董勇

摘 要：隨著電子產(chǎn)品的廣泛普及和功能的不斷提升，原有的插接式PCB電路的集成程度已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代科技的需求。SMT生產(chǎn)線則是對高集成度的貼片元件進(jìn)行貼裝的一種全自動生產(chǎn)線，而貼片機(jī)則是整個SMT生產(chǎn)線中最核心的設(shè)備，其主要功能是為各種SMC/SMD元器件和部分插裝元件進(jìn)行貼裝工作。本文就如何對SKM-898型全自動貼片機(jī)進(jìn)行調(diào)試與維護(hù)進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：貼片機(jī) PCB電路板 SKM-898 調(diào)試

SMT （Surface Mount Technology）的中文譯為“表面組裝技術(shù)”，是一門包括元器件、材料、設(shè)備、工藝以及表面組裝電路基板設(shè)計(jì)與制造的系統(tǒng)性綜合技術(shù)，也是現(xiàn)在最熱門的電子產(chǎn)品組裝方法之一。

一、SMT生產(chǎn)線概述

1.SMT在我國的發(fā)展?fàn)顩r

一方面是SMT行業(yè)的發(fā)展先后經(jīng)歷了四個階段。第一個階段：20世紀(jì)60年代。在電子儀器儀表行業(yè)軍工領(lǐng)域中，為了實(shí)現(xiàn)微型電子儀器和軍用通信設(shè)備的微型化，人們開始嘗試通過元器件焊接形式的改變來縮小設(shè)備的體積，即由原來的“長腿”元器件換為無引腳的電子元器件，并將其直接焊接在印制電路板上。這就是今天“表面組裝技術(shù)”的雛形。

第二個階段：1975年以后。為了促進(jìn)電子產(chǎn)品的小型化和多功能化的發(fā)展，SMT技術(shù)在各個民用領(lǐng)域中開始被廣泛地運(yùn)用。其中用得最多的包括照相機(jī)、收音機(jī)和家用攝像機(jī)等等。

第三個階段：1986年以后。隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和電子產(chǎn)品行業(yè)競爭的日趨激烈，SMT行業(yè)的技術(shù)不斷成熟，工藝可靠性不斷提高。而這一階段SMT的改進(jìn)目標(biāo)鎖定在了“降低成本”上。

第四個階段：現(xiàn)階段的電子產(chǎn)品，特別是較為尖端的設(shè)備正在向多元化、輕量化、微型化、高可靠、高速度、高性能等多方面發(fā)展。并且在SMT的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展衍生出一種更為先進(jìn)的全新技術(shù)——MPT微組裝技術(shù)。相信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，MBP會為我們帶來更為先進(jìn)的產(chǎn)品。

另一方面是我國SMT技術(shù)的發(fā)展。我國最早引進(jìn)SMT生產(chǎn)線的行業(yè)是20世紀(jì)80年代初期的電視機(jī)制造業(yè)。當(dāng)時為了能將大量彩電調(diào)諧器嵌入最新的彩色電視機(jī)產(chǎn)品中，我國的電視機(jī)廠開始嘗試引進(jìn)SMT生產(chǎn)線。

大約20世紀(jì)90年代初，包括南京714廠、夏新集團(tuán)、大連華錄、北京電視設(shè)備廠等國有生產(chǎn)企業(yè)開始大量引進(jìn)SMT生產(chǎn)線，這也使我國SMT技術(shù)的發(fā)展掀起了一次高潮。

進(jìn)入21世紀(jì)以后，SMT產(chǎn)業(yè)在我國得到了空前的發(fā)展，同時推動了世界SMT技術(shù)的革新。現(xiàn)在一條完整的SMT生產(chǎn)線除了部分高精度貼片機(jī)技術(shù)仍然由國外企業(yè)把持外，絕大多數(shù)設(shè)備、耗材、原材料、模板等是我國自主生產(chǎn)研發(fā)的。尤其是模板鋼網(wǎng)的制造，我國已處于國際領(lǐng)先水平。

2.SMT生產(chǎn)線各設(shè)備功能

一條完整的SMT生產(chǎn)線主要包括了送板機(jī)、印刷機(jī)、貼片機(jī)、接駁機(jī)、回流焊和AOI。

（1）送板機(jī)站：為生產(chǎn)線輸送需要進(jìn)行表面貼裝的PCB電路板。

（2）印刷機(jī)站：為PCB基板上的焊點(diǎn)涂抹焊錫膏。

（3）接駁機(jī)站：將已印刷完成的PCB板送至貼片機(jī)內(nèi)，此站通常會加一人工目檢。

（4）貼片機(jī)站：將電路板所需的元件，依次貼裝在PCB基板上。

（5）回流焊站：通過傳送帶將PCB送入回流焊爐中，進(jìn)行元器件的焊接。

（6）AOI站：利用光學(xué)折射原理，對PCB板上的元器件焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測。

二、SKM-898型全自動貼片機(jī)操作

1.常用貼片機(jī)的種類

貼片機(jī)按照速度分類，包括中速貼片機(jī)、高速貼片機(jī)、超高速貼片機(jī)。

貼片機(jī)按功能分類，包括高速與超高速貼片機(jī)、多功能貼片機(jī)。

貼片機(jī)按照貼裝元器件的工作方式分類，包括流水作業(yè)式貼片機(jī)、順序式貼片機(jī)、同時式貼片機(jī)、順序—同時式貼片機(jī)。

2.全自動貼片機(jī)工藝流程

一方面是貼片作業(yè)準(zhǔn)備。貼片作業(yè)準(zhǔn)備工作主要包括：貼裝工藝文件準(zhǔn)備，元器件類型、包裝、數(shù)量與規(guī)格稽核，PCB焊盤表面焊錫膏涂覆稽核，料站的組件規(guī)格核對等等。

