一、 貼片機各部件的名稱及功能
1、主機
(1)主電源開關(guān)(Main Power Switch):開啟或關(guān)閉主機電源
(2)視覺顯示器(Vision Monitor):顯示移動鏡頭所得的圖像或元件和記號的識別情況。
(3)操作顯示器(Operation Monitor):顯示機器操作的VIOS軟件屏幕,如操作過程中出現(xiàn)錯誤或有問題時,在這個屏幕上也顯示糾正信息。
(4)警告燈(Warning Lamp):指示貼片機在綠色、黃色和紅色時的操作條件。
綠色:機器在自動操作中
黃色:錯誤(回歸原點不能執(zhí)行,拾取錯誤,識別故障等)或聯(lián)鎖產(chǎn)生。
紅色:機器在緊急停止?fàn)顟B(tài)下(在機器或YPU停止按鈕被按下)。
(5)緊急停止按鈕(Emergency Stop Button):按下這按鈕馬上觸發(fā)緊急停止。
2、工作頭組件(Head Assembly)
工作頭組件:在XY方向(或X方向)移動,從供料器中拾取零件和貼裝在PCB上。
工作頭組件移動手柄(Movement Handle):當(dāng)伺服控制解除時,你可用手在每個方向移動,當(dāng)用手移動工作頭組件時通常用這個手柄。
3、視覺系統(tǒng)(Vision System)
移動鏡頭(Moving Camera):用于識別PCB上的記號或照位置或坐標(biāo)跟蹤。
獨立視覺鏡頭(Single-Vision Camera):用于識別元件,主要是那些有引腳的QPF。
背光部件(Backlight Unit):當(dāng)用獨立視覺鏡頭識別時,從背部照射元件。
激光部件(Laser Unit):通過激光束可用于識別零件,主要是片狀零件。
多視像鏡頭(Multi-Vision Camera):可一次識別多種零件,加快識別速度。
4、供料平臺(FeederPlate)
帶裝供料器、散裝供料器和管裝供料器(多管供料器),可安裝在貼片機的前或后供料平臺。
5、軸結(jié)構(gòu)(Axis Configuration)
X軸:移動工作頭組件跟PCB傳送方向平行。
Y軸:移動工作頭組件跟PCB傳送方向垂直。
Z軸:控制工作頭組件的高度。
R軸:控制工作頭組件吸嘴軸的旋轉(zhuǎn)。
W軸:調(diào)整運輸軌的寬度。
6、運輸軌部件(Conveyor Unit)
(1)主擋板(Main Stopper)
(2)定位針(Locate Pins)
(3)Push-in Unit(入推部件)
(4)邊緣夾具(Edge Clamp)
(5)上推平板(Push-up Plate)
(6)上推頂針(Push-up Pins)
(7)入口擋板(Entrance Stopper)
7、吸嘴站(Nozzle Station)
允許吸嘴的自動交換,總共可裝載16個吸嘴,7個標(biāo)準(zhǔn)和9個可選吸嘴。
8、氣源部件(Air Supply Unit)
包括空氣過濾器、氣壓調(diào)節(jié)按鈕、氣壓表。
9、輸入和操作部件(Data Input and Operation Devices)
(1)YPU(Programming Unit) 編程部件
Ready按鈕:異常停止的解除和伺服系統(tǒng)發(fā)生作用。
(2)鍵盤(Keyboard)各鍵的功能
F1:用于獲得實時選項的幫助信息
F2:PCB生產(chǎn)轉(zhuǎn)型時使用
F3:轉(zhuǎn)換編制目標(biāo)(元件信息、貼裝信息等)
F4:轉(zhuǎn)換副視窗(形狀、識別等信息)
F5:用于跳至數(shù)據(jù)地址
F6:輔助調(diào)整時使用
F7:設(shè)定數(shù)據(jù)庫
F8:視覺顯示實物輪廓
F9:照位置
F10:坐標(biāo)跟蹤
Tab:各視窗間轉(zhuǎn)換
Insert,Delete:改變副視窗各參數(shù)
↑↓→←:光標(biāo)移動及文頁UP/Down移動
Space Bar(空檔鍵):操作期間暫停機器(再按解除暫停)
二、SMT貼片機視覺系統(tǒng)原理
高性能貼片機普遍采用視覺對中系統(tǒng)。視覺對中系統(tǒng)運用數(shù)字圖像處理技術(shù),當(dāng)貼片頭上的吸嘴吸取元件后,在移到貼片位置的過程中,由固定在貼片頭上的或固定在機身某個位置上的照相機獲取圖像,并且通過影像探測元件的光密度分布,這些光密度以數(shù)字形式再經(jīng)過照相機上許多細(xì)小精密的光敏元件組成的CCD光耦陣列,輸出0~255級的灰度值?;叶戎蹬c光密度成正比,灰度值越大,則數(shù)字化圖像越清晰。數(shù)字化信息經(jīng)存儲、編碼、放大、整理和分析,將結(jié)果反饋到控制單元,并把處理結(jié)果輸出到伺服系統(tǒng)中去調(diào)整補償元件吸取的位置偏差,最后完成貼片操作。
那么,機器通過對PCB上的基準(zhǔn)點和元器件照相后,如何實現(xiàn)貼裝位置自動矯正并實現(xiàn)精確貼裝的呢?這一過程是機器通過一系列的坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換來定位元件的貼裝目標(biāo)的。我們通過貼裝過程來闡述系統(tǒng)的工作原理。首先PCB通過傳送裝置被傳輸?shù)焦潭ㄎ恢貌⒈粖A板機構(gòu)固定,貼片頭移至PCB基準(zhǔn)點上方,頭上相機對PCB上基準(zhǔn)點照相。這時候存在4個坐標(biāo)系:基板坐標(biāo)系(Xp,Yp)、頭上相機坐標(biāo)系(Xca1,Ycal)、圖像坐標(biāo)系(Xi,Yi)和機器坐標(biāo)系(Xm,Ym)。對基準(zhǔn)點照相完成后,機器將基板坐標(biāo)系通過與相機和圖像坐標(biāo)系的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換到機器坐標(biāo)系中,這樣目標(biāo)貼裝位置確定。然后貼片頭拾取元件后移動到固定相機的位置,固定相機對元件進行照相。這時同樣存在4個坐標(biāo)系:貼片頭坐標(biāo)系也是吸嘴坐標(biāo)系(Xn,Yn)、固定相機坐標(biāo)系(Xca2,Yca2)、圖像坐標(biāo)系(Xi,Yi)和機器坐標(biāo)系(Xm,Ym)。對元件照相完成后,機器在圖像坐標(biāo)系中計算出元件特征的中心位置坐標(biāo),通過與相機和圖像坐標(biāo)系的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換到機器坐標(biāo)系中,此時在同一坐標(biāo)系中比較元件中心坐標(biāo)和吸嘴中心坐標(biāo)。兩個坐標(biāo)的差異就是需要的位置偏差補償值。然后根據(jù)同一坐標(biāo)系中確定的目標(biāo)貼裝位置,機器控制單元和伺服系統(tǒng)就可以控制機器進行精確貼裝了。