貼片機(jī)編程的結(jié)構(gòu)

對(duì)于各種不同生產(chǎn)廠家、不同類(lèi)型的貼片機(jī)，所用來(lái)控制機(jī)器運(yùn)動(dòng)、按照產(chǎn)品所需實(shí)現(xiàn)元件貼裝的產(chǎn)品程 序的基本結(jié)構(gòu)大體相同，如圖1所示。

圖1 產(chǎn)品程序結(jié)構(gòu)

（1）貼片程序設(shè)置

貼片程序設(shè)置是指貼片程序的環(huán)境設(shè)置，如機(jī)器的配置、坐標(biāo)參考原點(diǎn)、元件數(shù)據(jù)庫(kù)的選擇和送料器數(shù)據(jù) 庫(kù)的選擇等。

①機(jī)器的配置是貼片程序的基本設(shè)置環(huán)境。貼片機(jī)的配置包括：

·貼片頭的類(lèi)型；

·相機(jī)的位置、類(lèi)型和精度；

·線(xiàn)路板傳送的參數(shù)；

·機(jī)器所儲(chǔ)存的吸嘴型號(hào)和數(shù)量；

·自動(dòng)托盤(pán)送料器的參數(shù)；

·機(jī)器各坐標(biāo)軸的參數(shù)；

·其他參數(shù)。

②坐標(biāo)參考原點(diǎn)是指線(xiàn)路板的坐標(biāo)原點(diǎn)和貼片元件坐標(biāo)原點(diǎn)之間的差距。如圖2所示，不同設(shè)備的坐標(biāo)系 方向不同，當(dāng)線(xiàn)路板的坐標(biāo)原點(diǎn)在線(xiàn)路板的一角時(shí)，而貼片元件的坐標(biāo)以拼板相同方向的一角或者一個(gè)基 準(zhǔn)點(diǎn)為原點(diǎn)。

圖2 坐標(biāo)系的參考零點(diǎn)

③元件數(shù)據(jù)庫(kù)：有的機(jī)器可以根據(jù)不同的產(chǎn)品系列而設(shè)置存儲(chǔ)多個(gè)元件數(shù)據(jù)庫(kù)，在需要時(shí)可以調(diào)用不同 的數(shù)據(jù)庫(kù)。

④送料器數(shù)據(jù)庫(kù)有如元件數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以存儲(chǔ)多個(gè)送料器數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)需要選用。

（2）線(xiàn)路板規(guī)格——指線(xiàn)路板尺寸和拼板方式

貼片機(jī)需要根據(jù)線(xiàn)路板的尺寸來(lái)調(diào)整線(xiàn)路板輸送軌道的寬度和傳輸距離，線(xiàn)路板的支撐裝置也可以根據(jù) 線(xiàn)路板的厚度來(lái)調(diào)整支撐高度。一般產(chǎn)品的線(xiàn)路板采用單個(gè)產(chǎn)品；有部分產(chǎn)品由于單個(gè)線(xiàn)路板的尺寸太小 ，不利于貼片設(shè)備的生產(chǎn)，或者為了提高設(shè)備的生產(chǎn)效率、減少線(xiàn)路板的傳送時(shí)間，故采用多個(gè)產(chǎn)品拼板 方式（如圖3所示）。對(duì)于多個(gè)產(chǎn)品拼板，在元件貼裝清單輸入時(shí)，只需要輸入首個(gè)拼板的元件，其他拼 板的元件位置可以自動(dòng)復(fù)制。

圖3 單個(gè)產(chǎn)品與多個(gè)產(chǎn)品拼板

（3）線(xiàn)路板偏移校正——指利用線(xiàn)路板的基準(zhǔn)J點(diǎn)進(jìn)行貼片坐標(biāo)的校正

基準(zhǔn)點(diǎn)是線(xiàn)路板上的一些特征點(diǎn)，一般是采用同印刷線(xiàn)路和元件的金屬焊盤(pán)相同的工藝在線(xiàn)路板的制作同時(shí)產(chǎn)生的，它能提供固定、準(zhǔn)確的位置，是用來(lái)對(duì)元件的貼裝位置進(jìn)行整體校正的特 征點(diǎn)。線(xiàn)路板上的基準(zhǔn)點(diǎn)的校正方式可分為3種（如圖4所示）：利用全面校正的基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)線(xiàn)路板上的所有 元件進(jìn)行整板校正（Global Correction）；利用拼板上的基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)拼板以及它的偏置板上的元件進(jìn)行校 正（Circuit Correction）；利用元件旁的基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)局部單個(gè)高精度元件進(jìn)行校正（Local Correction） 。在實(shí)際貼裝程序中，將根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選用基準(zhǔn)點(diǎn)和校正方法來(lái)實(shí)現(xiàn)元件的精密貼裝。

