A.貼裝頭的結(jié)構(gòu)

圖1為CP842的貼裝頭結(jié)構(gòu)，它由吸嘴（Nozzle）、吸嘴頭和軸桿3部分組成。貼裝頭和最上端的齒輪通過(guò)錐形離合器連接。而錐形離合器可以帶動(dòng)軸桿旋轉(zhuǎn)，完成貼片部件的旋轉(zhuǎn)。軸桿是由兩節(jié)組成，兩節(jié)間通過(guò)滾珠和槽做直線相對(duì)滑動(dòng)。長(zhǎng)度可以在貼裝過(guò)程中由于重力作用而自由調(diào)節(jié)。

圖1 CP842吸嘴機(jī)構(gòu)示意圖

吸嘴頭上面是真空閥，在拾取元件位置，置件位置或者NG元件排出位時(shí)候，被吹氣機(jī)構(gòu)切換真空閥門。

吸嘴頭上最多安裝6個(gè)吸嘴，每個(gè)吸嘴后座由彈簧保持緊密。吸嘴頭周圍用熒光紙反射光線。

貼裝頭的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)齒輪帶動(dòng)圍繞處于中間的塔進(jìn)行的。塔身上有橢圓型凹槽，當(dāng)齒輪帶動(dòng)吸嘴運(yùn)動(dòng)時(shí)，貼裝頭在凹槽上下運(yùn)動(dòng)，使貼裝頭在拾取和貼裝的時(shí)候處于最低位置，如圖2所示虛線為凹槽。

圖2 塔身示意圖

B．貼裝頭的運(yùn)動(dòng)

CP842共有16個(gè)貼裝頭，每個(gè)貼裝頭有6個(gè)吸嘴，每一個(gè)貼裝頭對(duì)應(yīng)一個(gè)站，貼裝頭在齒輪帶動(dòng)下，經(jīng)過(guò)所有的站，完成一個(gè)貼裝周期，而貼裝的快慢由齒輪的轉(zhuǎn)速和影像處理的速度決定。各站的功能分述如下（如圖3所示）。

圖3 貼裝頭名稱功能示意圖

第1站：貼裝頭在該站吸取元件。在該站由主機(jī)控制料站平臺(tái)伺服電動(dòng)機(jī)，使得需要的供料器到達(dá)第1站吸嘴位置。第1站的機(jī)構(gòu)壓下供料器上的棘爪，使得料帶前進(jìn)一格到達(dá)吸嘴正下方。此時(shí)真空閥被打開拾取元件（當(dāng)元件高度不同時(shí)，吸嘴的高度是不同的，位于該位置的彈簧杠桿和吹氣機(jī)構(gòu)把真空閥門向下壓，從而切換到真空）。吸嘴在拾取元件的同時(shí)，廢料切刀動(dòng)作，廢料帶被切刀切斷，廢料帶被吸走。吸嘴拾取元件靠的是打開真空開關(guān)使得元件附在吸嘴上，不同大小的元件有不同的吸嘴供選擇。在拾取元件時(shí)，一般供料器和吸嘴之間高度為0.65～0.70 mm。

第2站：大型元件檢查，并且做90°，180°或者－90°旋轉(zhuǎn)（根據(jù)程序的需要，使得角度最接近最終貼裝角度）。當(dāng)拾取的是SOIC，PLCC和CSP等芯片大型元件的時(shí)候（這里指的大型元件是高度超過(guò)1 mm的元件），需要對(duì)元件檢查。因?yàn)檫@些元件一般質(zhì)量比較大，而且貼裝精度要求高。如果在第8站一起完成，由于慣性，精確度會(huì)降低。實(shí)際運(yùn)用中，很少會(huì)用CP842貼裝芯片，而是由專門的另外一臺(tái)機(jī)器完成。

第3到第4站無(wú)動(dòng)作。

第5站：影像處理。寬視角或者窄視角CCD相機(jī)檢測(cè)：a所拾取元件的大小和形狀；b元件的位置誤差量；c拾取成功與否，并將信號(hào)送到主機(jī)處理。

第6站：元件高度測(cè)定，吸嘴長(zhǎng)度檢查。該站為可選項(xiàng)，主要為貼裝大型元件而設(shè)置。

第7站：該站無(wú)動(dòng)作。

第8站：貼片角度最終旋轉(zhuǎn)。根據(jù)第5站返回的信號(hào)跟程序存儲(chǔ)的角度相比較。由主機(jī)上的機(jī)構(gòu)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)離合器動(dòng)作轉(zhuǎn)動(dòng)軸桿，使整個(gè)貼裝頭旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)元件旋轉(zhuǎn)到最終PCB上的角度。

第9站：元件貼裝。此時(shí)處于第9站位置的真空切換機(jī)構(gòu)利用氣壓動(dòng)作打開真空開關(guān)，切換到非真空狀態(tài)，元件由于重力落到PCB上。由于貼裝時(shí)吸嘴和PCB之間的位置非常接近，落下時(shí)間很短，同時(shí)記錄轉(zhuǎn)塔凹槽的減速動(dòng)作，使得其離心力很小，位置精度得到保證。一般元件和PCB間的距離為0．3 mm。該距離可以根據(jù)需要調(diào)整Z軸的高度而變化。調(diào)整精度為0．1 mm／100脈沖（脈沖）。如果第5站檢測(cè)到拾取的元件異常（如形狀或者大小部不在規(guī)定范圍內(nèi)），則依然保持真空，不放置元件。

第10站：吸嘴歸位。對(duì)貼裝頭做和第8站相反的運(yùn)動(dòng)。傳感器利用離合器上的小孔作為標(biāo)記，產(chǎn)生位置信號(hào)通過(guò)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)貼裝頭上的離合器使得貼裝頭回到原來(lái)位置。并對(duì)吸嘴進(jìn)行原點(diǎn)檢查。使其恢復(fù)到默認(rèn)設(shè)置。

第11站：檢查A頭。對(duì)貼裝頭進(jìn)行序號(hào)確認(rèn)，使得貼裝頭始終保持正確位置。由于每個(gè)頭都有固定的編號(hào)，通過(guò)傳感器對(duì)安裝在齒輪上標(biāo)記檢查可以確認(rèn)其位置。同時(shí)檢查離合器高度可以判斷用于拾取元件的吸嘴有沒有歸位。

第12站：該站無(wú)動(dòng)作。

第13站：異常元件丟棄。如果第5站檢查到元件和所需要放置元件特征不符合（主要是形狀和尺寸），該元件被視為異常元件（即No－good）。將會(huì)在此位置切換真空閥。將元件丟棄在處于此位置元件盒中。該過(guò)程稱為拋料。

第14站：切換吸嘴。根據(jù)程序，將吸嘴切換到下次要吸取元件所需要用的吸嘴類型。此處由汽缸控制吸嘴切換桿，切換桿接觸壓合到吸嘴支座位上，根據(jù)需要控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)吸嘴的軸，使得吸嘴到設(shè)置的位置。通常根據(jù)元件大小和高度來(lái)決定吸嘴類型。

第15站：吸嘴切換確認(rèn)。對(duì)吸嘴的類型和位置進(jìn)行確認(rèn)，以確保其正確性。利用吸嘴支座上安裝的解碼器通過(guò)激光傳感器可以判斷吸嘴的序號(hào)，通過(guò)和程序預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，判斷吸嘴頭位置。

第16站：該站無(wú)動(dòng)作。

現(xiàn)在總結(jié)各站功能如表所示。

表 貼裝頭各站功能表

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