最新SONY贴片机的维护与使用.docx

1、最新SONY贴片机的维护与使用SONY贴片机的维护与使用威 海 职 业 学 院毕 业 设 计 任 务 书 专业 应用电子技术专业 年级 2007 班级 （1）班姓名 王宇 学号 20070203051威 海 职 业 学 院 教 务 处 编 印学号20070203051姓名王宇学 制3专业应用电子技术年级2007教学班负责人左翠红班级（1）班指导教师姓名左翠红职务或职称教授设 计 题 目 SONY贴片机的使用与维护指导教师评语：成绩： 指导教师签名： 工作单位 年 月 日系复审意见：成绩： 复审人签名： 职称： 公章 年 月 日教务处终审意见：公章 年 月 日答 辩 情 况 记 录答 辩 题 目

2、答 辩 情 况正确基本正确经提示回 答不正确未回答此表由主持答辩的同志填写。答辩委员会（或小组）评语：成绩： 主持答辩人签名： 职称： 月 日毕业设计应完成的图纸；图2-1 SONY贴片机 (见10页)图2-2DR功能原理圖 (见12页)图-3 DW功能原理图 （见13页)图2-4 LC框架图 (见13页)图2-5 CC板卡连线图 (见14页)图3- 1SONY贴片机操作界面 (见17页)图3-2菜单结构 (见18页)图3-3手动操作 (见19页)图4-1 SONY贴片机的保养 (见25页)图4-2 SONY贴片机的头部 (见25页)图4-3 SONY贴片机的Y轴排线 (见26页)五、毕业设计

3、（论文）进度计划：起 至 日 期工 作 内 容备 注2009/10/21-2009/10/242009/10/25-2009/10282009/10/29-2009/10/312009/11/01-2009/11/042009/11/5-2009/11/07查阅资料方案选择论文初步框架论文修改论文完成SONY贴片机的使用与维护摘要目前SMT已经成为现代电子产品的PCB电路组件级互联的主要技术手段。相关资料表明，发达国家的SMT应用普及率已超过75，并进一步向高密度组装、立体组装等技术为代表的组装技术领域发展。组装技术的不断发展必将对组装工艺及相关设备的发展提出新的要求。如何缩短运行时间、加速转

4、换时间，以及不断地引入具有大量的引脚数量和精细问距的元器件成了如今的贴装设备所面临的严峻挑战。正因为如此，所以选择合适的贴装设备以满足现如今的应用需要足。贴片机是用来实现高速、高精度地全自动地贴放元器件的设备，是整个SMT、生产中最关键、最复杂的设备。贴片机是SMT的生产线中的主要设备，现在，贴片机已从早期的低速机械贴片机发展为高速光学对中贴片机，并向多功能、柔性连接模块化发展。 近年来，新型电子表面贴装技术SMT(Surface Mount Tech-nology)已取代传统的通孔插装技术，并支配电子设备发展，被共识为电子装配技术的革命性变革。SMT以提高产品可靠性及性能，降低成本为目标，无

5、论是在消费类电子产品，还是在军事尖端电子产品领域中，都将使电子产品发生重大变革。前言.6第一章 了解贴片机.7 1.1 SMT的概述及优点7 1.2 贴片机在SMT中的作用8第二章 SONY贴片机的介绍10 2.1 SONY贴片机的概述102 .2贴装头的运动及其原理介绍.10 2.3 SONY贴片机的控制板卡112.4 步进马达与交流伺服马达.14第三章SONY贴片机的操作173.1 SONY贴片机的操作界面17 3.2 SONY贴片机基本操作193.3 SONY贴片机不良及处理对策22第四章 SONY贴片机的维护.25 4.1 SONY贴片机的保养25 4.2 SONY贴片机的常见故障及处

6、理对策26第五章 总结.29致谢 .30前言sony新一代小型高速电子元件贴片机G系列【SIG200】，其搭载全新两种高速行星贴片接头及新开发之多功能行星接头，能更快速、精密的有效提升产能。拥有小型、高速、高精度之机能特色，提供新的SMT贴片机生产模式足以满足所有电子元件贴装生产线之应用需求，双行星贴片接头可达成45,000cph，45、3高精度之产能，同时维修保养周期也较sony以往产品延长3倍时间。以每平方公尺单位面积贴片装着产能计算，20,000cph/为业界最高等级，同时具有高产能及高度空间节省之两项优点。耗电率也达到业界最低耗电率水平，新开发的多功能行星接头，装置8个喷嘴，不仅具备可

