贴片机结构及原理分析
自动化贴片机工作原理
自动化贴片机工作原理
自动化贴片机是一种用于贴装电子元件的设备，其工作原理是通过控制系统将电子元件从供料器送至贴片头，再精确地将元件粘贴至PCB板上。
下面是一般自动化贴片机的工作原理：
1. 图像处理：自动化贴片机首先使用高精度的摄像头对PCB
板进行图像处理，并提取出需要贴装的元件的位置和尺寸信息。
2. 运动控制：根据图像处理结果，自动化贴片机控制系统会计算出每个元件的精确位置，并通过准确的运动控制来将贴片头移动到相应的位置。
3. 供料器供料：自动化贴片机的供料器会将元件从元件库中选取出来，并将其放置在贴片头上。
供料器通常有多个通道，每个通道可以供应不同类型的元件。
4. 贴片：贴片头在准确的位置后，将元件从供料器上拾取并精确地贴到PCB板上的相应位置。
贴片头通常会使用吸真空的
方式固定元件，并在必要时使用热力或紫外线固化胶水。
5. 检测校正：在贴片过程中，自动化贴片机会不断检测和校正操作，以确保贴片的准确性和质量。
这可能涉及到重新调整贴片头的位置、调整吸真空力度或更换供料器等。
6. 输出产品：完成贴片后，PCB板上的元件已经成功贴装完
成。
将贴片后的产品从贴片机上取下，准备进一步的焊接和组装工艺。
需要注意的是，不同型号的自动化贴片机可能会有一些细微的差别，但基本的工作原理是类似的。
此外，自动化贴片机的工作速度、精度和适用的元件尺寸范围等也会因具体的设备而有所不同。
贴片机的技术和原理
贴片机的技术和原理贴片机是一种用于电子产品生产中的自动化设备，其主要功能是将电子元器件精确地贴装在电路板上。
贴片机的技术和原理涉及到多个方面，包括机械结构、图像处理、自动控制等。
一、机械结构贴片机的机械结构是实现元器件精确贴装的基础。
通常，贴片机由进料装置、传送装置、贴装头、图像识别系统和控制系统等组成。
1. 进料装置：进料装置用于将元器件从供料器中取出并送入传送装置。
常见的进料装置有震盘供料器和带轮供料器等。
2. 传送装置：传送装置用于将元器件从进料装置运送到贴装头的位置。
传送装置通常采用传送带或者线性导轨等方式。
3. 贴装头：贴装头是贴片机的核心部件，负责将元器件精确地贴装在电路板上。
贴装头通常包括吸嘴、吸嘴更换装置和吸嘴控制装置等。
4. 图像识别系统：图像识别系统用于对电路板上的位置标记或图案进行识别，以确定元器件的贴装位置。
常见的图像识别技术包括CCD摄像头和光源等。
5. 控制系统：控制系统是贴片机的核心，用于控制整个贴装过程。
控制系统通常包括运动控制、图像处理和数据处理等模块。
二、图像处理贴片机的图像处理技术主要用于元器件的识别和定位。
在贴装过程中，贴片机通过拍摄电路板上的位置标记或图案，利用图像处理算法来识别元器件的贴装位置。
1. 图像采集：贴片机通过CCD摄像头对电路板进行图像采集。
采集到的图像包含了电路板上的位置标记和图案等信息。
2. 图像预处理：图像预处理是对采集到的图像进行预处理，以提高后续图像处理的准确性和效率。
常见的图像预处理技术包括灰度化、二值化、滤波和边缘检测等。
3. 特征提取：特征提取是图像处理的关键步骤，通过对图像进行特征提取，可以确定元器件的贴装位置。
常见的特征提取技术包括边缘检测、角点检测和模板匹配等。
4. 定位算法：定位算法是根据特征提取的结果，对元器件的贴装位置进行计算。
常见的定位算法包括模板匹配算法、最小二乘法和神经网络等。
三、自动控制贴片机的自动控制技术用于实现贴装过程的自动化。
贴片机工作原理【大解析】
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贴片机，顾名思义，就是将一种元器件粘贴到一种器械上的设备，但是贴片机的工作原理是怎么样的呢?下面我们就一起来探讨一下吧。
1.贴片机工作原理--简介贴片机，又称“贴装机”、“表面贴装系统”，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置PCB焊盘上的一种设备。
它是用来实现高速、高精度地贴放元器件的设备，是整个SMI、生产中最关键、最复杂的设备。
主要分为手动和全自动两种。
2.贴片机工作原理--结构功能当前贴片机品种许多，但无论是全自动高速贴片机或是手动低速贴片机，它均由机架，PCB 传送及承载组织，驱动体系，定位及对中体系，贴装头，供料器，光学识别体系，传感器和计算机控制体系组成，下面我们简单介绍一下其功能：机架----是机器的根底，一切的传动，定位组织均和供料器均结实固定在它上面，因而有必要具有满足的机械强度和刚性。