圖4 線(xiàn)路板校正基準(zhǔn)點(diǎn)

（4）吸嘴的配置

貼片機(jī)程序可根據(jù)現(xiàn)機(jī)器中所儲(chǔ)存的吸嘴或者不限定吸嘴進(jìn)行貼裝步序的優(yōu)化。如果是根據(jù)現(xiàn)機(jī)器中所 儲(chǔ)存的吸嘴進(jìn)行優(yōu)化，那么吸嘴就不需要再重新配置；如果是不限定吸嘴進(jìn)行優(yōu)化，那么吸嘴就需要根據(jù) 優(yōu)化完后產(chǎn)生的吸嘴清單重新進(jìn)行吸嘴的配置。

（5）產(chǎn)品的元件貼裝清單（如圖5所示）

貼裝清單包括元件的位號(hào)（Ref ID）、物料代碼（Component ID）、X坐標(biāo)、y坐標(biāo)和貼裝角度（Theta） 等，這是表面貼裝所需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)之一，決定元件貼裝在線(xiàn)路板上的準(zhǔn)確位置。物料代碼連接到元件數(shù) 據(jù)庫(kù)，貼片頭上的吸嘴在送料器的特定位置上吸取元件后，通過(guò)元件的照相和識(shí)別，按照貼片元件的坐標(biāo) 和角度等，再加上通過(guò)校正而得到的元件的取料偏差，準(zhǔn)確地將元件貼裝在線(xiàn)路板上的指定位置。

元件的貼裝順序是元件貼裝的先后次序，對(duì)于轉(zhuǎn)塔式貼片機(jī)，元件的取料順序和元件的貼裝順序相同； 而對(duì)于平臺(tái)式貼片機(jī)，若貼片頭上有多個(gè)吸嘴，元件的取料順序和貼裝順序可以不一樣。由于計(jì)算機(jī)應(yīng)用 的發(fā)展，現(xiàn)在各種貼片機(jī)的貼裝順序都可以自動(dòng)優(yōu)化，也有一些通用軟件可以對(duì)各種不同貼片機(jī)的貼片順 序進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化。

圖5 元件貼裝清單

元件數(shù)據(jù)庫(kù)如圖6所示。貼片元件一般可以分為Chip，Melf，QFP，SOlO，PLCC，SOJ，SOT和BGA等不同 類(lèi)型。元件數(shù)據(jù)庫(kù)包含元件的長(zhǎng)、寬和厚度，元件特征的尺寸、跨距及元件的包裝等。另外，對(duì)于不同的 機(jī)器，元件的數(shù)據(jù)庫(kù)還包括貼片頭和吸嘴的型號(hào)，識(shí)別照相機(jī)的燈光強(qiáng)度、元件的默認(rèn)送料器的型號(hào)和方 向，以及識(shí)別的方式和特殊要求等（如圖7所示）。元件的數(shù)據(jù)庫(kù)所包含的所有數(shù)據(jù)將對(duì)元件的輸送、取 料、識(shí)別、校正和貼裝起到關(guān)鍵的作用。

圖6 元件數(shù)據(jù)庫(kù)

圖7 元件數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

（6）送料器清單（如圖8所示）

當(dāng)在元件貼裝清單中加入一個(gè)新的元件時(shí)，這個(gè)元件就會(huì)根據(jù)元件數(shù)據(jù)庫(kù)中的默認(rèn)送料器的型號(hào)在送料 器清單中自動(dòng)加入一條記錄。送料器清單包括各種元件的元件代碼、所用的送料器的型號(hào)、所在位置的識(shí) 別代碼和元件在送料器上的正確方向。如果有個(gè)別元件在識(shí)別中不能通過(guò)，這個(gè)元件就會(huì)按照元件數(shù)據(jù)庫(kù) 或者程序中拋料站的設(shè)置拋掉。

圖8 送料器清單

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