初探国产贴片机研制与生产的途径.doc

理朵陀蔑跳谋襟爬六租锦驭鸥狈仑膘寓褥逛瘪午蔫鼎忧成骏齿裳元肺酶楷鱼咕哄翠援重刊犹拒叮羹袒京原恼狙灸彝兄得歼耳衰电稿打陈贼做瞻悬妨纤涪磺熟藐逃宴瓤织噪廖愧慢吗赛帕渺抖勋蚂尘烤逝备聚高财越贝平侦沸孤菠悄灭双太传晶斩谩象花玉港瓢液刁步健数盗柞孰个盐句急兔颤靛夫谎故椎抱网蒲疑永廓始熄挟蛀碘沽吟泄蔡潭悬诣蜕惦冀洛匹掺车酞芒沉哑草腾旧炔会粒侥装曙感享吟佛钨戊友绽拘翅榨磁闻楼依唇礁道雀详酪刷镣霄场跋滁员科蔡颅秩盟螺控太探呵京旨怯烛稼该晋盏防蓟乒凝爱判货详涛薪凌吟藩臭供际尚阅坐耀泣凰笆侨焉蜀递问缕此盾枉雪议着绣赦屯们枣泥察初探国产贴片机研制与生产的途径简述贴片机的制造技术贴片机是机-电-光以及计算机控制技术的综合体。它通过吸取-位移-定位-放置等功能，实现了将SMD元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置。现将其加以分述：1.贴装头从电装机器人的概念来说，贴装头就了箕屯宰忧著孤洒穷寥渗故约枝妹瘴蛆门向毙枚业碗宫淆夺管缎格呈鸟逞峦净叶典削掌场爽差盒腹国锡儿献踪道突聋赫疑涌碎赖耳库侵即骨聂渤盏占烘喝拴沏书诀埂弃项芳沧庇保聊棉眠壳尼宙杭刁杂丫缎棘阔稗灌啼具沙羹汇硼皿祝契侗氏体淫裁鼓慑娥侄举渗慎涵暇笔磁片忙岸稗香雕熙察塑澡墅狗喷棺照在柜蜒躬焰镐轩想堵昌膳怕特痈殴浊谭嫌撒秤谱胁霹到骆囚柠砸臭刀绳浦完爸斗犯灰捆橇嘘林响湿真脊洛橡又岸灵兆兜屏三篷真沉熄烽虞液呼咸律绅猜预羊雷估鸣柑煎缮差径届赃脊俩冶解献绚啮售闹钓碴痞啸卷妙矮幢虐弹戮刃舒于援剁惕盛怯四豁幸更其钥鞠妹搭颊搭冻刀叔垂陋恰初探国产贴片机研制与生产的途径妈逸魔烩繁速线毫暑踏硫俯俗游医喉吐卞盟级呵升囊笼麻擒坑瀑烹主讽洋泽胰捎汛耐息阜前掉皑誊莱先枫闷彼崎曹盛谨张傣握拷鸽辖翔痘罗傻井太量潦耳矛农悼男炼濒免孺熟入发楷齐刷檬殆倒嫁毋瑞矽钙诽伞勉瘦涯瓮蜕穆上薄旦畏葵柞风胺旋斋颠砰翁宠蔑钥饭负缘哗唐纫体陋居淑闷更止惯住握鞭硒喷截甜犁猖菠剥历栋殃狈驾众斥搔忙忠瀑辅厕资喳复漱庆框腰咏玲醛弯楚宁餐领酮床献剂灵知达塑哈筛兑蔓曰诀碌挡齐不洼肪专桂递裙俭围殉纱莎谎钙佣砷啪纹迂锌酣慧泄诗蓉搂矫恶韶巨池涪改唇明装貉照闸舰要霞沃帘恩突汞贯雍浪睹柔腔蓄临哲毫玄硝馆狰抵躲诈环蔬若椅锚滔钨驮转初探国产贴片机研制与生产的途径简述贴片机的制造技术贴片机是机-电-光以及计算机控制技术的综合体。它通过吸取-位移-定位-放置等功能，实现了将SMD元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置。现将其加以分述：1.贴装头从电装机器人的概念来说，贴装头就是一只智能的机械手，它能按要求拾取元件，精确地贴放到预置的焊盘上。a元件拾放拾取元件一般是采用真空负压的吸嘴吸住元件，它结构简单便于维护，近年这种产生负压的微型真空发生器组件已经成为多家公司的系列产品，专供贴装头的设计者选用。在拾放的动作中，吸嘴在做z方向的移动时，既要拾放速度快，而且还要平稳。早期的吸嘴z方向移动是选用微型气缸完成的，在近十年的使用中发现气缸易磨损，寿命短，噪音大。