（索尼SONY）F130简介课件.pptx

1、SONY貼片機機構介紹與原理貼片機機構介紹與原理 SMT設備制造廠SMT equipment technology dept.2內內 容容n Sony SI-F130貼裝頭動作原理n Sony XY軸傳動結構與原理n Sony Conveyor机构解析n Sony cassette機構構造 頭部結構圖SMT equipment technology dept.3二二 貼裝頭組成結构單元貼裝頭組成結构單元SMT equipment technology dept.4一一 貼裝頭主要功能貼裝頭主要功能SMT equipment technology dept.5在SI-F130貼片机組成机构里面貼

2、裝頭是一個非常重要的部件他的主要功能是將交換台車上Cassette或BULK（散裝）元器件通過真空吸附作用原理吸著到吸嘴上再使用貼裝頭上的零件相機對吸嘴上的元器件中心偏距和偏角進行識別并使用XY軸及RN軸將偏距和偏角矯正過來最后貼裝頭在電磁操縱杆推動吸嘴切換閥作用下吸嘴上元器件被吹放著PCB板上下圖表示的是貼裝頭一個工作循環的示意圖除了具備以上三個功能（吸片校正吹片）外貼裝頭還可以對剛裝入的PCB板定位孔進行識別以便對PCB進行定位對PCB上的要貼片區和已經貼片的元器件也可判別其正确性等等 由于貼裝頭具備以上眾多的功能也就表明其組成以及控制關系的復雜性以便在PCB板上完成高超的“技藝“在以下章

3、節里本文將給出其中”机關”所在吸片校正吹片SI-F130單個零件貼片的一個循環圖二二 貼裝頭組成結构單元貼裝頭組成結构單元机械電子軟件圖像气動同步齒帶傳動 2套齒輪傳動直齒圓錐齒輪 1套 齒輪齒條 1套直線導軌 1套吸嘴套件NOZZLE 12套伺服電机RTRNH 3個編碼器 RTRNH RTD 4個電磁鐵upper lower 2個光電傳感器 8個 RT-orgRN-org H-org 原點檢測 H-cw H-ccw 極限位置檢測 NO-d 吸嘴NOZZLE感知 PU-UPPER-d 電磁鐵上推杆位置檢測 PU-LOWER-d 電磁鐵下推杆位置檢測位移函數XYH轉角函數RTRN貼著函數 吹氣函

4、數PU-UPPER 吸片函數PU-LOWER原點檢測函數 HRTRN吸嘴導向檢測函數RTD元器件吸著檢測函數 NO-d 吸嘴閥操縱杆回位檢測函數 上幹檢測函數PU-UPPER-d 下杆檢測函數PU-LOWER-dH向上下限檢測函數 上檢測函數H-CCW 下檢測函數H-CW電子照相机PARTSPCB PICHUP 3個光源 PARTS0度,15度45度PCB PICHUP 5個處理部件板卡 1個触發函數 PARTSPCB PICHUP 3個吸嘴NOZZLE 12個吸嘴机械閥VALVE 12個集合管 1個正壓系統 1套負壓（真空）系統VACUUM 1套SMT equipment technolog

5、y dept.6貼裝頭主要由机械部件電子部件軟件函數圖像部件气動部件等五大部分組成机械部件有齒帶傳動齒輪傳動等電子部件有伺服系統傳感器電磁鐵等軟件函數有XYHRTRN五個自由度的運動函數吹氣函數吸片函數等圖像部件有零件相机PCB相机PICHUP相机气動部件有吸嘴吸嘴閥等詳見下表2-1 組成結构見下圖SI-F130貼裝頭組成單元一覽表三三 貼裝頭運動控制分析貼裝頭運動控制分析SMT equipment technology dept.7為了滿足貼片的需要貼裝頭上的吸嘴運動要有五個自由度他們分別是XY的水平平面運動吸嘴的垂直上下運動H 12個貼裝頭的換位旋轉運動吸嘴本身的矯正偏角的旋轉運動以上五個

6、自由度取名為（詳見右圖）XYZ（H）RtRn ZXYRNRTSI-E1100吸取嘴運動示意圖運動參數XYZ（H）RtRn=15 公轉自轉三三 貼裝頭運動控制分析貼裝頭運動控制分析SMT equipment technology dept.8以上是度量吸嘴位置的五個坐標變量貼裝頭上還有四個運動 吸嘴切換閥上推杆運動PUu 吸嘴切換閥下推杆運動PUl運動參數 VAC（PUu PUl Ps Pm）吸嘴吸嘴元器件的吸片運動Ps吸嘴元器件的吹片運動Pm吹片吸片PsPmPUuPUlSMT equipment technology dept.9SI-F130 Z軸運動示意圖Z（H）運動控制分析 2構成（續）