PCB 传送及承载组织----传送组织是安放在导轨上的超薄型皮带传送体系，其作用是将PCB 送到预订方位，贴片后再将其送至下一道工序。
驱动体系----它是贴片机的要害组织，也是评价贴片机精度的首要指标，它包括XYZ传动布局和伺服体系，功用包含支撑贴装头运动和支撑PCB承载平。
3.贴片机工作原理--拱架型拱架型贴片机工作原理：首先元件送料器、基板是固定的，贴片头在送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，然后经过对元件位置与方向的调整，最后贴放于基板上。
这类机型的优势在于：系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。
适于中小批量生产，也可多台机组合用于大批量生产。
4.贴片机工作原理--转塔型转塔型贴片机工作原理：如下图所示，元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板放于一个X/Y坐标系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作时，料车将元件送料器移动到取料位置，贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置，在转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上。
贴片机结构及原理分析课件
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此外，现代的贴片机在传动结构（Y轴方向由单 丝械向双丝杠发展）；元件的对中方式（由机械 向激光向全视觉发展）；图像识别（采用高分辨 CCD）；BGA和CSP的贴装（采用反射加直射 镜技术）；采用铸铁机架以减少振动，提高精度， 减少磨损；以及增强计算机功能等方面都采用了 许多新技术，使操作更加简便、迅速、直观和易 掌握。
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空间分辨率是指CCD分辨精度的能力，通常用像元素来 表示，即规定覆盖原始图像的栅网的大小，栅网越细， 网点和像元素越高，说明CCD的分辨精度越高。采用高 分辨率CCD的贴片机其贴装精度也较高。
但通常在分辨率高的场合下，CCD能见到的视野小 （Frame），而大视野的情况下则分辨率较低，故在高 速/高精度贴片机中装有两种不同视野的CCD。在处理高 分辨率的情况下采用小视野CCD，在处理大器件时则使 用大视野CCD。
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4．CCD的光源
为了配合贴片机贴好BGA和CSP之类的新型器 件，在以往的元件照明（周围、同轴）基础上增 加了新型的BGA照明。所谓的BGA照明是LED 比以往更加水平，早期的照明装置能同时照亮焊 球与元件底部，故难以将它们区别开来，改进后 的照明系统，当LED点亮时，仅使BGA元件的 焊球发出反光，从而能够识别球删的排列，增加 可信度
3．CCD的分辨率
光学系统采用两种分辨率——灰度值分辨率和空间分 辨率。
灰度值分辨率是利用图像多级亮度来表示分辨率的方 法，机器能分辨给定点的测量光强度，所需光强度越小， 则灰度值分辨率就越高，一般采用256级灰度值，它具 有很强的精密区别目标特征的能力。而人眼处理的灰度 值仅在50～60左右，因此机器的处理能力远高于人眼的 处理能力。
SMT贴片机编程原理与维修
SMT贴片机编程原理与维修SMT贴片机的编程是指根据电子产品的设计要求，对贴片机进行程序设定，以便实现正确的元件贴装。
编程一般分为两个阶段，第一个阶段是将电子设计自动化（EDA）文件导入到贴片机的编程软件中，该软件将自动生成一个初始程序。
第二个阶段是根据实际情况对初始程序进行调整和修改，以便实现更加精确和高效的贴装。
在编程过程中，需要考虑元件的位置、角度和贴装顺序等因素，以确保贴装的准确性和一致性。
SMT贴片机的原理是基于计算机视觉和精确运动控制技术。
在贴装过程中，贴片机通过精确的运动控制系统将元件从供料器上抓取，并将其粘贴到预定的位置上。
为了确保贴装的准确性，贴片机配备了高精度的视觉系统，可以实时检测和校准元件的位置。
同时，贴片机还配备了多个独立的工作头，可以同时处理多个元件，从而提高贴装效率。
SMT贴片机的维修是保证其正常运行的关键。
维修包括常规维护和故障排除两个方面。
常规维护主要包括清洁和润滑，以确保贴片机的部件和传动系统处于良好的工作状态。
