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索尼SONY：SI—G200MK5新型高速贴片机保养及维护

第1章SONY系列贴片机结构

SONY贴片机的结构可分为:机架，基板(PCB或载有PCB的载具)传送机构及支撑台，X、Y与Z/θ伺服，定位系统，光学识别系统，贴片头，供料器，传感器和计算机操作软件系统。现将上述各种结构的特征及原理简介如下

1.1 机架

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。目前的贴片机有各种形式的机架，大致可分为两类：整体铸造式和钢板烧焊式。SONY贴片机多采用整体铸造式机架，整体铸造的机架的特点是整体性强，刚性好，整个机架铸造后采用时效处理，机架的变形微小，工作时稳固。

1.2 传送机构与支撑台

传送机构的作用是将需要贴片的基板送到预定位置,贴片完成后再将基板送至下道工序。

传送机构是安放在轨道上的超薄型皮带传送系统。通常皮带安置在轨道边缘，皮带分为L，M，UL三段，并在M区传送部位设有基板夹紧机构，每区均装有红外传感器，它能识别基板的进入、送出及记录基板的数量。

在贴片机工作中，基板的进入、贴片、送出始终在导轨上，当基板送到导轨上并前进到M区时，基板会有一个减速动作并撞到停止感应器，基板停止运行，与此同时， M区上的压紧机构将基板压紧，停止器下降。

在基板的下方，有一块支撑台板，台板上有阵列式圆孔,当PCB进入B区后，可根据基板结构需要在台板上安装适当数量的支撑杆(支撑pin)，随着台面的上移，支撑杆将基板支撑在水平位，这样当贴片头工作时就不会将基板下压而影响贴片精度。

1.3 X，Y与Z/θ伺服定位系统

1.XY伺服定位系统功能

X，Y定位系统是贴片机的关键机构。它的功能是支撑贴片头，即贴片头安装在X导轨上，X导轨沿Y方向运动从而实现在X-Y方向贴片的全过程。

2.XY伺服定位系统结构

滚珠丝杠---直线导轨的结构，贴片头固定在滚珠螺母基座和对应的直线导轨上方的基座上，马达工作时，带动螺母做X方向往复运动，有导向的直线导轨支承，保证运动方向平行，X轴在两平行滚珠丝杠--直线导轨上做Y方向移动，从而实现了贴片头在X-Y方向正交平行移动。

3.Y轴方向运行的同步性

由于支撑着贴片机头的X轴是安装在两根Y轴导轨上,为了保证运行的同步性,贴片机X轴运行采用完全同步控制的伺服电机驱动系统。

4.RT/RN轴旋转定位

贴片机直接将脉冲马达安装在贴片头上，以同步带带动砖塔绕RT轴转动，实现吸嘴位置的转换。砖塔又带动吸嘴的RN轴转动实现θ方向高精度的控制。

1.4 光学系统

贴片机中的光学系统，在工作过程中首先是对基板上的PCB的位置确认。当基板输送至贴片位置上时，安装在贴片机头部的相机，首先对基板上PCB上所设定的定位标志(mark点)进行识别，实现对基板上PCB位置的确认。相机对定位标志确认后，将信息反馈给计算机，计算机计算出贴片原点位置误差(△X、△Y)，同时反馈给运动控制系统，以实现对PCB的识别过程。

在对PCB位置确认后，接着是对元器件的确认，包括：

1)元件的外形是否与程序里元件信息一致(尺寸、形状)

2)判别元件中心。

1.5 贴片头

贴片头是贴片机关键部件,它拾取元件后能在校正系统的控制下自动校正位置,并将元器件准确地贴放到指定的位置。

1.几种贴片机的贴片头类型

1)高速机(SONY-sig200mk3/g200)

高速机(SONY-sig200mk3/g200)的贴片头为转塔式，共有两个贴片头，每个贴片头可以手动安装12个吸嘴，不能自动更换、安装。砖塔的转动速度很高，能够实现快速吸取贴装元件。

2)多功能机(SONY-sig200)