7、广泛对应（0603）50x100各式尺寸芯片元件之贴片功能，更能完成高速贴片生产效能，贴装精度可达到40,3。1台机台可组合装置2种行星贴片接头，应付贴装各式电子元件，从极小型到大型不规则形状之电子元件，皆可应用生产。机台后侧之元件供应匣，可同时装置15x2大型卡匣+17个卡匣（以8mm卡匣换算）组合使用。第一章 了解贴片机1.1 SMT的概述及优点1.1.1 SMT的概述 表面贴装技术(Surface Mounting Technology简称SMT)是新一代电子组装技术,它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件,从而实现了电子产品组装的高密度、高可靠、小型化低成本以及生产的自动

8、化。这种小型化的元器件称为:SMD器件（或称SMC、片式器件)。将元件装配到印刷線路板或其它基板上的工艺方法称为SMT工艺。相关的组装设备则称为SMT设备。目前，先进的电子产品，特别是在计算机及通讯类电子产品，已普遍采用SMT技术。国际上SMD器件产量逐年上升，而传统器件产量逐年下降，因此随着時间的推移，SMT技术将越来越普及。1.1.2 为什么要用表面贴装技术(SMT)1.电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已 无法缩小 。2.电子产品功能更完整，所採用的积体电路(IC)已无穿 孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不採用表 面贴片元件 。3. 产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高

9、产 量，出产优质產品以迎合顾客需求及加强市场竞争 力 。1.1.3 SMT的优点1.能节省空间5070%.2.大量节省元件及装配成本.3.可使用更高脚数之各种零件.4.具有更多且快速之自动化生产能力.5.减少零件贮存空间.6.节省制造厂房空间.7.总成本降低.1.2 贴片机在SMT中的作用 SMT贴片机作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为印刷机（锡膏印刷机），位于SMT贴片机生产线的最前端.因现在所用的电路板大多是双面贴片，为防止二次回炉时投入面的元件因锡膏再次熔化而脱落，故在投入面加装点胶机，它是将胶水滴到PCB的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到P

10、CB板上。所用设备为点胶机，位于SMT贴片机生产线的最前端或检测设备的后面。有时由于客户要求产出面也需要点胶， 而现在很多小工厂都不用点胶机，若投入面元件较大时用人工点胶。 SMT贴片机是用来实现高速、高精度地全自动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。贴片机是SMT贴片机的生产线中的主要设备，现在，贴片机已从早期的低速机械SMT贴片机发展为高速光学对中贴片机，并向多功能、柔性连接模块化发展。在生产线中，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。 SMT贴片机就是表面组装技术，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和

11、工艺。表面贴装技术是新一代电子组装技术,它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件,从而实现了电子产品组装的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生产的自动化。这种小型化的元器件称为：SMD器件。将元件装配到印制板PCB上的工艺方法称为SMT贴片机工艺。相关的组装设备则称为SMT设备。 SMT贴片机设备的引进并不简单地越大、越新越好，而是根据企业的投资能力，产量的大小，线路板的贴装精度要求等因素，制定合理的引进计划。其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中印刷机的后面。其作用是将SMT贴片机胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接

12、在一起。所用设备为固化炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。SMT贴片机按规模和速度分为大型高速机和中型中速机。一部大型机的价格一般为中型机的2至3部。有些企业买中型机即可，却一味贪大求新购买大型机，结果大大增加了投资额，使投资很难收回，同时，企业引进SMT生产线开工率也严重不足。以及开始全自动贴片机研制的机构。国内的片式元件，无论是品种，还是数量，远远不能满足国内高速发展的电子产品加工需求。第二章 SONY贴片机的介绍 2.1 SONY贴片机的概述 贴片机：又称“贴装机”、“表面贴装系统”（Surface Mount System），在生产线中，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，是通过移动贴装头