此外，还需要定期校准贴片机的运动系统和视觉系统，以确保其准确性和稳定性。
当贴片机出现故障时，需要进行故障排除。
故障排除是一个复杂的过程，需要具备丰富的经验和技术知识。
常见的故障包括元件供料不畅、运动系统失灵和视觉系统误差等。
为了保证贴片机的正常运行，建议定期对贴片机进行维护和保养，并遵循制造商提供的操作指南和维修手册。
总结起来，SMT贴片机的编程、原理和维修是保证其正常运行和高效贴装的关键。
编程需要根据设计要求进行程序设定，并考虑元件位置和贴装顺序等因素。
贴片机的原理基于计算机视觉和精确运动控制技术，通过精确的运动控制和视觉系统实现元件的准确贴装。
维修则包括常规维护和故障排除，需要定期清洁、润滑和校准，以及解决常见故障和问题。
只有对贴片机进行正确的编程、保养和维修，才能确保其正常运行和高效贴装。
smt贴片机工作原理
smt贴片机工作原理
贴片机是一种自动化设备，用于在电子产品制造过程中将SMT（表面贴装技术）元器件精确地贴装到PCB（印刷电路板）上。
其工作原理如下：
1. 材料准备：首先，需要准备SMT元器件和PCB，这些元器件通常以卷带、盘或托盘的形式供应。
PCB则通过传输系统输送到贴片机工作区域。
2. 自动进料：贴片机通过传送带将元器件自动送入工作区域。
通常，这个过程包括将元器件从卷带或盘上剪切下来，并对其进行定位和校准，以确保其正确放置。
3. 识别和定位：在将元器件投入到PCB上之前，贴片机会使用视觉系统或其他传感器来识别元器件的位置和方向。
这些系统能够准确地检测元器件的位置和角度，并将其与PCB上的精确位置进行对齐。
4. 贴装操作：一旦元器件的位置和方向被准确定位，贴片机便会采取适当的方法将其粘贴到PCB上。
这个过程可能涉及到采用真空吸盘将元器件抓取，再通过设备上的喷射嘴或其他机械装置精确地放置到相应的PCB位置上。
5. 焊接：一旦元器件被正确贴装到PCB上，接下来就是进行焊接过程，以确保元器件和PCB之间的电气连接。
这个过程可能包括热风或电熔的焊接技术，具体方法取决于元器件的类型和料号。
6. 检验和修复：完成焊接后，PCB会经过各种检查和测试设备来确保元器件的贴装质量。
如果检测到任何错误或缺陷，可以在此阶段进行修复或重新贴装。
通过这样的自动化工作流程，贴片机能够高效地实现大规模的SMT元器件贴装，大大提高了电子产品制造的生产效率和贴装质量。
贴片机的技术和原理
贴片机视觉系统构成原理及其视觉定位1 贴片机视觉系统构成及实现原理如图1所示，贴片机视觉系统一般由两类CCD摄像机组成。
其一是安装在吸头上并随之作x－y方向移动的基准（MARK）摄像机，它通过拍摄PCB上的基准点来确定PCB板在系统坐标系中的坐标；其二是检测对中摄像机，用来获取元件中心相对于吸嘴中心的偏差值和元件相对于应贴装位置的转角θ。
最后通过摄像机之间的坐标变换找出元件与贴装位置之间的精确差值，完成贴装任务。
1.1 系统的基本组成视觉系统的基本组成如图2所示。
该系统由三台相互独立的CCD成像单元、光源、图像采集卡、图像处理专用计算机、主控计算机系统等单元组成，为了提高视觉系统的精度和速度，把检测对中像机设计成为针对小型Chip元件的低分辨力摄像机CCD1和针对大型I C的高分辨力摄像机CCD2，CCD3为MARK点搜寻摄像机。
当吸嘴中心到达检测对中像机的视野中心位置时发出触发信号获取图像，在触发的同时对应光源闪亮一次。
1.2 系统各坐标系的关系为了能够精确的找出待贴元件与目标位置之间的实际偏差，必须对景物、CCD摄像机、CCD成像平面和显示屏上像素坐标之间的关系进行分析，以便将显示屏幕像素坐标系的点与场景坐标系中的点联系起来；并通过图像处理软件分析计算出待贴元件中心相对于吸嘴中心的偏差值。
对于单台摄像机，针孔模型是适合于很多计算机视觉应用的最简单的近似模型[3]。
摄像机完成的是从3D射影空间P3到2D射影空间P2的线性变换，其几何关系如图3所示，为便于进一步解释，定义如下4个坐标系统：（1）欧氏场景坐标系（下标为w）：原点在OW，点X和U用场景坐标系来表示。
（2）欧氏摄像机坐标系（下标为c），原点在焦点C＝Oc，坐标轴Zc与光轴重合并指向图像平面外。
在场景坐标系和摄像机坐标系之间存在着唯一的关系，可以通过一个平移t和一个旋转R构成的欧氏变换将场景坐标系转化为摄像机坐标。
其关系如式（1）所示：（3）欧氏图像坐标系（下标为i），坐标轴与摄像机坐标系一致，Xi和Yi位于图像平面上，Oi像素坐标系的坐标为（xp0，yp0）。
SMT的工作原理及故障分析
