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传送机构根据贴片机的类型又分为两种
传送机构根据贴片机的类型又分为两种:
整体式导轨
在这种方式贴片机中,
PCB
的进入、贴片、送出始终在导轨上,当
PCB
送到导轨上并前进到
B
区时,
PCB
会有一个后退动作并遇到后制限位块,于是
PCB
停止运行,与此同时,
PCB
下方带有定位销的顶块上行,将销钉顶入
PCB
的工艺孔中,并且
B
区上的压紧机构将
PCB
压紧。
在
PCB
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,可根据
PCB
结构需要在台板上安装适当数量的支撑杆,随着台面的上移,支撑杆将
PCB
支撑在水平位,这样当贴片头工作时就不会将
PCB
下压而影响贴片精度。
若
PCB
事先没有预留工艺孔,则可以采用光学辨认系统确认
PCB
的位置,此时可以将定位块上的销钉拆除,当
PCB
到位后,由
PCB
前后限位块及夹紧机构共同完成
PCB
的定位。
通常光学定位的精度高于机械定位,但定位时间较长。
(
2
)活动式导轨
在另一类高速贴片机中,
B
区导轨相对于
A
、
C
区是固定不变的,
A
、
C
区导轨却可以上下升降,当
PCB
由印刷机送到导轨
A
区时,
A
区导轨处于高位并与印刷机相接,当
PCB
运行到
B
区时,
A
区导轨下沉到与
B
区导轨同一水平面,
PCB
由
A
区移到
B
区,并由
B
区夹紧定位,当
PCB
贴片完成后送到
C
区导轨,
C
区导轨由低位(与
B
区同水平)上移到与下道工序的设备轨道同一水平,并将
PCB
由
C
区送到下道工序。然而在*新的松下
MSR
型贴片机中,其
A
,
C
区导轨为固定导轨,
B
区导轨则设计成可做
X-Y
移动的
PCB
承载台,并可做上下升降运动。由此可见,不同机型的导轨有不同结构,其做法主要取决于贴片机的整体结构。
9.1.3 X
,
Y
与
Z/θ
伺服,定位系统
1.
功能
X
,
Y
定位系统是贴片机的关键机构,也是评估贴片机精度的主要指标,它包括
X
,
Y
传动结构和
X
,
Y
伺服系统。它的功能有两种,一种是支撑贴片头,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,这类结构在通用型贴片机
[
泛用机
]
中多见,另一种功能是支撑
PCB
承载平台并实现
PCB
在
X-Y
方向移动,这类结构常见于塔式旋转头类的贴片机
[
转塔式
]
中。这类高速机中,其贴片头仅做旋转运动,而依靠送料器的水平移动和
PCB
承载平面的运动完成贴片过程。上述两种
X
,
Y
定位系统中,
X
导轨沿
Y
方向运动,从运动的形式来看,属于连动式结构,其特点是
X
导轨受
Y
导轨支撑,并沿
Y
轴运动,它属于动式导轨(
Moving Rail
)结构。
还有一类贴片机,贴片机的机头安装在
X
导轨上,并仅做
X
方向运动,而
PCB
承载台仅做
Y
方向运动,工作时两者配合完成贴片过程,其特点是
X
,
Y
导轨均与机座固定,它属于静式导轨(
Statil Rail
)结构。
从理论上讲,分离式结构的导轨在运动中的变形量要小于连动式,但在分离式的结构中,
PCB
处于运动状态,对贴装后的元器件是否产生位移,则应考虑。
2.
结构
X
,
Y
传动机构主要有两大类,一类是滚珠丝杠
--
直线导轨,另一类是同步齿行带
---
直线导轨。
(
1
)滚珠丝杠
--
直线导轨
典型的滚珠丝杠
---
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。同理,
PCB
承载平台也以同样的方法,实现
X-Y
方向正交平行移动。
贴片速度的提高,意味着
X-Y
传动结构速度的提高,这将会导致
X-Y
传动结构因运动过快而发热,通常钢材的热膨胀系数为
0.000015
,铝的热膨胀系数为钢的
1.5
倍,而滚珠丝杠
[
与马达连接
]
为主要热源,其热量的变化会影响贴装精度,故*新研制出的
X-Y
传动系统,在导轨内部设有
[
氮冷
]
冷却系统,以保证因热膨胀带来的误差,如果
X-Y
轴没有强制冷却,在轴的附近会有明确的变形。
此外,在高速机中采用无摩擦线性马达,和空气轴承导轨传动,运行速度能做的更快。
(
2
)同步带
--
直线轴承驱动
典型的同步齿行带
--
直线导轨结构,同步齿行带由传动马达驱动小齿轮,使同步带在一定范围内作直线往复运动。这样带动轴基座在直线轴承往复运动,两个方向传动部件组合在一起组成
X-Y
传动系统。
由于同步齿行带载荷能力相对较小,仅适用于支持贴片头运动,典型产品是德国西门子贴片机,如
HS-50
型贴片机,该系统运行噪声低,工作环境好。
3.X-Y
伺服系统(定位控制系统)
随着
SMC/SMD
尺寸的减小及精度的不断提高,对贴片机贴装精度的要求越来越高,换言之,对
X-Y
定位系统的要求越来越高。而
X-Y
定位系统是由
X-Y
伺服系统来保证,即上述的滚珠丝杠
--
直线导轨及齿行带
--
直线导轨,是由交流伺服电机驱动,并在位移传感器及控制系统指挥下实现**定位,因此位移传感器的精度起着关键作用。目前,贴片机上使用的位移传感器有圆光栅编码器、磁栅尺和光栅尺,现将它们的结构与原理介绍如下。
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