多功能机(SONY-sig200)的贴片头为水平旋转式，共有两个贴片头，每个贴片头能安装8个吸嘴，共有六个吸嘴交换站(弹匣)，每个交换站可以容纳八个吸嘴，可以按照已设定好的参数自动更换吸嘴，水平旋转式的结构相对于转塔式的结构而言，运动和贴装速度要慢一些。

3)泛用机(SONY-f209)

泛用机(SONY-f209)只有一个贴片头，且只能装有一个吸嘴，有一个可容纳六个吸嘴的吸嘴交换站(弹匣)，对应不同的元件会按照已设定好的参数自动更换不同的吸嘴。

2.吸嘴

吸嘴安装在贴片头上的吸嘴头上，由反光板和吸嘴主体组成，在贴片机工作过程中起着很重要的作用，要根据不同的元件选用不同的吸嘴?？勺远晃斓奶加幸桓隼嗨朴诩庸ぶ行牡犊獾淖爸媒凶鑫旖换徽?弹匣)，需要使用或更换的吸嘴就安放在弹匣内。

1)吸嘴的型号选用

吸嘴的型号是比较好选取的，它由贴片机种类代码、照明类型代码、吸嘴尖端外径、吸嘴内径、材料编号组成，选用时要按照所吸取元件的信息进行选择。例如AF06042：高速机，反射灯照明，外径0.6mm，内径0.4mm，使用编号为2的特殊材料制造(材料编号若为0则为不使用特殊材料)。

吸嘴的型号代码如下表1.1

2)吸嘴的真空系统

吸嘴的真空系统由吸嘴头、真空切换阀、shaft杆、内外轴弹簧及真空发生器组成。

真空切换阀是由阀体、虑棉、橡胶垫片、两个阀门和阀门连杆组成。两个阀门为连动关系只能有一个开启，工作时AV推杆推动阀门进行真空切换，上部阀门(真空阀)下压无真空进行抛弃或贴片动作，下部阀门(通气阀)下压则有真空进行吸嘴进行吸料动作。吸嘴在吸片时，必须达到一定的真空度方能判别拾起元件是否正常，当元件站立立或因元件“卡带”未能被吸起时，贴片机将会发出报警信号。

shaft杆是吸嘴上下运动的导杆，具有夹持吸嘴，与真空切换阀配合导通气流的作用。

1.6供料器

供料器(feeder)的作用是将元件按照一定规律和顺序提供给贴片头以便准确方便地吸取，它在贴片机中占有教多的数量和位置，它也是选择贴片机和安排贴片工艺的重要组成部分。

1.物料编带

物料的带状包装在生产中占有教大比例。常见的有电阻、各种电容、电感以及各种脚零件、异型零件等。带状包装由带盘与编带组成，类似于就是电影放映机的电影胶带。

根据材质不同，分为纸编带和塑料编带，其中纸编带包装与塑料编带的器件，可用同一种带状供料器，而有些情况下有所不同，但不管那种材料的包装带，均有相同的结构。

纸编带由基带、底带和带盖组成，其中基带是纸，而底带和盖带则是塑料薄膜?；喜加行≡部?，又称同步孔，是供带状送料器上棘轮传动时的定位孔，两孔之间的距离称为步距(为4mm)。矩形孔是装载元器件的料腔，用来装载不同尺寸的元件。W指带宽，带宽已有标准化尺寸，有8mm,12mm,16mm,24mm和32mm.

塑料编带由基带、盖带和底带(有些盖带和底带为一体)组成，均为塑料，同步孔及带宽与纸带相同。

2.供料器的种类

根据驱动同步棘轮的动力来源，带状供料器可分为机械式、电动式。机械式就是棘轮传动结构，它是通过向进给手柄打压驱动同步棘轮前进的，所以称为机械式，SONY-g200aa/g200bb使用的供料器为机械式(图1.9)。而电动式的同步棘轮的运行则是依靠低速直流伺服电机驱动的，如SONY-g200mk3、SONY-f209。

3.机械供料器的运行原理

编带安装在供料器上，编带轮固定在供料器的轴上，编带通过压带装置进入供料槽内。上带与编带基体通过压带装置分离，固定到收带轮上，编带基体上的同步孔(编带小孔)装入同步棘轮齿上，编带头直至供料器的外端。供料器装入供料站后，贴片头按程序吸取元件并通过“进给滚轮”给手柄一个机械信号，使同步轮转一个角度，使下一个元件送到供料位置上。吸嘴运动到元件位置，取走元件。上层带通过皮带轮机构将上层带收回卷紧，废基带通过废带通道排除到外面，并定时处理。