这种类型的工作头最多可安装8个吸嘴。适合于小型元件的高速贴装。使用这种工作头时，必须同时搭载合适的吸嘴置放台。
2.3.4 H12(S)吸嘴工作头
这种类型的工作头最多可安装12个吸嘴。适合于小型元件的高速贴装。使用这种工作头时，必须同时搭载合适的吸嘴置放台。并且，合适的吸嘴置放台的种类与H08吸嘴工作头通用。根据规格的不同有H12工作头和H12S工作头。
6结论………………………………………………………………………34
致谢…………………………………………………………………………35
参考文献……………………………………………………………………36
前言（或引言)
电子电路表面组装技术（Surface Mount Technology，SMT），称为表面贴装或表面安装技术。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件（简称SMC/SMD，中文称片状元器件）安装在印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）的表面或其它基板的表面上，通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
4.4.1 真空系统漏气………………………………………………………14
4.4.2.吸嘴无真空…………………………………………………………14
5 FUJI NXT贴片机的保养…………………………………………………16
5.1 日保养…………………………………………………………………16
5.1.1 机器外壳……………………………………………………………16
2.2供料器………………………………………………………………………4
2.3 贴装工作头……………………………………………………………5
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此外，现代的贴片机在传动结构（Y轴方向由单 丝械向双丝杠发展）；元件的对中方式（由机械 向激光向全视觉发展）；图像识别（采用高分辨 CCD）；BGA和CSP的贴装（采用反射加直射 镜技术）；采用铸铁机架以减少振动，提高精度， 减少磨损；以及增强计算机功能等方面都采用了 许多新技术，使操作更加简便、迅速、直观和易 掌握。
目前最高的贴装Biblioteka 度可达到0.06S/Chip元件左右；高精 度贴装机的重复贴装精度为0.05-0.25mm;
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多功能贴片机除了能贴装0201(0.6mm*0.3mm) 元件外,还能贴装SOIC(小外型集成电路)、 PLCC（塑料有引线芯片载体）、窄引线间距 QFP、BGA和CSP以及长接插件（150mm长） 等SMD/SMC的能力。
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第一章 贴装机结构及系统组成
●SMT贴装机是计算机控制，集光、电、气及机械为一体 的高精度自动化设备。其组成部分主要有机体、元器件 供料器、PCB承载机构、贴装头、器件对中检测装置、驱 动系统、计算机控制系统等。
●机体用来安装和支撑贴装的各种部件，因此，它必 须具有足够的刚性才能保证贴装精度。供料器是能容纳 各种包装形式的元器件、并将元器件传送到取料部位的 一种储料供料部件，元器件以编带、棒式、托盘或散装 等包装形式放到相应的供料器上。PCB贴装承载机构包 括承载平台、磁性或真空支撑杆，用于定位和固定PCB。
第三章 贴装机支撑系统
机架是机器的基础，所有的传动、定位、传送机 构均牢固地固定在它上面，大部分型号的贴片机 及其各种送料器也安置在上面，因此机架应有足 够的机械强度和刚性，图3-1 为贴装机结构示意 图。目前贴片机有各种形式的机架，大致可分为 两类。
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第四章 贴装机传动系统
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第二章 贴装机的工艺特性
精度、速度和适应性是贴装机的3个最重要的特性。精 度决定贴装机能贴装的元器件种类和它能适用的领域， 精度低的贴装机只能贴装SMC和极少数的SMD，适用于 消费类电子产品领域用的电路组装。而精度高的贴装机， 能贴装SOIC和QFP等多引线细间距器件，适用于工业电 子设备和军用电子装备领域的电路组装。速度决定贴装 机的生产效率和能力。适应性决定贴装机能贴装的元器 件类型和能满足各种不同贴装要求；适应性差的贴装机 只能满足单一品种的电路组件的贴装要求，当对多品种 电路组件组装时，就须增加专用贴装机才能满足不同的 贴装要求。
