JUKI贴片机编程结构及工作原理

2017-12-11 17:42:22 admin 503

JUKI贴片机实际上是种精密的工业机器人,是机、电、光以及计算机控制技术的综合体。JUKI贴片机通过吸取-位移-定位-放置等功能,在不损伤元件和印制电路板的情况下,实现了将SMC/SMD元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置上。

JUKI贴片机编程结构

一、JUKI贴片程序设置:贴片程序设置是指贴片程序的环境设置,如机器的配置、坐标参考原点、元件数据库的选择和送料器数据 库的选择等。

1、机器的配置是贴片程序的基本设置环境。JUKI贴片机的配置包括:贴片头的类型;相机的位置、类型和精度;线路板传送的参数;机器所储存的吸嘴型号和数量;自动托盘送料器的参数;机器各坐标轴的参数;其他参数。

2、坐标参考原点是指线路板的坐标原点和贴片元件坐标原点间的差距。不同设备的坐标系方向不同,当线路板的坐标原点在线路板的角时,而贴片元件的坐标以拼板相同方向的角或者个基准点为原点。

3、元件数据库:有的机器可以根据不同的产品系列而设置存储多个元件数据库,在需要时可以调用不同的数据库。

4、送料器数据库有如元件数据库,也可以存储多个送料器数据库,根据需要选用。

二、线路板规格——指线路板尺寸和拼板方式JUKI贴片机需要根据线路板的尺寸来调整线路板输送轨道的宽度和传输距离,线路板的支撑装置也可以根据 线路板的厚度来调整支撑高度。般产品的线路板采用单个产品;有部分产品由于单个线路板的尺寸太小 ,不利于贴片设备的生产,或者为了提高设备的生产效率、减少线路板的传送时间,故采用多个产品拼板方式。对于多个产品拼板,在元件贴装清单输入时,只需要输入个拼板的元件,其他拼板的元件位置可以自动复制。

三、线路板偏移校正——指利用线路板的基准J点进行贴片坐标的校正基准点是线路板上的些特征点,般是采用同印刷线路和元件的金属焊盘相同的工艺在线路板的制作同时产生的,它能提供固定、准确的位置,是用来对元件的贴装位置进行整体校正的特 征点。线路板上的基准点的校正方式可分为3种:利用全面校正的基准点对线路板上的所有元件进行整板校正Global Correction;利用拼板上的基准点对拼板以及它的偏置板上的元件进行校 正Circuit Correction;利用元件旁的基准点对局部单个高精度元件进行校正。

四、吸嘴的配置贴片机程序可根据现机器中所储存的吸嘴或者不限定吸嘴进行贴装步序的优化。如果是根据现机器中所 储存的吸嘴进行优化,那么吸嘴就不需要再重新配置;如果是不限定吸嘴进行优化,那么吸嘴就需要根据 优化完后产生的吸嘴清单重新进行吸嘴的配置。

五、产品的元件贴装清单贴装清单包括元件的位号Ref ID、物料代码Component ID、X坐标、y坐标和贴装角度Theta等,这是表面贴装所需要的关键数据,决定元件贴装在线路板上的准确位置。物料代码连接到元件数 据库,贴片头上的吸嘴在送料器的特定位置上吸取元件后,通过元件的照相和识别,按照贴片元件的坐标 和角度等,再加上通过校正而得到的元件的取料偏差,准确地将元件贴装在线路板上的指定位置。

元件的贴装顺序是元件贴装的先后次序,对于转塔式贴片机,元件的取料顺序和元件的贴装顺序相同; 而对于平台式贴片机,若贴片头上有多个吸嘴,元件的取料顺序和贴装顺序可以不样。由于计算机应用 的发展,现在各种贴片机的贴装顺序都可以自动优化,也有些通用软件可以对各种不同贴片机的贴片顺 序进行自动优化。贴片元件般可以分为Chip,Melf,QFP,SOlO,PLCC,SOJ,SOT和BGA等不同 类型。

元件数据库包含元件的长、宽和厚度,元件特征的尺寸、跨距及元件的包装等。另外,对于不同的 机器,元件的数据库还包括贴片头和吸嘴的型号,识别照相机的灯光强度、元件的默认送料器的型号和方 向,以及识别的方式和特殊要求等。元件的数据库所包含的所有数据将对元件的输送、取 料、识别、校正和贴装起到关键的作用。

六、送料器清单当在元件贴装清单中加入个新的元件时,这个元件就会根据元件数据库中的默认送料器的型号在送料 器清单中自动加入条记录。送料器清单包括各种元件的元件代码、所用的送料器的型号、所在位置的识 别代码和元件在送料器上的正确方向。如果有个别元件在识别中不能通过,这个元件就会按照元件数据库 或者程序中抛料站的设置抛掉。

JUKI (1).jpgJUKI贴片机的工作原理

JUKI贴片机的工作原理与其他品牌贴片机的工作原理都是一样的,它通过吸取-位移-定位-放置等功能,在不损伤元件和印制电路板的情况下,实现了将SMC/SMD元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置上。元件的对中有机械对中、激光对中、视觉对中3种方式。贴片机由机架、x-y运动机构(滚珠丝杆、直线导轨、驱动电机)、贴装头、元器件供料器、PCB承载机构、器件对中检测装置、计算机控制系统组成,整机的运动主要由x-y运动机构来实现,通过滚珠丝杆传递动力、由滚动直线导轨运动副实现定向的运动,这样的传动形式不仅其自身的运动阻力小、结构紧凑,而且较高的运动精度有力地保证了各元件的贴装位置精度。

JUKI贴片机在重要部件如贴装主轴、动/静镜头、吸嘴座、送料器上进行了Mark标识。机器视觉能自动求出这些Mark中心系统坐标,建立贴片机系统坐标系和PCB、贴装元件坐标系间的转换关系,计算得出JUKI贴片机的运动精确坐标;贴装头根据导入的贴装元件的封装类型、元件编号等参数到相应的位置抓取吸嘴、吸取元件;静镜头依照视觉处理程序对吸取元件进行检测、识别与对中;对中完成后贴装头将元件贴装到PCB上预定的位置。这系列元件识别、对中、检测和贴装的动作都是工控机根据相应指令获取相关的数据后指令控制系统自动完成

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