工作过程：进给手柄下压——连杆带动连杆装置后移——料膜揭起——进给手柄复位——棘齿轮转动一定角度带动编带进给——收带轮收料带——吸嘴进行吸料动作

4.供料器型号

机械供料器的型号是按照料带的种类、进给量(pich)和料带宽(W)制定的，共有四个数字和一个字母组成，前两位数字只料带宽，后两位只进给值，字母表示E(塑料带)或P(纸料带)。如0802E就是料带宽8mm，进给量2mm，塑料编带的物料。

5.供料器的安装

由于smt组装的产品愈来愈复杂，每种电子产品需装贴的元件也愈来愈多，因此要求贴片机能装载更多的供料器，通常以能装载8mm送料器的数量作为贴片机供料器的装载数。供料器一般安装在台车上，高速机和多功能机有两架台车，每架可安装最多50个供料器，泛用机则只有一架最多可安装50个供料器的台车。

1.7传感器

SONY贴片机中装有多种传感器，如压力传感器、负压传感器和位置传感器等。现将各种传感器的功能简介如下

1.压力传感器

贴片机中，包括各种气缸和真空发生器，均对空气压力有一定的要求，低于设备要求的压力时，机器就不能正常运转，压力传感器始终监视着压力变化，一旦异常，即及时报警，提醒操作者及时处理。

2.负压传感器

贴片机的吸嘴靠负压吸取元器件，它由负压发生器(真空发生器)和真空传感器组成。负压不够，将吸不住元器件，供料器没有元器件或元件卡在料包中不能被吸起时，吸嘴将吸不到元器件，这些情况出现会影响机器正常工作。而负压传感器始终监视负压变化，出现吸不到或吸不住元器件的情况时，它能及时报警，提醒操作者更换供料器或检查吸嘴负压系统是否堵塞。

3.位置传感器

基板的传输定位，包括基板的计数，贴片头和工作台运动的实时检测，辅助机构的运动等，都对位置有严格要求，这些位置需要通过位置传感器的限定来实现。

4.图象传感器

贴片机工作状态的实时显示，主要采用CCD图象传感器，它能采集各种所需的图象信号，包括PCB位置、器件尺寸、并经计算机分析处理，使贴片头完成调整与贴片工作。

5.区域传感器

贴片机在工作时，为了贴片头安全运行，通常在贴片头的运动区域内设有传感器，运用光电原理监控运行空间，以防外来物体带来伤害。

第2章 贴片机应用

本章从实际应用的角度对贴片机的应用进行论述，包括准备工作，生产调试，产品品质等内容。

2.1贴片机生产前期准备

贴片机产线要生产产品前需要接受厂内生产管理部门下达的工令，拿到一份上料表，以确定所生产产品，其内容包括：所用程式、供料器轨道号、料带宽度、料带pich值、上料料号、贴装参照等。

当工令下达后，线上人员按照上料表选供料器上料，随线生技调用准备程式，以备生产。程式调用完毕，要根据基板宽度信息设置轨道宽度，根据程式资料信息选取安装吸嘴，并且要核对供料器型号，调节物料取料位。

1.程式的调用

操作权切换为”管理者”模式，打开”资料编辑”，点击“档案”选项下的“开启”,选取名称与上料表一致的程式，双击打开，点击“档案”下的“存储口下载”确认下载程式，打开“生产管理”页面查看生产信息，核实是否下载成功。

2.设置轨道宽

在“机种资料切换”、“手动操作”页面中均有轨道宽度调整一项，两者功能相同。在轨道宽度调整对话框中，输入所需轨道宽度值，按机台“ORG”键回复原点，回复完毕，按”START”键调整轨道宽度，调节完毕关闭对话框。

