一款贴装头的结构解析

2015年1月27日 – 市场上有多种不同的贴装头,如何才能知道哪一个最好?答案就隐藏在贴装头的结构中。无论是旋转式还是线性组合式,大型或小型,每一种贴装头都有其独特的特点。

旋转式贴装头具备较高的并行处理能力,并且不会对某一组件过于依赖(减少冗余以及降低总体维修成本),从而达到更高的整体可靠性。但是由于贴装头“旋转”导致元件拾取不能同时进行,所以贴片机无法达到最高速度。

旋转式贴装头的概念被充分利用,出现了平行旋转式贴装头,垂直旋转式贴装头,甚至“倾斜旋转式”贴装头。传统的水平转塔式贴装头由于受到自身尺寸的限制,导致只能适用于有限的元件且只能覆盖有限的贴装区域。很多厂商为了使贴片机体积不至于过大,于是牺牲了部分适用元件范围(让每一个型号的贴装头只适用于部分元件,让贴片机只能处理尺寸较小的PCB)。

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达到一个完美的平衡当然是可能的。垂直转塔式贴装头能够提供更小的PCB封装,同时在单点运转时以最优方式拾取/贴装元件,具有更强的并行处理能力以及更高的贴装轴独立性。为了最大限度地发掘该设计的真正潜力,还有一些其它变量要考虑到。比如,贴装轴的数量以多少为最优?贴装轴间的间距应为多少(直接影响贴装头尺寸)?这将如何影响PCB贴装区域?要如何在PHI,X,Y和Z中驱动这个系统?

为了提供最大的灵活性,贴装轴的数量以及轴间距都要考虑到。一些厂商为了扩大贴片机的元件处理范围,在处理较大元件时,相邻的贴装轴会被跳过。另外一些厂商则提供一整套可应对各种元件的贴装轴。为了能让元件应对范围更加灵活,视觉系统也是一个关键因素。你可以牺牲分辨率(MPP),或者在贴装头上利用多个系统,以达到能应对各种元件范围的最佳性能;而双摄像头系统则是完美的解决方案。它广泛的元件应对范围,让设备在处理各种不同的PCB设计时仍能保持产线平衡;并将停机时间最小化,让设备一直保持高贴装速度。

垂直转塔式贴装头的体积越大,它能处理的PCB尺寸就越大。与只能处理部分尺寸PCB、功能较单一的贴装头不同,这种大型贴装头则是能处理任何尺寸PCB的最高速贴装设备。

多贴装轴使贴装头能够最大限度地装载元件,一次性完成每个“任务块”,而不是在送料器与贴装区域之间多次往返。

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贴装轴数量与贴片速度之间的关系一开始呈线性增长,但随后会在一个最优数量处逐渐接近最高速度。但优化的空间总会存在。比如再增加一些额外的贴装轴,最高速度仍能保持,同时还能具备兼容特殊贴装轴/吸嘴的能力(用以处理如MELF电阻,连接器等特殊元件),或者替代被跳过的贴装轴(受损或受污染等)。这将使设备利用率提高并减少设备平均所需辅助间隔时间(MTBA)。

不是所有贴装头都是一样的,也不是所有贴装头都利用了其物理结构上的优势来提供极致的速度,灵活性与整体性能。

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