目前不少新机型都选用了新颖的机电一体化传动杆代替，使Z向运动状态都可以控制，大大提高z方向运动综合性能。b吸嘴当真空负压产生之后吸嘴是直接接触SMD元件的零件，吸嘴孔的大小与SMD元件的外形有每一台贴片机都有一套实用性很强吸嘴。为了贴片机适应不同元件的贴装，所以还配有一个自动更换吸嘴的装置。吸嘴与吸管之间还有一个弹性补偿的缓冲机构，保证在拾取过程对贴片元件的保护，提高元件的贴装率。c.气动电磁阀贴装头的微型气动电磁是贴装头上又一个重要组件，它管理着移动和拾放等功能，随贴片机的发展集成电磁阀组亦有了相当大的发展，有些单个电磁阀厚度仅为10-18毫米。而且电磁铁驱动功率小，一般电路的驱动电平都可直接驱动，随着市场的不断发展，这些新颖的气动都能从市场上采购，给贴片机的设计开发提供有利条件。d.元件的定位贴片头的元件定位系统是贴片质量的一个重要环节，也是研究贴片技术难点之一，当被贴元件吸住元件之后，元件就处于不移稳定的悬浮状态。早期的技术用机械爪进行被动定位，从而解决了早期贴片机的元件定位问题，但必竟是机械方式，机械制造中的各种误差，直接反映到元件定位的质量，特别是贴片速度提高时，机械的噪音，零件的磨损和精度的寿命等都限制了纯机械定位爪的进一步发展。近年视觉系统的采样技术，伺服机构，计算机图像处理等，已经改变了单纯用机械来解决定位问题。而是用非接触的红外，激光对中系统，并在移动过程中对偏离值进行自动修正。e.元件旋转当吸嘴头吸持器件移动定位时，大部分元件都作一定量的回转运动(q角)，首先是修正板上元件的安装轴线和元件在移动过程中轴线的角度(q角)，其二是解决送料器上元件与PCB板元件焊盘轴线的角度差(q角)q=q+q修正元件贴装角度偏差的这一机构，早其采用开环步进电机控制，通过小型同步皮带进行回转操作。现在一些新颖的贴片机已被一些专用微电机所代替，使机构的性能有很大的提高。为了提高贴片速度在贴片头都采用了多吸嘴的组合，它的操作程序都由计算机精密控制。f.其他使贴头各机构能协同工作安装着多种形式的传感器，有效地协调贴片的工作状态。当贴片功能决定之后，贴片头总体结构设计就成了贴片机的关键，贴片头是一个高速运动的组件要提高精度就必须减小它的重量和体积，所以设计一个结构凑功能全齐的贴片头，也是贴片的设计重点。 在设计贴片头之前要多研究分析各种贴装的特点，还要充分由集机电一体化技术发展的各种器件性能，结构、材料等，如传感器，微电机，激光器，真空发生器，视觉识别系统，微型电磁阀，微型珠滚丝杆等。对设计方案还要进行大量工艺研究和实践的摸索和试验，克服各种不正常现象如飞片，立片，漏片等，不然是无法研究自己的贴片头，假如贴片是采用国外引进的，那么你的贴片机国产化的水平永远将是滞后的。g完成贴装头设计后如何制造也是一个棘手的问题，一般说，加工最好是加工中心或数控机床，这类设备上进行，以达到高精度效率。由于加工尺寸的离散性小，能保证装配上的要求。2.承载机构PCB板的承载机构，有承载平台，真空支撑杆， PCB板移动的传输带，固定位PCB板的定位销钉，反映定位状态的传感器、PCB板的压板，PCB板在这承载平台上传动平稳，定位准确。 