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2．贴装头及其组成
贴装头的基本功能是从供料器取料部位拾取SMC/SMD， 并经检查、定心和方位校正后贴放到PCB的设定位置上。 它安装在贴装区上方，可配置一个或多个SMD真空吸嘴 或机械夹具，θ轴转动吸持器件到所需角度，Z轴可自由 上下将器件贴装到PCB安装面。贴装头是贴装机上最复 杂和最关键的部件，和供料器一起决定着贴装机的贴装 能力。它由贴装工具(真空吸嘴)、定心爪、其它任选部 件(如粘接剂分配器)、电器检验夹具和光学PCB取像部 件(如摄像机)等部分组成。根据定心原理区分，典型的 贴装头有3种。
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第五章 贴装机光学对中系统
贴片机的对中是指贴片机在吸取元件时要保证吸 嘴吸在元件中心，使元件的中心与贴片头主轴的 中心线保持一致，因此，首先遇到的是对中问题。 早期贴片机的元件对中是用机械方法来实现的 （称为“机械对中”）。当贴片头吸取元件后， 在主轴提升时，拨动四个爪把元件抓一下，使元 件轻微地移动到主轴的中心上来，QFP器件则 在专门的对中台进行对中，如图5-1所示。
一． 传送机构与支撑台
传送机构就是图3-1中的轨道，它的作用是将需要贴片的 PCB送到预定位置，贴片完成后再将SMA送至下道工序。
传送机构是安放在轨道上的超薄型皮带线传送系统。 通常皮带轮安置在轨道边缘，皮带线通常分为A，B，C 三段，并在B区传送部位设有PCB夹紧机构，在A，C区 装有红外传感器，更先进的机器还带有条形码阅读器， 它能识别PCB的进入和送出，记录PCB数量，如图4-1 和4-2所示。
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定位固定方法有定位孔销钉、边沿接触定位杆及 软件编程定位等。贴装头用于拾取和贴装 SMC/SMD。器件对中检测装置接触型的有机械 夹爪，非接触型的有红外、激光及全视觉对中系 统。驱动系统用于驱动贴片机构X-Y移动和贴片 头的旋转等动作。计算机控制系统对贴装过程进 行程序控制。
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贴片机结构及原理分析
随着SMC小型化、SMD多引脚窄间距化和复合式、组合 式 片 式 元 器 件 、 BGA、CSP、DCA（ 芯 片 直 接 贴 装 技 术）、以及表面组装的接插件等新型片式元器件的不断 出现，对贴装技术的要求越来越高。近年来，各类自动 化贴装机正朝着高速、高精度和多功能方向发展。采用 多贴装头、多吸嘴以及高分辨率视觉系统等先进技术， 使贴装速度和贴装精度大大提高。
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2．光学系统的组成
光学系统由光源、CCD、显示器以及数模转 换与图像处理系统组成，即CCD在给定的视野 范围内将实物图像的光强度分布转换成模拟电信 号，模拟电信号再通过A/D转换器转换为数字量， 经图像系统处理后再转换为模拟图像，最后由显 示器反应出来
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3．CCD的分辨率
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这种对中方法由于是依靠机械动作，因此速度受到限制， 同时元件也易受到损坏，目前这种对中方式已不再使用， 取而代之的是光学对中。
1. 光学定位系统原理
贴装头吸取元器件后，CCD摄像机对元器件成像，并转 化成数字图像信号，经计算机分析出元器件的几何尺寸 和几何中心，并与控制程序中的数据进行比较，计算出 吸嘴中心与元器件中心在 ΔX，Δ Y和Δθ的误差，并及时 反馈至控制系统进行修正，保证元器件引脚与PCB焊盘 重合，如图5-2所示。
光学系统采用两种分辨率——灰度值分辨率和空间分 辨率。
灰度值分辨率是利用图像多级亮度来表示分辨率的方 法，机器能分辨给定点的测量光强度，所需光强度越小， 则灰度值分辨率就越高，一般采用256级灰度值，它具 有很强的精密区别目标特征的能力。而人眼处理的灰度 值仅在50～60左右，因此机器的处理能力远高于人眼的 处理能力。