13、把表面贴装元器件准确地放置PCB焊盘上的一种设备。分为手动和全自动两种。全自动贴片机是用来实现高速、高精度地全自动地贴放元器件的设备，是整个SMT、生产中最关键、最复杂的设备。贴片机是SMT的生产线中的主要设备，现在，贴片机已从早期的低速机械贴片机发展为高速光学对中贴片机，并向多功能、柔性连接模块化发展。 2-1 SONY贴片机2.2 贴装头的运动及其原理介绍2.2.1基本功能：在SONY贴片机组成机构里面贴装头是一个非常重要的部件他的主要功能是将交换台车上Cassette或BULK（散装）元器件通过真空吸附作用原理吸著到吸嘴上再使用贴装头上的零件相机对吸嘴上的元器件中心偏距和偏角进行识别并使

14、用XY轴及RN轴将偏距和偏角矫正过来最后贴装头在电磁操纵杆推动吸嘴阀作用下吸嘴上元器件被吹放著PCB板上下图表示的是贴装头一个工作循环的示意图。 2.2.2运动控制分析XY运动控制分析功能：实现吸嘴的平面运动H轴运动控制分析实现吸嘴的垂直运动 吸嘴的测定高度為143 01 mm其实际值大小来源于厚度相机对贴片测量数值的大小假定143是测定基准数值计算公式如下 H=14.3+(1)RT运动控制分析功能实现12个吸嘴的公转运动以便进行换位操作 吸嘴的换位转角量為30度每个吸嘴换位转角累计量社為 1 2 12。当前状态下1=30度。(2)RN运动控制分析实现吸嘴的自转运动以便校正偏角。 吸嘴的自转转

15、角量来源于零件相机对零件偏角的识别量 。(3)VAC运动控制分析功能实现吸嘴的吸片和吹片运动。构成VAC构成详见吸片与吹片工作示意图所表示。Z轴系统主要由软件电子机械三个部分组成。2.3 SONY贴片机的控制板卡2.3.1 SONY贴片机的控制界面有：1、人机界面2、 I/O单元模块3、伺服马达控制模块4、影像处理模组2.3.2 每个界面的板卡1、人机界面有：W-CPU板卡，RAS板卡，ATX电源板卡，4CH SIO板卡，DR2/DW2板卡2、 I/O单元模块：SDIOM板卡，EMG I/L（Emergency I/L）板卡，EL板卡，CC（Conveyor Control）板卡，LC(Led

16、 Control）板卡，DR（Digital Read）（输入板卡），DW（Digital Write）（输出板卡） 3、伺服马达控制模块：SY-MC板，SY-EX板，SY-IF板4、影像处理模组：基板相机，零件相机，厚度相机，固定相机2.33 SONY贴片机的板卡介绍1 DR板卡介紹（Data Read Board）DR板卡功能DR板负责机台大部分的SENSOR、处理后的图像数据和机臺按钮开关的输入信号的采集与传输。输入的信号有：1)急停报警信号 2)SENSOR感应信号 3)传送系统开关信号4). 系统采集的信号DR功能原理图当传感器感应到信号输入或者开关按下，信号输入通过光电藕合器触发信

17、号送出。传送到抖动消除器MC14490，通过其去抖作用输出平直波形到锁存器中暂存（稳定输出作用）。然后哪路可以与核心芯片通信，就要有译码器HC139输出片选控制信号来确定是从哪路将数据传送到核心芯片上去，经处理后串行输出。2 DW板卡介紹(Data Write Board) 2-2 DR功能原理图功能：DW单元主要负责处理各种数字量的输出信号。它接收经由主机处理后的数字信号，并将其输出以控制电磁阀的动作，按键开关灯的亮灭及计数器的显示状况。输出的信号有: 1)传送系统电磁阀控制信号 2)传送电机控制信号3)照相机光源量度控制信号功能原理图 2-3 DW功能原理图3 LC卡介紹Led Contr

18、ol BoardLC板卡功能LC板：LED CONTROL BOARDLC板的作用是：控制相机照明用LED的亮度。主要有两部分组成：通讯控制模块和灯光控制模块。整体框架图： 2-4 LC框架图：4 CC卡介紹Conveyor Control BoardCC板卡功能CC板：CONVEYOR CONTROL BOARDCC板的作用是：控制马达的正反转及与LC BOARD,EMG BOARD的通信。其模块主要可分為三大块：前端信号处理、光藕前控制，光藕后控制。CC板卡连线图：2-5 CC板卡连线图5 EL卡介紹EMG I/L BoardEL板卡功能EL卡：EMG I/L BOARDEL卡的作用：是负

