等参数不符造成识别通不过而被丢弃。
对策：修改元件参数，搜寻元件最佳参数设定；
原因6：来料的问题，来料不规则，为引脚氧化等不合格产品。
对策：IQC做好来料检测，跟元件供应商联系；
原因7：供料器问题，供料器位置变形，供料器进料不良(供料器棘齿轮损坏，料带孔没有卡在供料器的棘齿轮上，供料器下方有异物，弹簧老化，或电气不良)，造成取料不到或取料不良而抛料，还有供料器损坏。
对策：供料器调整，清扫供料器平台，更换已坏部件或供料器；
有抛料现象出现要解决时，可以先询问现场人员，通过描述，再根据观察分析直接找到问题所在，这样更能有效的找出问题，加以解决，同时提高生产效率，不过多的占用机器生产时间。