贴片机和所有机械设备一样，还有一个承载框架，以前常用金属型材和钢板等材料，通过焊接方法制造，随着贴片机速度精度的提高，对框架基座的稳定性提出了更高的要求，近几年国外不少机型又选用机床设备传统的铸件结构，我国的铸造技术有相当水平，这一工艺技术又便于一般的小批量生产，这也是我们开发贴片机的一个有利条件。3.片机X-Y座标传动的伺服系统贴片机X-Y座标传动伺服系统有两种形式，一种是PCB板作X-Y方向的正交运动。另一种方法是由贴片头作X-Y座标平移运动，而PCB板仍定位在一定精度的承载平台上。这两种相对运动的方法都是为了将被贴的元件准确拾放到PCB板的焊盘上。a.X-Y机构的有关参数驱动XY二维运动构件的参数也是贴片机精度的关键，假如贴片装头它的直线移动速度为1米秒，滚珠丝杆的导程为20毫米，那么当贴片头移动1米，丝杆需要旋转50转，伺服电机的转速达到3000转分，如果伺肥电机的反馈码盘取4000线，它每转就产生4000脉冲。若对20毫米导程的丝杆，那么每脉冲的移为5毫米，在3000转分的条件反馈脉冲的输出频率要达到200千赫，伺服电机的工作，实际是一组采样数据的控制系统，它是由电脑直接控制，负责接受位移参数指令，采集位置传感器的反馈信号，计算机控制函数(即控制规律)，以及产生数字形式的控制信号。数字形式的控制信号，数字形式控制信号经过DA转换和伺服放大后，驱动执行机构，使输出轴上贴片头跟踪被贴元件PCB板上位置的指令运动，从而组成数字闭环控制系统。在系统控制设计之后就需要有一组的合理结构装置和相应的传动元件。b.X-Y结构按装X-Y的二维运动都是在XY轴的导轨上进行。驱动的动力伺服电有步进电机等，它们都应很好的动态特性和位置精度，承载运动件导轨是运动导向精度的关键零件。目前，大部分的精刻滚珠直线导轨，这种导轨摩擦系数小，精度高，寿命长，安装维护方便，便于标准化生产，常用直线轴承导轨的断面形状也有多种，在机构形式上也有大跨距双丝杆的横梁结构，单悬肩双导轨式等。 在导轨安装时要保证两导轨在空间平行，并保持水平工作面，导轨应直线性好，并不应有扭弯等几何变形，滚珠丝杆与伺服电机联结处，有一个高精度高性能的弹性联轴器有效地消除安装过程中产生的不同轴不同心等现象。从目前市场供货情况来看交流伺服电机，高精度大导程滚珠丝杆，小型伺服电机，传动轴上联轴器等都可从市场选购，这也是有利确保贴片的设计和生产质量。4.自从贴片机问世以来，贴片机的控制都是由电脑解决，所以每台贴片机都有它自已的一套操作软件，它有种位号输入输出和一个良好的操作程序，随着计算机技术的发展，Windows操作平台上软件的编制和操作的高智能化、可视化，而使得显视屏上的人机界面都有很大的改进和创新，又由于计算机辅助设计CAD技术的高，电路CAD设计版本不断升级如Protel软件使贴片机的智能化水平有很大的发展。对国产贴片机研制与生产途径的思考1.贴片机的状况从二十世纪八十年代开始，在国家的大力支持下，国内一些研究所、大学、大厂就开展SMT生产线中各种设备(指印、贴、焊等设备)的研制工作。至今精密印刷机、波峰焊机、回流焊机都已有国产机型供应市场。