7、詳見圖功率伺服驅動器信號電路CPUZ位移函數主動齒輪從動齒條齒條固定在直線導軌滑塊上伺服電机CCWORGCWE編碼器MPCB內軸外軸行程:H155mm左右緩沖區貼片數据Z軸進給量小齒輪大齒輪吸嘴 貼裝頭運動控制結構貼裝頭運動控制結構CCW ORG SENSOR上方上方1.6mm0.03-0.08mmSMT equipment technology dept.10SI-F130 RT軸運動示意圖RT運動控制分析 2構成（續）詳見圖功率伺服驅動器信號電路CPURT位移函數緩沖區貼片數据RT軸進給量 編碼器伺服電机E同步齒帶Z130 Z248RT換位角度12個吸嘴30度轉角主動輪從動輪ME編碼器12

8、個吸嘴換位識別用光電傳感器（一個ORG）同步齒帶伺服電机RT從動軸Head SUB貼裝頭運動控制結構貼裝頭運動控制結構SMT equipment technology dept.11SI-F130 RN軸運動示意圖RN運動控制分析 2構成（續）詳見圖功率伺服驅動器信號電路CPURN位移函數緩沖區貼片數据RN軸進給量編碼器伺服電机E光電傳感器（一個ORG）從動帶輪Z248M直齒圓錐從動齒輪Z226同步帶輪傳動主動帶輪Z130直齒圓錐主動齒輪Z188貼裝頭運動控制結構貼裝頭運動控制結構SMT equipment technology dept.12PUSHER UPPERBACKWARD DETE

9、CT電磁閥推杆PUSHER LOWERBACKWARD DETECTNOZZLE BACKWARD DETECT控制吸嘴動作的氣閥吸嘴元器件2構成（續）詳見圖VAC（PUu PUl Ps Pm）運動控制分析 轉動杠杆轉動杠杆放大后示意圖吸片函數吹片函數CPU信號電路功率伺服驅動器緩沖區吸吹開關量SI-F130吸嘴吸片與吹片工作示意圖貼裝頭運動控制結構貼裝頭運動控制結構 XY軸結構 XY軸運動原理 馬達的選取聯軸器的選取SMT equipment technology dept.13Sony XY軸傳動結構與原理 XY軸整體結構圖SMT equipment technology dept.14S

10、MT equipment technology dept.15貼片機X-Y座標傳動伺服系統有兩種形式一種是PCB板作X-Y方向的正交運動另一種是由貼片頭作X-Y座標平移運動而PCB板仍定位在一定精度的承載平台上。對于SONY貼片機則采用后者。但是這兩種相對運動的方法都是為了將被貼元件准確拾放到PCB板的焊盤上。Sony XY軸傳動結構與原理SMT equipment technology dept.16X Y 軸 結 構SMT equipment technology dept.17LM-GUIDESTOPPER軸承AC SERVO MOTOR 馬達支架聯軸器U-NUT法蘭 COLLAR軸承S

11、TOPPER支架C-CLIP螺杆支架X 軸 結 構Y 軸 結 構SMT equipment technology dept.1834.螺杆支架35.C-CLIP36.軸承37.STOPPER38.螺絲39.螺杆支架LM-GUIDEAC SERVO MOTOR馬達支架聯軸器U-NUT法蘭軸承 COLLARSMT equipment technology dept.19M,JM,M Jc Js m a v Fc,聯軸器螺旋傳動滑塊移動AC馬達利用螺杆和螺母組成的螺旋副來實現傳動要求將回轉運動轉變為直線運動X/Y 軸 運 動 原 理 簡 圖SMT equipment technology dept.

12、20X/Y軸伺服系統(定位控制系統)X/Y定位系統是由X,Y伺服系統來保証即滾珠絲杠-直線導軌是由交流伺服電機驅動,并在位移傳感器及控制系統指揮下實現精確定位。左圖即為帶編碼器的AC伺服馬達與滾珠絲杠相連接構成X,Y伺服定位系統 貼片機在工作時將位移量轉化為編碼信號輸入編碼器中當電機工作時編碼器就能記錄絲杆的旋轉數并將信息反饋給比較器直至符合被測線性位移量這樣就將旋轉運動轉換成了線性運動保証貼片頭運行到所需位置上。運動控制原理運動控制原理 1.CPU發出指令位置通過發出指令位置通過ISA總線傳送到運動控制卡總線傳送到運動控制卡SY-MCSY-MC將這個將這個指令位置與編碼器反饋回來的實際位置相

