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传送机构根据贴片机的类型又分为两种

日期:2020-01-17 12:46
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摘要:
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。
   
PCB的下方,有一块支撑台板,台板上有阵列式圆孔,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。
   
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AC区是固定不变的,AC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,PCBA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PCBC区送到下道工序。然而在*新的松下MSR型贴片机中,其AC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
YZ/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XY传动结构和XY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PCBX-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XY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XY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。