贴片机的基本原理是相似的,贴片机的类型是不同的。不同厂家、不同生产时间段、针对不同的市场、各种产品的不同特点、生产特性及设备厂商设计的理念等,贴片机可以从速度、功能、贴装方式、运作原理、控制方式、结构及自动化程度等几个方面进行分类,得幽不同的种类。
按照控制方式分类:有硬件控制,高产量、低贴片成本、柔性差、功能有限;软件控制,低产量、高贴片成本、柔性好、功能多;混合控制,高产量、低贴片成本、中等柔性和功能。
按照贴片方式分类:同步拾放、顺序拾放、流水拾放。
按照功能分类:高速机、泛用机。
按照硬件ccd定位技术分类:机械爪定位、边界扫描定位及激光定位技术。
按照自动化程度分类手工贴装、半自动贴装、全自动贴装。
一般贴片机分类主要从速度、功能及贴片机运动组结构来分类。
1.按速度分类
贴片机按照速度主要可分为低速机、中速机、高速机、超高速机。现在低速机一般很少有人用了,主要用后三者。
中速贴片机为8000片/h~2万片/h,高速贴片机为2万片/h—5万片/h,采用固定多头(约6头)或双组贴装头,种类最多,生产厂家最多,超高速贴片机为5万片/h以上,采用旋转式多头系统。assembleo的fcm型和fuji的nxt型贴片机均装有16个贴装头,其贴片速度分别达9.6万片/h和10万片/h以上。
2.按照贴片机运动组结构分类
目前贴片机全球的品种规格达几百种,各家贴片机均有自己的特色,但归纳起来大致可分为动臂式拱架型、转塔型、动臂与转盘的复合型.平台型和模块型几种。
1)动臂式拱架型(overheadgantry-style)贴片机
拱架式结构又称动臂式结构(overheadgantry-style,有时叫做笛卡儿型cartesion),也可以叫做平台式结构(platform)或者过顶悬梁式结构。现在几乎所有的多功能贴片机和中速贴片机都采用这种结构,这种结构一般采用一体式的基础框架(baseframe),将贴装头横梁的x、y定位系统安装在基础框架上,线路板识别相机(下视相机).安装m74hct244在贴装头的旁边。线路板传送到机器中间的工作平台上固定,送料器安装在传送轨道的两边,在送料器旁安装有元器件识别照相机。
这种结构是最传统的贴片机,具有较好的灵活性和精度,适用于大部分元器件,高精度机器一般都是这种类型,但其速度无法与复合式、转塔式和大型平行系统相比。不过元器件排列越来越集中在有源部件上,比如有引线的qfp(quadflatpackage,四边扁平封装器件)和bga(ballgridarray,球栅阵列器件),安装精度对高产量有至关重要的作用,复合式、转塔式和大型平行系统一般不适用于这种类型的元件安装。拱架式机器分为单臂式和多臂式,单臂式是最早先友展起来的现在仍然使用的多功能贴片机。在单臂式基础上发展起来的多臂式贴片机可将工作效率成倍提高。
2)转塔型贴片机
转塔的概念是元器件送料器放在一个单坐标移动的料车上,pcb放在一个x/y坐标系统移动的工作台上,贴装头安装在一个转塔上,工作时,料车将元器件送料器移动到取料位置,贴装头上的真空吸料嘴在取料位置取元器件,经转塔转动到贴片位置(与取料位置成1800),在转动过程中经过对元器件位置与方向的调整,将元器件贴放于基板上。转塔式系统由于有一系列的各自转动的头而达到相当高的速度,当贴装头达到贴装位置之上的固定点时,贴装元件。移动的送料嚣台将元器件供给这些贴装头,贴装头伸缩吸取元器件,然后当贴装头移动到板之上时贴放元件。pcb在转动的贴装头之下移动,在正确的贴装位置下停止以让元件贴放,如图3-10所示。转塔式机器由于拾取元件和贴片动作同时进行,使得贴片速度大幅度提高。这种结构的高速贴片机在我国的应用也很普遍,不但速度快,而且历经10余年的发展技术已非常成熟,如universal公司的hsp4797机器贴装速度可达到0.07s/片。但是这种机器由于机械结构所限,其贴装速度已达到一个极限值,再大幅度提高已较难。
转塔式机器主要应用于大规模的计算机板卡、移动电话、家电等产品的生产上,这是因为在这些产品当中,阻容元件特别多、装配密度大,很适合采用这一机型进行生产。相当多的台资、港资电子组装企业及国内电器生产商都采用这一机型,以满足高速组装的要求。生产转塔式机器的厂商主要有panasonic、hitachi和fuji公司。
3)复合式贴片机
复合式贴片机是从拱架式贴片机发展而来的,它集合了转塔式和拱架式的特点,在动臂上安装有转盘,像siemens的siplace80s25贴片机,有两个带有12个吸嘴的旋转头。uni-versal公司也推出了带有30个吸嘴的旋转头,称为“闪电头”,两个这样的旋转头安装在genesis贴片平台上,可实现60000片/h贴片速度。从严格意义上来说,复合式贴片机仍属于动臂式结构。由于复合式贴片机可通过增加动臂数量来提商速度,具有较大的灵活性,因此它的发展前景被看好,如siemens推出的hs60机器就安装有4个旋转头,贴装速度高达60000片/h。
4)大型平行系统
大规模平行系统(又称模组机)使用一系列小的单独的贴装单元。每个单元有自己的丝杠位置系统,安装有相机和贴装头。每个贴装头可吸取有限的带式送料器,贴装pcb的一部俞prr以圊审的间隔时间存机器内步步推进。单独的各个单元机器运行速度较慢,可是,它们连续的或平行的运行会有很高的产量。如assembleon公司的ax-5贴片机最多可有20个贴装头,理论上可以实现15万片/h的贴装速度,堪称业界第一。但就每个贴装头而言,贴装速度在7500片/h左右,仍有大幅度提高的可能。这种机型也主要适用于规模化生产,如手机。生产大规模平行系统式贴片机的厂商主要有assembleon,fuji公司也推出了采用类似结构的nxt型超高速贴片机,如图3-12所示,通过搭载可以更换的贴装工作头,同一台机器既可以是高速机也可以是泛用机,几乎可以进行所有贴装元器件的贴装,从而使设备的初期投资及增加设备投资降到最低程度。作为模组化机型,fuji的nxt、philips的fcm型的贴片机在共用平台下具有很强的片式元件及异形贴装能力,这归功于其模块化设计的贴装头。但是,由于每增加一个模组都会使生产线延长一个模组的饫度,因此,在重新配置生产线时,需要考虑场地及后继生产线的调整问题。
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