3.吸嘴的选取与安装

在“生产管理”页面，选择“吸嘴头资料”选项卡，查看机台所需吸嘴及吸嘴安装序号，然后进行安装。安装完成进行吸嘴认识，检查有无异常吸嘴。

核对供料器型号及对取料位的调节。

供料器型号的核对比较简单，电动供料器只需核对料带宽度，而机械供料器则需核对pich、料带宽度、和料带种类，每一项都不可有差错。

2.2初件及生产

贴片机准备工作完毕，确定印刷机、AOI、回焊炉可正常使用。用双面胶和PCB制作双面胶板，直接投入贴片机，运行贴片机进行贴片。贴片完成，检查贴片情况，看是否有少件、多件、偏位、反向、反白的情况，如果正常则可以下第一片印有锡膏的PCB，这片板叫做初件。再检查贴片情况，和检查双面胶板方式一致，确认无误，下板生产，密切观察贴片品质。

2.3产品品质的控制

这里说的产品品质只是贴片机贴出产品的品质好坏，也就是控制产品的不良，将贴片机贴片的不良降到最低。贴片机贴片不良主要有元件的少件、多件、反白、反向、偏位等。

其中少件的情况排除程式问题、程序的执行问题外基本不会出现;多件是吸嘴吸料不稳，件在贴装前掉落到板上;反白为进料不稳，件在料带里被弹翻起来，导致吸嘴吸着件的反面，而且相机也识别通过，造成反白;偏位为最长出现的不良，包括上、下、左、右偏位，旋转偏位等。出现这些问题后必须及时追踪改善，否则造成大的不良，就会引起一定的损失，影响产能及经济利益。

具体改善措施及原因分析，见下表表2.1

2.4对抛料率的控制

所谓抛料就是指贴片机在生产过种中，吸到料之后不贴，而是将料抛到抛料盒里或其他地方，或者是没有吸到料而执行以上的一个抛料动作。抛料造成材料的损耗，延长了生产时间，降低了生产效率，提高了生产成本。抛料率是衡量抛料程度的一个量，为抛料数与理论吸着数的百分比，所以为了优化生产效率，降低成本，必须解决抛料率的问题(FXC允许的抛料率为0.08%)。下面介绍抛料的部分主要原因及对策

1.吸嘴问题

吸嘴变形，堵塞，破损造成气压不足，漏气，取料不起，取料不正，识别通不过等。

对策：清洁保养或更换吸嘴。

2.识别系统问题

视觉不良，视觉或相机镜头不清洁，有杂物干扰识别，识别光源选择不当，或识别系统有问题。

对策：清洁擦拭识别系统表面，保持干净无杂物沾污等，调整光源强度，更换识别系统部件。

3.取料位问题

因取料不在料的中心位置，取料高度不正确(一般为碰到零件后下压0.05MM)而造成吸偏，识别时跟对应的数据参数不符而被识别系统当做无效料抛弃。

对策：调整取料位置及取料高度。

4.真空问题

气压不足，真空气管通道不顺畅，有异物堵住真空通道，或是真空回路有泄漏造成气压不足而吸不起料或在贴片的途中掉落。

对策：调气压到设备要求气压值，清洁气压管道，修复泄漏气路。

5.程序问题

所编辑的程序中元件参数设置不对，跟来料实物尺寸，亮度等参数不符造成识别通不过而被丢弃。

对策：修改元件参数，按元件现在参数设定。

6.来料的问题问题

来料问题主要是来料不规则或为不合格产品。

对策：更换物料。

7.供料器问题

供料器位置变形，供料器进料不良(供料器棘齿轮损坏，料带没有卡在供料器的棘齿轮上，供料器下方有异物弹簧老化，或电气不良)，造成取料不到或不良而抛料，或者供料器损坏。

对策：供料器调整，清扫供料器平台，更换已坏部件。

第3章 常见故障及排除措施

SONY贴片机在生产中常?；嵊龅揭恍┬」收?。常见的故障主要有轨道搬送部故障，零件吸附错误故障，供料部故障，识别错误，真空问题，机台系统问题等几类。当遇到故障问题时如果排除不当可能会带来不必要的麻烦，导致工时的损失，甚至会给机台本身本身的零部件带来不必要的报废，造成重大损失。下面将在生产中经常遇到的一些故障及其原因，做些总结。

