SMT贴片技术与贴片机的关系解析

发布日期：2022-11-30 作者：新扬铃点击：

（一）X-Y 与Z轴

X-Y 定位系统是评价贴片机精度的主要指标，包括传动系统和伺服系统；提高贴片速度意味着X-Y 随着传动系统运行速度的提高和加热，滚珠丝杠是主要的热源，其热量变化会影响安装精度。X-Y 传动系统在导轨内设有冷却系统；高速机采用无摩擦线性电机和空气轴承导轨，运行速度更快。

西门子贴片机由同步带-直线轴承驱动，噪音低，工作环境好。 X-Y 伺服系统(定位控制系统）

由交流伺服电机驱动，在传感器和控制系统的指挥下实现精确定位，因此传感器的精度起着关键作用。位移传感器包括花园光栅编码器、磁栅尺和光栅尺。

1.花园光栅编码器花园光栅编码器的旋转部分配备了两个花园光栅。花园光栅由玻璃或透明塑料制成，并涂有明暗放射铬线。相邻的明暗间距称为格栅节，整个花园周的总格栅节数为编码器的线脉冲数。铬线的数量也表示精度。其中一个光栅固定在旋转部分作为指数光栅，另一个随旋转轴移动并用于计数，因此指数光栅与旋转光栅形成一对扫描系统，相当于计数传感器。园光栅编码器装在伺服电机中，它可测出转动件的位置、角度及角加速度，它可以将这些物理量转换为电信号舆给控制系统。编码器可以记录线杆的放置数，并将信息反馈给比较器，直到符合被线性量。该系统具有较强的抗干扰性，测量精度取决于光栅数量和编码器中溢珠丝杆导轨的精度。

2.磁栅尺

由磁栅尺和磁头检测电路组成，利用电磁特性和录磁原理测量位移。磁栅尺是在非磁标尺的基础上，通过化学涂层或电镀工艺在非磁标尺上沉积一层磁膜(一般为10~20um）在磁膜上录制代方波或正弦波磁轨迹信号具有一定的波长。磁头在磁栅尺上移动和读取磁恪，并转变成电信号输入到控制电路，最终控制AC伺服电机的运行。磁栅尺具有制造简单、安装方便、稳定性高、测量范围大、测量精度高达1~5的优点um，贴片的精度一般为0.02mm。

3.由光栅尺、光栅读数头和检测电路组成。光栅尺是在透明工作或金属镜面上真空沉积涂层，利用光刻技术制作均匀密集的条纹(每毫米100~300 条纹距离相等平等。光栅读数头由指示光栅、光源、透镜和光敏器件组成。光栅尺具有相同的条纹。光栅尺根据物理莫尔条纹形成原理进行位移测量，精度高达0.1～1um，其定位精度高于1~2 个数量级。光栅尺对环境要求较高，特别是防尘，灰尘落在光尺上会造成贴片机故障。

以上三种测量方法只能检测单轴向运动位置的偏差，导轨变形、弯曲等因素造成的正交或旋转误差无能为力。

4.Y 轴向同步运行

新型贴片机X轴采用双同步控制电路运行AC伺服电机驱动系统，将内部震动降至低，从而保证了Y 轴向同步运行，速度快，口音低，贴片头平稳轻松。

5.X-Y 控制运动系统的速度

调整机运行速度高达 150mm/s，瞬时启停会产生振动和冲击。X-Y 运动系统采用模糊控制技术，在运行过程中分为慢-快三个部分――慢”（“S型)使运动柔和，也有利于提高贴片精度，降低噪音。 6.Z 轴伺服，定位系统

支撑贴片头的基座固定在泛用机中X 导轨上，Z 轴控系统的形式有：

1.园光栅编码器――AC/DC 马达伺服

2.系统

与 X-Y 伺服定位相似，采用园光栅编码器AC/DC 伺服电机-连珠丝杆或同步系统，电机可安装在侧位，吸嘴可通过齿轮转换系统实现Z 轴向控制。

3.气缸凸轮控制系统

在松下MV2VB在型贴片机中，吸嘴Z 方向运动就是这样。PCB配合装载台完成贴片程序。

4.Z 轴的旋转定位

气缸和挡块的早期实现只能实现 0、90 度控制，目前的贴片机已直接在贴片头内部安装微脉冲电机，实现旋转方向的高精度控制。MSR 分辨率为0.072 度/脉冲，直接通过高精度造诣波驱动器(减速比30:1)驱动吸嘴装置。由于造诣波驱动器具有输入轴和输出轴同心度高、间隙小、振动低等优点，放置方向分辨率高达0.0024 度/脉冲。