转塔式多工位结构 - 忆未来

转塔式多工位结构

转塔式结构的优缺点 :

  •多达6个不同尺寸的吸嘴适用于转塔上的任何贴片头,工作中不需要更换吸嘴。也就是说,任何吸嘴都能够随时拾取元件,取消过多的和不必要的运行操作步骤。

  •视觉系统安装在转塔式贴片机的拾取点和贴片点之间,可以在“飞行”中进行图象处理。

  •简单的机械齿轮传动式转塔设计可保持供电用电缆、伺服系统、编码器、传感器和摄像机等静止不动,这样不会由于运动产生恒定的弯应力使线路断裂而出现的电气问题(例如,当台架始终不断从送料器向摄像机,电路板运行时可能出现故障)。

  •现在转塔式贴片机的贴片速度可达54 500点/ h以上(如HT122)。而最好的单头台 架式贴片机仅能贴装约15000点/ h。为使台架式贴片机达到同等的速度需要多台机 器,这就意味着,将有更多的零部件需要维护、润滑、校准和返修。

  •使用转塔式设计,只在贴片机的一侧安装送料器。这样,可使贴片机前后宽度减少达 1 m左右,为此,就不必在生产线的另一侧额外安装送料器和元件储存装置,从而减 少了整个操作区域的面积。

  (2)转塔式结构的缺点

  •由于机械结构的限制,其贴装速度已经达到极限,不能够再大幅度提高,而且占用空 间太大,噪声大。

  •转塔式贴片机只能贴装带式包装或者散料包装的元件,而管料和盘料就无法进行贴装。

  •转塔式贴片机相对PCB贴装部位而言其贴装头位置是圃定的,PCB通过沿X-Y方向运行使其精确的定位于规定的贴片位置,由于高速运动产生的震动,会使已经贴好的元件发生位置偏移,最终影响贴片精度。

  •可贴装元件范围限于片式元件,不太适合贴IC器件。

  (3)转塔式结构的局限性

  转塔式结构在运动时,由于真空吸嘴上径向加速度的最大允许值受限而使贴装速度受到限制。吸嘴上的器件承受加速度矢量力的作用。此矢量是离心力和切向力两者的合力,该作用在器件上的合力和器件与吸嘴端面间的摩擦力保持平衡。此摩擦力受到吸嘴端面吸力大小以及器件/吸嘴两者间摩擦系数的制约。

  根据机械运动工程力学计算,器件与吸嘴间最大允许加速度常规不超过50 m/s2。所以需要高贴装产量时,转塔的直径应减小。制约转塔结构贴片机贴装速度的另一个因素是:PCB上先贴器件允许的加速度最大值。通常此值为7~10 m/s2。

  转塔时间有3个时间确定周期:转塔移位运动加速限制、PCB运动加速限制以及送料器移位运动限制,在这3个时间周期中,最长的周期是转塔结构贴装产量的制约因素。另外PCB上两个贴装位置间间距超过30 mm,会造成贴装产量降低50%,两个送料器间的变换时间也会对产能造成影响。大尺寸封装及体积重的器件也会减少贴装产量。这是由于贴装此类器件是在全部小尺寸器件贴装完成后,贴装周期的终端才进行贴装。

  所以转塔式贴片机多'用于阻容式元件多,装配密度大的场合,像计算机板卡、手机和家电等产品。

转塔式贴装头工作示意图

转塔式贴装头工序

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