貼片機的基本原理是相似的,貼片機的類型是不同的。不同廠家、不同生產時間段、針對不同的市場、各種產品的不同特點、生產特性及設備廠商設計的理念等,貼片機可以從速度、功能、貼裝方式、運作原理、控制方式、結構及自動化程度等幾個方面進行分類,得幽不同的種類。
按照控制方式分類:有硬件控制,高產量、低貼片成本、柔性差、功能有限;軟件控制,低產量、高貼片成本、柔性好、功能多;混合控制,高產量、低貼片成本、中等柔性和功能。
按照貼片方式分類:同步拾放、順序拾放、流水拾放。
按照功能分類:高速機、泛用機。
按照硬件ccd定位技術分類:機械爪定位、邊界掃描定位及激光定位技術。
按照自動化程度分類手工貼裝、半自動貼裝、全自動貼裝。
一般貼片機分類主要從速度、功能及貼片機運動組結構來分類。
1.按速度分類
貼片機按照速度主要可分為低速機、中速機、高速機、超高速機?,F在低速機一般很少有人用了,主要用后三者。
中速貼片機為8000片/h~2萬片/h,高速貼片機為2萬片/h—5萬片/h,采用固定多頭(約6頭)或雙組貼裝頭,種類最多,生產廠家最多,超高速貼片機為5萬片/h以上,采用旋轉式多頭系統。assembleo的fcm型和fuji的nxt型貼片機均裝有16個貼裝頭,其貼片速度分別達9.6萬片/h和10萬片/h以上。
2.按照貼片機運動組結構分類
目前貼片機全球的品種規格達幾百種,各家貼片機均有自己的特色,但歸納起來大致可分為動臂式拱架型、轉塔型、動臂與轉盤的復合型.平臺型和模塊型幾種。
1)動臂式拱架型(overheadgantry-style)貼片機
拱架式結構又稱動臂式結構(overheadgantry-style,有時叫做笛卡兒型cartesion),也可以叫做平臺式結構(platform)或者過頂懸梁式結構。現在幾乎所有的多功能貼片機和中速貼片機都采用這種結構,這種結構一般采用一體式的基礎框架(baseframe),將貼裝頭橫梁的x、y定位系統安裝在基礎框架上,線路板識別相機(下視相機).安裝m74hct244在貼裝頭的旁邊。線路板傳送到機器中間的工作平臺上固定,送料器安裝在傳送軌道的兩邊,在送料器旁安裝有元器件識別照相機。
這種結構是最傳統的貼片機,具有較好的靈活性和精度,適用于大部分元器件,高精度機器一般都是這種類型,但其速度無法與復合式、轉塔式和大型平行系統相比。不過元器件排列越來越集中在有源部件上,比如有引線的qfp(quadflatpackage,四邊扁平封裝器件)和bga(ballgridarray,球柵陣列器件),安裝精度對高產量有至關重要的作用,復合式、轉塔式和大型平行系統一般不適用于這種類型的元件安裝。拱架式機器分為單臂式和多臂式,單臂式是最早先友展起來的現在仍然使用的多功能貼片機。在單臂式基礎上發展起來的多臂式貼片機可將工作效率成倍提高。
2)轉塔型貼片機
轉塔的概念是元器件送料器放在一個單坐標移動的料車上,pcb放在一個x/y坐標系統移動的工作臺上,貼裝頭安裝在一個轉塔上,工作時,料車將元器件送料器移動到取料位置,貼裝頭上的真空吸料嘴在取料位置取元器件,經轉塔轉動到貼片位置(與取料位置成1800),在轉動過程中經過對元器件位置與方向的調整,將元器件貼放于基板上。轉塔式系統由于有一系列的各自轉動的頭而達到相當高的速度,當貼裝頭達到貼裝位置之上的固定點時,貼裝元件。移動的送料囂臺將元器件供給這些貼裝頭,貼裝頭伸縮吸取元器件,然后當貼裝頭移動到板之上時貼放元件。pcb在轉動的貼裝頭之下移動,在正確的貼裝位置下停止以讓元件貼放,如圖3-10所示。轉塔式機器由于拾取元件和貼片動作同時進行,使得貼片速度大幅度提高。這種結構的高速貼片機在我國的應用也很普遍,不但速度快,而且歷經10余年的發展技術已非常成熟,如universal公司的hsp4797機器貼裝速度可達到0.07s/片。但是這種機器由于機械結構所限,其貼裝速度已達到一個極限值,再大幅度提高已較難。
轉塔式機器主要應用于大規模的計算機板卡、移動電話、家電等產品的生產上,這是因為在這些產品當中,阻容元件特別多、裝配密度大,很適合采用這一機型進行生產。相當多的臺資、港資電子組裝企業及國內電器生產商都采用這一機型,以滿足高速組裝的要求。生產轉塔式機器的廠商主要有panasonic、hitachi和fuji公司。
3)復合式貼片機
復合式貼片機是從拱架式貼片機發展而來的,它集合了轉塔式和拱架式的特點,在動臂上安裝有轉盤,像siemens的siplace80s25貼片機,有兩個帶有12個吸嘴的旋轉頭。uni-versal公司也推出了帶有30個吸嘴的旋轉頭,稱為“閃電頭”,兩個這樣的旋轉頭安裝在genesis貼片平臺上,可實現60000片/h貼片速度。從嚴格意義上來說,復合式貼片機仍屬于動臂式結構。由于復合式貼片機可通過增加動臂數量來提商速度,具有較大的靈活性,因此它的發展前景被看好,如siemens推出的hs60機器就安裝有4個旋轉頭,貼裝速度高達60000片/h。
4)大型平行系統
大規模平行系統(又稱模組機)使用一系列小的單獨的貼裝單元。每個單元有自己的絲杠位置系統,安裝有相機和貼裝頭。每個貼裝頭可吸取有限的帶式送料器,貼裝pcb的一部俞prr以圊審的間隔時間存機器內步步推進。單獨的各個單元機器運行速度較慢,可是,它們連續的或平行的運行會有很高的產量。如assembleon公司的ax-5貼片機最多可有20個貼裝頭,理論上可以實現15萬片/h的貼裝速度,堪稱業界第一。但就每個貼裝頭而言,貼裝速度在7500片/h左右,仍有大幅度提高的可能。這種機型也主要適用于規模化生產,如手機。生產大規模平行系統式貼片機的廠商主要有assembleon,fuji公司也推出了采用類似結構的nxt型超高速貼片機,如圖3-12所示,通過搭載可以更換的貼裝工作頭,同一臺機器既可以是高速機也可以是泛用機,幾乎可以進行所有貼裝元器件的貼裝,從而使設備的初期投資及增加設備投資降到最低程度。作為模組化機型,fuji的nxt、philips的fcm型的貼片機在共用平臺下具有很強的片式元件及異形貼裝能力,這歸功于其模塊化設計的貼裝頭。但是,由于每增加一個模組都會使生產線延長一個模組的飫度,因此,在重新配置生產線時,需要考慮場地及后繼生產線的調整問題。
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