19、责报警信号输入以及处理输出的控制卡，是机臺处理故障的核心部分。EL板接收的急停、报警信号主要有：（1)人机单元内的各种急停按钮信号;（2). 生產线上前后机器发出的急停信号（3). 伺服板SY-EX的看门狗信号（4). 伺服板SY-IF的伺服报警信号（5).驱动单元内的报警信号DV-EMG1,DV-EMG2;（6). 传送控制装置CONVEYOR CONTROL BOARD的报警信号(既六个驱动器的串联报警信号)。2.4 步进马达与交流伺服马达 2.4.1 步进马达类型特点直流马达有较佳的动力输出交流马达伺服马达有较高的控制精度步進马达步进马达的驱动原理：步进马达的驱动原理与直流，交流马达相似

20、，不过若以驱动信号的观点来看，一般直流马达与交流马达所使用的驱动电压信号為连续的直流、交流信号，而步进马达则是不连续的脉冲信号，三种电压信号如下图所示： 步进马达的控制是以位置控制為基础，由位置的变化率决定运动速度，由速度的变化率决定加速度。1.步进马达的应用场合： （1）.小型马达的定位控制，像是印表机、扫描器等等。 （2）.由於能量效率不佳，较不适合大功率马达的控制。 （3）.在贴片机中，步进马达用於Tray送料机构的水平搬运(SR/SL)，送板机构的轨道调整(AD)，和送板机构的快速排出(CE)。2.步进马达的优点包括： （1）.以开环路进行位置控制，不需光电盘回授，控制控制方法简单。

21、（2）.静态扭力大，位置到达后非常稳定。3.步进马达的缺点包括： （1）.必须小心进行加减速控制，否则一旦失步(Lost-Step)将造成无法弥补的定位偏差。 （2）.以高压电源(24V)驱动低压马达，能量效率不佳。 （3）.即使在马达静止不动时，也需提供电力，造成能量浪费。2.4.2 交流伺服马达伺服马达伺服马达为伺服系统的重要组成部分，是速度和轨跡控制的执行元件。常用的伺服马达： 直流伺服马达（调节性能良好） 交流伺服马达（广泛使用的马达） 步进马达（适于轻载、负荷变动不大）对伺服马达的基本要求（1）调运范围宽且有良好的稳定性，低速时的速度平稳性。（2）马达应具有大的、较长时间的超载能力，

22、以满足低速大转矩的要求。（3）反应速度快，马达必须具有较小的转动惯量、较大的转矩、尽可能小的机电时间常数和很大的加速度。（4）能承受频繁的起动、制动和正反转。 交流同步伺服马达工作原理1.转子是永久磁铁。2.定子是三相线圈。3.经由三相电流的分别控制，可以建立和转子磁场垂直的定子磁场。4.在转子磁场和定子磁场相互垂直的状况下， 建立马达的旋转扭力。交流同步马达总结交流马达的控制是以扭力控制為基础，由扭力来控制运动的加减速，由加减速的变化率决定运动速度，由速度的变化率决定位置。优点： 1.以光电盘进行回授后，可执行高精度的速度和位置控制。 2.停止时不需稳态电流，能量效率较佳。 3.没有电刷机构

23、，没有磨损问题。缺点：由於控制电路复杂，电路製造成本较高。应用场合：1.精密的定位和定速控制。2.由於电子电路的快速进展，各种直流马达的应用市场已逐渐被交流马达取代。第三章 SONY贴片机的操作3.1 SONY贴片机的操作界面3.1.1 操作界面简介1.系统概要说明 SONY SI-E1000及SI-E2000有可著装高密度电路板,组合方便之特长.系统运行在WINDOWS NT环境下,采用对话框形式的操作界面.适用PCB规格為:最小尺寸50x50mm,最大尺寸460 x360mm,厚度0.52.6mm.其菜单為层式结构,分為三个层级: 主菜单:主菜单為最高的一层,它又是由辅助菜单及子菜单组成,