13、比后得到位置偏差量指令位置與編碼器反饋回來的實際位置相比后得到位置偏差量并將其處理得到并將其處理得到轉矩模擬信號轉矩模擬信號。2.此信號通過此信號通過SY-EX和和SY-IF送給伺服單元送給伺服單元DRVDRV對這個信號進行電流對這個信號進行電流調節得到伺服電機所需要的速度電壓信號調節得到伺服電機所需要的速度電壓信號電機便以此指令速度旋轉。電機便以此指令速度旋轉。3.編碼器將實際轉角位置信號采集后送給伺服單元編碼器將實際轉角位置信號采集后送給伺服單元DRVDRV再將這個位置再將這個位置信號轉換成信號轉換成SY-MC能夠接收處理的信號通過能夠接收處理的信號通過SY-IFSY-EX又傳到又傳到SY

14、-MC。這就。這就形成了閉環反饋控制回路。形成了閉環反饋控制回路。X軸絲杆軸絲杆X-MOTORDRVCPUSY-MCISA-BUS編碼器編碼器SY-EXSY-IFSMT equipment technology dept.22n Sony C/V 機電組成及氣壓迴路n Son C/V 運動時序Sony貼片機貼片機Conveyor机构解析机构解析左軌道左軌道夾緊夾緊支撑支撑1.左側軌道部分2.中間軌道部分3.右邊軌道部分4.PCB板定位夾緊部分5.PCB支撐部分右軌道右軌道中軌道中軌道按工作位置劃分按工作位置劃分:Sony C/V Sony C/V 機電組成及氣壓迴路機電組成及氣壓迴路 Sony

15、 C/V Sony C/V 機構位於貼片機的中間機構位於貼片機的中間.它主要用於實現它主要用於實現PCBPCB板的傳送及定位板的傳送及定位.同時導軌寬度具有自動調節功能同時導軌寬度具有自動調節功能,可以適用可以適用於不同規格的於不同規格的PCBPCB板板.Sony C/V Sony C/V 機電組成及氣壓迴路機電組成及氣壓迴路Sony C/V Sony C/V 機構機構SMT equipment technology dept.25Sony C/V Sony C/V 機電組成及氣壓迴路機電組成及氣壓迴路Sony C/V Sony C/V 機電組成機電組成-馬達和連結器馬達和連結器 直流馬達直流

16、馬達6 6個個步進馬達步進馬達2 2個個 SMT equipment technology dept.26Sony C/V Sony C/V 機電組成及氣壓迴路機電組成及氣壓迴路Sony C/V Sony C/V 機電組成機電組成-馬達和連結器馬達和連結器 馬達皮帶傳動機構馬達皮帶傳動機構 共有共有6 6個個,左中右軌左中右軌道道 各兩個各兩個.主動輪主動輪皮帶皮帶張緊輪張緊輪從動輪從動輪 排除器機電組成SMT equipment technology dept.27直流馬達直流馬達SMT equipment technology dept.28Sony C/V Sony C/V 機電組成及氣

17、壓迴路機電組成及氣壓迴路Sony C/V Sony C/V 機電組成機電組成-馬達和連結器馬達和連結器馬達絲桿傳動機構馬達絲桿傳動機構馬達馬達連軸器連軸器螺母螺母絲桿絲桿絲桿座絲桿座該機構共有兩根絲桿該機構共有兩根絲桿,靠靠1 1根同步皮帶傳動根同步皮帶傳動,一起轉動一起轉動.SMT equipment technology dept.29Sony C/V Sony C/V 機電組成及氣壓迴路機電組成及氣壓迴路Sony C/V Sony C/V 機電組成機電組成-SENSORSENSOR SENSOR 7 SENSOR 7個個SMT equipment technology dept.30So

18、ny C/V Sony C/V 機電組成及氣壓迴路機電組成及氣壓迴路Sony C/V Sony C/V 機電組成機電組成-汽缸汽缸汽缸共汽缸共 9 9個個SMT equipment technology dept.31Sony C/V Sony C/V 機電組成及氣壓迴路機電組成及氣壓迴路Sony C/V Sony C/V 機構氣壓迴路機構氣壓迴路常用氣動元器件常用氣動元器件:SMT equipment technology dept.32Sony C/V Sony C/V 機電組成及氣壓迴路機電組成及氣壓迴路Sony C/V Sony C/V 機構氣壓迴路機構氣壓迴路-由四個迴路組成由四個迴路組成定位迴路定位迴路夾緊迴路夾緊迴路stopperstopper迴路迴路BackupBackup支撐迴路支撐迴路