贴片机各部件的名称及功能 SMT贴片机视觉系统原理

一、贴片机各部件的名称及功能

1、主机

（1）主电源开关（Main Power Switch）：开启或关闭主机电源

（2）视觉显示器（Vision Monitor）：显示移动镜头所得的图像或元件和记号的识别情况。

（3）操作显示器（Operation Monitor）：显示机器操作的VIOS软件屏幕，如操作过程中出现错误或有问题时，在这个屏幕上也显示纠正信息。

（4）警告灯（Warning Lamp）：指示贴片机在绿色、黄色和红色时的操作条件。

绿色：机器在自动操作中

黄色：错误（回归原点不能执行，拾取错误，识别故障等）或联锁产生。

红色：机器在紧急停止状态下（在机器或YPU停止按钮被按下）。

（5）紧急停止按钮（Emergency Stop Button）：按下这按钮马上触发紧急停止。

2、工作头组件(Head Assembly)

工作头组件：在XY方向（或X方向）移动，从供料器中拾取零件和贴装在PCB上。

工作头组件移动手柄（Movement Handle）：当伺服控制解除时，你可用手在每个方向移动，当用手移动工作头组件时通常用这个手柄。

3、视觉系统（Vision System）

移动镜头（Moving Camera）：用于识别PCB上的记号或照位置或坐标跟踪。

独立视觉镜头（Single-Vision Camera）：用于识别元件，主要是那些有引脚的QPF。

背光部件（Backlight Unit）：当用独立视觉镜头识别时，从背部照射元件。

激光部件（Laser Unit）：通过激光束可用于识别零件，主要是片状零件。

多视像镜头（Multi-Vision Camera）：可一次识别多种零件，加快识别速度。

4、供料平台（FeederPlate）

带装供料器、散装供料器和管装供料器（多管供料器），可安装在贴片机的前或后供料平台。

5、轴结构（Axis Configuration）

X轴：移动工作头组件跟PCB传送方向平行。

Y轴：移动工作头组件跟PCB传送方向垂直。

Z轴：控制工作头组件的高度。

R轴：控制工作头组件吸嘴轴的旋转。

W轴：调整运输轨的宽度。

6、运输轨部件（Conveyor Unit）

（1）主挡板（Main Stopper）

（2）定位针（Locate Pins)

（3）Push-in Unit（入推部件）

（4）边缘夹具（Edge Clamp)

（5）上推平板（Push-up Plate）

（6）上推顶针（Push-up Pins）

（7）入口挡板（Entrance Stopper）

7、吸嘴站（Nozzle Station）

允许吸嘴的自动交换，总共可装载16个吸嘴，7个标准和9个可选吸嘴。

8、气源部件（Air Supply Unit）

包括空气过滤器、气压调节按钮、气压表。

9、输入和操作部件（Data Input and Operation Devices）

（1）YPU（Programming Unit） 编程部件

Ready按钮：异常停止的解除和伺服系统发生作用。

（2）键盘（Keyboard）各键的功能

F1：用于获得实时选项的帮助信息

F2：PCB生产转型时使用

F3：转换编制目标（元件信息、贴装信息等）

F4：转换副视窗（形状、识别等信息）

F5：用于跳至数据地址

F6：辅助调整时使用

F7：设定数据库

F8：视觉显示实物轮廓

F9：照位置

F10：坐标跟踪

Tab：各视窗间转换

Insert，Delete：改变副视窗各参数

↑↓→←：光标移动及文页UP/Down移动

Space Bar（空档键）：操作期间暂停机器（再按解除暂停）

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二、SMT贴片机视觉系统原理

高性能贴片机普遍采用视觉对中系统。视觉对中系统运用数字图像处理技术，当贴片头上的吸嘴吸取元件后，在移到贴片位置的过程中，由固定在贴片头上的或固定在机身某个位置上的照相机获取图像，并且通过影像探测元件的光密度分布，这些光密度以数字形式再经过照相机上许多细小精密的光敏元件组成的CCD光耦阵列，输出0～255级的灰度值。灰度值与光密度成正比，灰度值越大，则数字化图像越清晰。数字化信息经存储、编码、放大、整理和分析，将结果反馈到控制单元，并把处理结果输出到伺服系统中去调整补偿元件吸取的位置偏差，最后完成贴片操作。

那么，机器通过对PCB上的基准点和元器件照相后，如何实现贴装位置自动矫正并实现精确贴装的呢？这一过程是机器通过一系列的坐标系之间的转换来定位元件的贴装目标的。我们通过贴装过程来阐述系统的工作原理。首先PCB通过传送装置被传输到固定位置并被夹板机构固定，贴片头移至PCB基准点上方，头上相机对PCB上基准点照相。这时候存在4个坐标系：基板坐标系（Xp，Yp）、头上相机坐标系（Xca1，Ycal）、图像坐标系（Xi，Yi）和机器坐标系（Xm，Ym）。对基准点照相完成后，机器将基板坐标系通过与相机和图像坐标系的关联转换到机器坐标系中，这样目标贴装位置确定。然后贴片头拾取元件后移动到固定相机的位置，固定相机对元件进行照相。这时同样存在4个坐标系：贴片头坐标系也是吸嘴坐标系（Xn，Yn）、固定相机坐标系（Xca2，Yca2）、图像坐标系（Xi，Yi）和机器坐标系（Xm，Ym）。对元件照相完成后，机器在图像坐标系中计算出元件特征的中心位置坐标，通过与相机和图像坐标系的关联转换到机器坐标系中，此时在同一坐标系中比较元件中心坐标和吸嘴中心坐标。两个坐标的差异就是需要的位置偏差补偿值。然后根据同一坐标系中确定的目标贴装位置，机器控制单元和伺服系统就可以控制机器进行精确贴装了。

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2022-05-11 12:13:05