24、如图右边竖著的一排就是主菜单. 辅助菜单:点击每个主菜单,它都有自己的辅助菜单.如图上面的一行就是辅助菜单. 子菜单:辅助菜单里面的按钮和表统称為子菜单,如图所示3- 1SONY贴片机操作界面从这里可以了解机器运行,吸嘴及零件供给的状况,进行operation model(操作模式)及stop mode(停止模式)等动作设定,也可以执行基板搬选,吸嘴头移动及零件废弃等基本操作.3-2菜 单 结 构 警报:记录各种机器报警及可能发生的原因. 生产管理情报:就是将生产状况加以管理,收集必要之情报,如完成基板片数、吸著率及故障时间统计等各种数据.可以方便了解机器的状况. 动作履历:生產过程中,在机器

25、上可阅览发生之动作履历,动作履历记录之内容是以自动生產中之操作為对象.其权限為管理者层级以上.这里可以进行各种手动操作.3-3手动操作.3.2贴片机生产中的基本操作1.开机关机作业 开机前: 检查feeder是否装好,机器运转范围内有无异物.确认机器气压为5-5.5kg f/cm2 开机: 打开机器右下侧电源开关至“ON”状态,按“I”开始啟动,待操作画面显示后,按“ORG”键进行复归原点. 关机: 待最后一片PCB送出M/C本体.按“STOP”机器停止动作,然后按“ORG”复归原点,按“O”开关后机器自动退出操作画面,待屏幕无显示后,把右下侧电源开关旋至“OFF”状态.语言选择: 点击右下角

26、的地球仪按钮,可以进行日、英、汉三种语言切换.2.基板搬送:操作员常用以下二种方式: 一是:依次点击“自动生產” “动作设定” “基板操作”后会弹出一个对话框,就可以进行基板搬入或搬出 二是:依次点击“自动生產” “机种切换” “输送带操作”弹出一个对话框,这里也可进行基板搬出和搬入操作.3.吸嘴头操作:依次点击“自动生产” “机种切换” “吸嘴头操作”后会弹出一个对话框,里面有三个选项,选择你想要进行的动作然后按“start”键即可完成该操作.4.设置设定生產数: 先依次点击“履历” “生產管理情报” “新档”重新开一个新档. 再依次点击“自动生產” “机种切换” “设定生產预定数”在出来的

27、对话框中选择“新档”选项,在“生產预定数量”中输入零,最后点击“设定”就可以迖到消数的目的.5.装卸台车: 依次点击“手动操作” “供料器”,在交换台车里有“下降”和“上升”两个按钮.点击这两个按钮就可以装上或卸下台车.6.上MTC料及残数设定(在线):(1)上MTC料： a.按“CHG”按钮进入盘式交换状态. b.用方向键或数字键选择要上的盘式tray1或tray2. c.听到响声即可打开门上料. d.上完料后,关好门,按两次 “END”按钮结束.(2)残数设定: a.按“ACTV” + “TRG”获得控制权. b.按“MENU”进入主菜单. c.选择第一个选项“AUTO”或按数字键 1 d

28、.选择第八个选项“tray set remain”或按数字键8. 输入tray num.(盘子号)及remain(残数),再按“Enter”结束,重复此操作直到设置完毕. e.按“END”+“TRG”交回控制权. 上完MTC料关好门以后,手柄会自动进入残数设定状态.只要进行“在线残数设定”里的第五步,完后按两次“END”即可.7.上MTC料及残数设定(停线):这步在SONY操作界面操作:(1)上MTC料 依次点击“自动生產” “零件供给状况” “零件交换”后会弹出一个对话框,在里面选择你要上的盘式,然后到后面打开门上料,上好后点击“交换完成”即可.(2)残数设定: 依次点击“自动生產” “零件供给状况” “残数设定”后会弹出一个残数设定对话框,在里面输入相应的残数,最后点击“设定”即可.8.更换替代料设定方法:(1)胶带与纸带更换: a.确认所使用料的飞迖正不正确,(白色飞迖為纸带,绿色飞迖為塑胶料带). b.选择“自动生產”中的“零件供给状况”记下该料站的料名称. c.在“自动状况”吸取此物料后,在“教示”中选择此料站名称,按“编辑”,之后修改其中的“料带种类”.(1為塑胶,0為纸带). d.进行“识别”按start键识别正确后,按“反映给资料库”,再按二次“取消”退出.(2)替代料方向更换方法: a.依次点击“资料编辑” “机种资料”后开啟“生產中之机种.” b.点击“零