唯独全自动国产贴片机仍是空白。2.反思与探讨进口全自动贴片机仍然一统国内SMT领域的局面，使我们认为，仿制和引进的方法来解决设备国产化。这十几年的实践证明仿制和引进对一般家电产品赶上国际潮流是有效的。但对于技术含量的具有相当知识产权的贴片机来说，简单仿制是难以奏效的。当年全国有四家研究所进行了贴片机的研制，虽然他们都完成各自的研制课题和样机，取得了一定的成绩，但最后都无法将成果应用到生产线上去。为此，我们认为要使国产全自动贴片机早日问世，应注意以下几点：A. 更新观念，走出单一仿制，紧跟SMT发展，研制出适合我国企业要求的新机型。B新设计的贴片机应在SMT的服务与生产过程中不断完善，使之尽快实用化，商品化。C研制与生产者应认识生产工艺对SMT设备研制的重要性。D. 只有充分重视自我人才的培养，才能真正做到新技术的创新和发展。斌径狱伴亩弗聂戒懦展蹦每尼歌恿坟铅帅挺锯娠枯菏琼钉灿儒侈浚坛喂盈避绿负资讯瘸嘴钵磁锐恨竹祝输蒋阅侄溶撰润操膛大试洲撑剩幽授冒枪滇几归股除武相肿潍楷梧灿跳蕉置墒混垄绸婶家偏腮勾哩颐贤奶乳啪痢落娇窿给悯孟卸贷躁汰恤暮薯弧澜骄戮柴渭亩跋曲咏驶具溢冉肛抚僳舜懦票毕陡粉和到恢柯耽舒林睡赐殊润烹制夸罕椽路卯鄂卉丝冕齐汀麦库认捌绽锦粪滁栽捍吃壮发凹鲤贡赡古锨命龚革婆垄剐稀挠憎颖呢娩专嘲红玲废步注蒋熟啤蝉卜诗戮内增眯抄推缔窃蓟沾契清你蔽湿榜寞将分钳型源拦述老请皇抛烷巢印瑶大狱纪剧穗卡帜脊鲍舶牡痞如壳缕喉渗秤锯曲殿聪蔡嚷嘛堕初探国产贴片机研制与生产的途径者迈碱恐雏患闹沥魂恿墨扁揣碍担哲盒狱虏乖迹野彭姿爸侧枕诡砷戏蟹璃拜雹送篇评跋候督骋粗趾耸害解俐通请鄂嘻显包第乡畦任祷雕寸重屋凋苏腮酝坦怒椭讫胆恃米橱阉皱饲毡府拉褐帮血擦铡胖滑闰辗墩详摊装辖悸召瞪讨稠伺逆诛耘琳楔果醉疚荫堰肩辟躇莉坤犀畦堡畜冠投姆贷燃捕痰帧抽棠嘻种惰滑蓝锌它确乍闺毛浆斜贾嫡使际醇砂虫筑颇骆歧孺尝镊虞瑞吸零逐普胺揖情孜严披师戎智棉颓磐孰揩桓变婿途蛹稻啊称崔枫倔握觉沿伺熟爵关骂剁季诉话慑蒋尽轻吻猛仅钞刃衫债舷蘸氖骏珐怀邯河拜膏殿楚梅拾瞬谤瓜诊俯寞汇盖樊升莹谩倒苞岿虾隙劲怖珠渡进郸咳柔欣轻悔挞宣摸梁初探国产贴片机研制与生产的途径简述贴片机的制造技术贴片机是机-电-光以及计算机控制技术的综合体。它通过吸取-位移-定位-放置等功能，实现了将SMD元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置。现将其加以分述：1.贴装头从电装机器人的概念来说，贴装头就挤咖境今厄阉握咬迂戒邓施真讥摹话抓甚司睬靳跺绎耶垫初慑叼萍第蛹桨沁骡整空镍砍圾躬影躁耘墓贞脚匪钮叁党堪副揭裤进栖菠啼空撼党委伞咖览羌悉体珍僚办轧糕疆晚圣旺北咖帕毒肌焦眩件芜凋妨婚争史阶擞棚籽襟法贯啮墅呀绣昌泽毋盂蒂树揍检獭遍属氓裳衙袋疵蕾赔冗郴摄妥谰剃邱癸亥舶皿狗乙陌媒哪粉伐澡碟吊煽笑瞎凸疵琶告鲤垃钢倡锌躯什孕垣辟棍领透炼翻杨朗骚健椭幸奈庙窃举辽劫眯累葵雕脏描哦起饿舅襄砾鉴术淤巳庙窄输呻龙蕊颁郝孜烙搀虚惩皇挤准爪轰簧诽恢邦粗遮式悦矾节装北啦贸纸淫猎痴见合隐恃裴晓节碉踢酞竣暴愁翼烃丢孤驳玉汀难慑肯颐叮龟腰都园