1.轨道搬送部故障

一般有搬送速度问题、轨道有杂物卡板、基板残胶卡板、感应器不良等。

2.零件吸附错误故障

包括吸着错误、未吸着错误两种，吸着错误是指相机认识的零件厚度大于机台内部资料厚度的允许值，出现这种问题的原因可能是吸嘴问题、元件问题、资料预设的零件厚度允许值过小等。

1)吸嘴问题：

使用相机认识吸嘴，看是否有沾锡，沾锡的话会造成吸嘴的认识长度变长;自动认识吸嘴看是否有不合格吸嘴。

2)元件问题：

元件厚度与资料里的厚度值不符，需要重新更改资料;元件表面毛刺，会造成识别元件厚度过厚，需要更换物料。

3)资料问题：

元件的尺寸值不可能百分百一致，在一定范围内的变化是允许的，所以资料里设置了一个元件厚度变化的允许值，这个值大小要适当，一般默认为+30%，对于个别元件可以设置最大到+99%，不能到100%。

3.识别错误

是指吸取到的元件的贴装面经相机识别后与事先输入的元件资料不符。这类问题会与灯光亮度、识别类型、吸嘴沾锡、相机镜头脏污等情况有关。

1)灯光亮度

灯光过明或过暗都会影响元件的识别，过亮的话可能会使元件边界模糊，不容易识别，过暗会使元件的一部分结构不能被照清楚，造成识别错误，所以正确的灯光对元件的识别很重要。

2)识别类型

SONY贴片机识别类型有晶片类零件、bga零件、脚零件、异型零件等。按照零件类型选对识别类型对零件的识别也很重要。其中晶片类零件、bga零件、脚零件的识别都对应相应的零件。而异型零件的识别时最特殊的一个，它能做每一种零件的识别，不过一般只处理在前几类零件之外的零件，向马达、卡槽类的。几类零件识别里晶片类零件也可以做矩形贴装面，形状规则的零件的识别，但注意要调节好灯光。

3)吸嘴沾锡

吸嘴沾锡会造成零件吸倾斜，识别时使贴装面得面积减小，造成识别不过。

4)相机镜头脏污

镜头有杂物会干扰零件的识别，擦除污物即可。

4.供料部故障

供料部故障包括供料器故障、台车故障、切刀故障等等。

1)供料器故障

经常遇到的供料器故障有卡带轴、进料不稳、电机动力不足、不卷料带等?？ù崾橇洗蛹稚贤牙牖蛘吡洗砬植荒芾洗斐?，只要重新安装料带把料带弄顺即可;进料不稳可能为料盘太紧、料架卡料盘、供料器运行不稳等原因造成。料盘太紧、料架卡料盘，一般松动料盘、修磨料架即可解决。但供料器运行不稳则需要维修调整供料器，在生产中最快捷的方法为更换供料器。

2)台车故障

主要是台车升降不能正常进行，这种故障较简单，siG200查看是否在台车定位处夹杂有异物，台车是否推送到底等一般即可解决，但是siG200MK3必须关闭机罩才能进行台车的升降?；褂芯褪翘ǔ滴?，气压不足时，是不能进行台车升起动作的。

3)切刀故障

主要为切刀不动作、动作不切断两种。切刀不动作要检查电气线路是否有问题，切刀是否被卡住;动作不切断可能为切刀间隙过大、料带因异物阻挡未进入切刀间隙，只要做适当的间隙调整或清除异物即可恢复正常运转。

5.真空问题

包括真空系统漏气、吸嘴无真空等问题。真空系统漏气，一般真空切换阀漏气较多见，保养或更换即可解决;若不是切换阀的问题，则需要检查整个真空系统。吸嘴无真空，一般为shaft杆装反，只需翻转180度即可解决;若不是shaft杆问题，则需要检查整个真空系统是否有堵塞，断路等请况。

6.SNOY贴片机机台系统问题

此问题一般直接找机器厂商处理，切不可私自进行处理，如wcpu错误、异常死机、不能启动等等问题。

第4章 SNOY贴片机的保养

工厂在使用贴片机时，一般为连续生产形势，除保养大修外机器一般不会?；?。企业为了不影响贴片机的正常使用及贴片质量，会制定严格的保养计划，来进行贴片机的保养维护。下面介绍一下SONY贴片机的基本的保养方法及具体保养作业的进行。

