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长卓浅谈贴片机机器视觉系统的应用

2019-07-08

在高精度贴片机中广泛采用的机器视觉系统,其主要作用包括PCB的精 确定位、元器件定心和校准、元器件检测等。

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①PCB的精 确定位。PCB的精 确定位是视觉系统最基本的作用,在PCB原图的角落附近设计三个基准标志(Mark点),利用这三个基准标志,贴装系统根据设定的基准位置和PCB的实际位置之间的差別计算PCB精 确定位补偿值,在系控制下完成全部操作,不需要人工干预。采用这三个基准标志,贴装系统能对X轴和y轴的线性平移、正交,定标和旋转等误差进行补偿。


②元器件定心和校准。由于元器件中心和元器件引线的中心不重合及定心机构的误差,贴装工具很难严格地对准元器件中心或引线中心,一般都有一定偏离,这就导致元器件引线和PCB上焊盘图形的对准误差。对于细间距元器件,由于对这种偏差要求严格,因而必须借助于视觉系统对元器件定心和对准。视觉系统对元器件定心和对准可以根据贴装精度的实际要求选择采用机械定心爪、定心工件台或光学对准系统等。


③元器件检测。贴片机应检测元器件是否已被贴片头成功地从供料器上拾取,拾取的元器件取向是否正确,元器件的电气技术规格是否符合要求。完成这些检测项目要求贴片机有复杂的检测系统,并且当发现有缺陷的元器件时,贴片机必须进行适当的纠正动作。在通用贴片机上,通常是放弃有缺陷的元器件,并另取一个代替,而在高速贴片机上则不可能马上执行纠正动作,它将丢弃有缺陷元器件并继续按程序贴装,直到全部程序完成后,再进行替换有缺陷元器件的补贴工序。

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元器件对位检测装置有CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)系统、line-Sensor、激光对位系统。CCD系统、line-sensor检测元器件范围广泛,从片式阻容元器件到大型集成电路,检测精度较高,一般用在高精度贴片机上;激光对位系统主要用来检测片式阻容元器件和小型集成电路,检测速度快,一般用在高速贴片机上。有些多功能贴片机为了能既快又精 确地处理各种元器件,往往安装有多个视觉对位系统。例如,雅马哈公同的YVL88贴片机除了在机体后侧安装有上视CCD视觉对中系统外,在贴片头上还安装有激光对位系统,较好地满足了各种元器件的检测需求。典型的贴片视觉对中系统如图所示。


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