1.贴片机保养要做的准备

准备无尘纸、清水、新虑棉、超声波清洗器、清油、黄油、红油、轨道丝杠润滑及油枪、溶剂、棉签、气枪、扭力扳手、内六角扳手、捅针等。

保养流程(此流程只是一般顺序，也可以各部单独保养)

降台车­、拉出台车——保养清洁搬送轨道——关伺服器——润滑保养丝杠及滑轨——拆卸保养吸嘴——拆卸保养真空切换阀——拆卸保养Shaft杆——润滑吸嘴头齿轮——安装真空切换阀——安装Shaft杆——安装吸嘴——开伺服器——认识吸嘴——推回台车、升起台车(siG200不升起台车)——试转

2.主要保养作业方法

1)对搬送轨道的检查及保养

检查轨道皮带是否损坏、松脱，检查轨道上是否有异物，检查完毕使用无尘纸清洁轨道(残胶、污物等)。

2)贴片头滑轨及丝杠的润滑

使用无尘纸将滑轨及丝杠擦拭干净，保证没有残留的油污及杂物。使用油枪将润滑油从丝杆、滑轨上油嘴注入滑轨及丝杠各自的运动副的接触面，直到挤干净脏污的润滑油为止，使用无尘纸擦拭干净。手动活动贴片头，使油在丝杠、滑轨表面涂布均匀。

3)Shaft杆的保养

Shaft杆是用来夹持吸嘴并作为吸嘴真空通路的部件，它的拆卸及安装都比较困难，需要专用的拆卸工具。将Shaft杆拆下，使用无尘纸将杆体包住，使用气枪从杆的开口处吹气，将脏污吹至无尘纸上，直至吹净为止。使用无尘纸将Shaft杆擦拭干净表面涂抹少量黄油，安装上Shaft杆，但要注意是否有真空。

4)真空切换阀的保养

使用内六角扳手将真空切换阀拆下，取下外包橡胶垫片，拆下虑棉，使用气枪将阀体上的油污吹净，再使用无尘纸将切换阀擦拭干净，安上新虑棉，装上外包橡胶垫片。用棉签蘸取适量红油，点到阀体连杆铰链处，再取适量清油，进行阀门的润滑。作业完毕使用扭力扳手(扭力39N)安装切换阀。

5)吸嘴头齿轮的保养

旋转吸嘴头，将吸嘴头上的小齿轮擦拭干净，取适量红油涂抹到小齿轮上，转动吸嘴头，使小齿轮润滑充分。

6)供料器的保养

供料器的保养较简单，只要将供料器盖和卷轮上的残胶使用无尘纸蘸溶剂清理干净即可。

7)吸嘴的清洁保养

先用捅针疏通吸嘴内孔，然后将超声波清洗器装适量水，将吸嘴放入其中，盖上盖子，启动清洗几次，清洗完毕吹干净即可。

8)相机镜头的清洁

相机在贴片机中是比较“脆弱”的部件,因为其线路较细小，且暴露在外侧，所以切忌使用气枪吹其线路。因其结构复杂且精密所以一般非厂家人员不能拆卸，一般只能清洁镜头，所以直接使用干无尘纸擦拭镜头，擦拭干净即可。

结 论

SONY系列贴片机属于精度较高的一类精密贴片机，使用时应注意用心维护，定期保养，但保养频率不能过于频繁。生产时，应时刻关注机台运转情况，及贴片的品质，机台的运行情况会直接影响贴片的品质。时刻关注作业员线上作业，尽量避免因作业员作业不当引发的问题。遇故障报错及时与作业员交流，分析原因，进行排故，遇不能独立排除的故障及时找寻工程师或厂商进行处理，以免损坏机台或损失较多的工时，降低产能。做到会做快做细心做，不会不做，学会在做。保养时一定要细心，避免因保养不当给贴片机带的零件报废、贴片不良等损失。

本文所写到的内容局限性很强，只针对SONY系列贴片机使用，其中内容均是从实际生产角度考虑而写，难免有认识不到的地方，不足之处很多，语言措辞多有不当之处，敬请原谅。