另一方面是操作前檢查。操作前檢查主要包括：檢查電源是否連接正常，檢查氣壓是否達(dá)到貼片機(jī)規(guī)定的供氣需求（通常不低于0.55Mpa），檢查前后安全蓋是否已蓋上，檢查送料器是否有翹起、雜物或散料在供料器上，檢查貼裝頭吸嘴是否歸位。

3.SKM-898貼片機(jī)的調(diào)試步驟

第一步是界面介紹。當(dāng)啟動設(shè)備后，進(jìn)入設(shè)備軟件主界面。主界面的左邊為各控制按鈕?？蓪υO(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的操作與設(shè)置。

進(jìn)入主界面后，左邊豎排按鈕中有“New File”新建文件、“Save”保存文件、“Load File”打開文件、“Import CAD File”導(dǎo)入CAD 文件、 “Teaching”教學(xué)、“Setup”示教、“Run”運(yùn)行、“Power On”通電、“Nozzle HD-ORG” 檢查吸嘴原點(diǎn)、“Exit”退出按鈕。

第二步是建立元件庫。當(dāng)新建元件庫時，從主界面中點(diǎn)擊“Teaching”進(jìn)入PCB設(shè)置界面，點(diǎn)擊 “Cancel”按鈕關(guān)閉PCB參數(shù)界面進(jìn)入元件庫界面。要添加新的元器件請?jiān)凇癓ib Info ”界面中“Pttn”下拉編輯中選擇“New”后填入元器件封裝名，分別設(shè)置好元器件的“長、寬、高、極性和閥值”等參數(shù)。

第三步是建立材料清單。新建立一塊PCB數(shù)據(jù)都需要首先設(shè)置此PCB的材料清單（BOM），材料清單中列出了此PCB板所需要貼裝的元器件的“Pattern”和“Comment”。

從主界面中點(diǎn)擊“Teaching”教學(xué)按鈕，進(jìn)入PCB設(shè)置界面，點(diǎn)擊左邊“Cancel”按鈕關(guān)閉PCB參數(shù)進(jìn)入元件庫。在“Lib Info ”界面中“Pttn”下拉編輯中選擇元器件，填入其后元器件的“Comment”參數(shù)，點(diǎn)擊“Insert”插入材料清單，同時選擇吸取該元器件的吸嘴“Nozzle”。如果需要添加的元器件“Pattern”在元件庫中沒有，則需要首先在元件庫中添加。endprint

第四步是元器件數(shù)據(jù)的編輯。添加元器件數(shù)據(jù)的步驟如下：在“Lib Imfo”界面點(diǎn)擊貼片數(shù)據(jù)信息按鈕“Mount Imfo”打開修改數(shù)據(jù)對話框；通過XY軸運(yùn)動控制面板，點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕移動示教相機(jī)到待貼元器件位置，并使圖像顯示區(qū)域的黃色十字對準(zhǔn)待貼元器件位置中心；點(diǎn)擊左邊“Get and Save Image”按鈕獲取一條數(shù)據(jù)位置，再點(diǎn)擊“Add”添加一條新位置數(shù)據(jù)；點(diǎn)擊“Group”的下拉列表框，如果需要本臺設(shè)備貼裝此位置就選擇與本設(shè)備聯(lián)機(jī)組號相同的組號，如果用聯(lián)機(jī)組號的其他設(shè)備貼裝此位置則選擇與其他設(shè)備聯(lián)機(jī)組號相同的聯(lián)機(jī)組號；設(shè)置Pattern_Comment，點(diǎn)擊“Edit”按鈕，到“Lib Info”界面的BOM中選擇；設(shè)置角度Angle ，從鍵盤輸入元器件偏轉(zhuǎn)角度。元器件的角度的設(shè)置：元器件的角度的定義是，以一定的元器件放料位置為0?（如以chip 在送料帶上的放料位置為0?），與PCB 上元器件的位置作比較，需要旋轉(zhuǎn)一定的角度后才能到達(dá)元器件在PCB 上的位置；旋轉(zhuǎn)的角度是以順時針方向?yàn)檎鏁r針方向?yàn)樨?fù)來設(shè)置。（設(shè)置角度一般在±180?間為佳）

修改元件數(shù)據(jù)的具體步驟如下：在“Mount Info”界面；選擇要修改的元器件位置數(shù)據(jù)，雙擊所選元器件數(shù)據(jù)信息，示教相機(jī)就到達(dá)該元器件在PCB上的相應(yīng)位置；修改元器件要修改的數(shù)據(jù)或調(diào)整X、Y軸坐標(biāo)；點(diǎn)擊獲取數(shù)據(jù)按鈕“Get XY”，設(shè)備自動獲取X、Y軸坐標(biāo)并修改當(dāng)前選擇的數(shù)據(jù)。

刪除元件數(shù)據(jù)的具體步驟如下：選擇要刪除的元器件，點(diǎn)擊“Delete”按鈕刪除該元器件的數(shù)據(jù)，確定是否刪除數(shù)據(jù)提示，點(diǎn)“是”即可。

第五步是設(shè)置送料器。送料器下部有兩個固定柱，與基座上的氣孔是對應(yīng)的。放置送料器時，一手握住手柄，另一只手托住送料器前部。將送料器平放使進(jìn)固定柱插入氣孔即可，然后將手柄向前壓緊。

放置完畢后，檢查送料器接觸面與基座是否貼緊。如果沒有貼緊，需要重新放置。送料器接觸面如果與基座沒有貼緊，會導(dǎo)致漏氣，并使送料器的送料位置、高度發(fā)生改變，從而導(dǎo)致不能正常吸取元器件。

從主界面中點(diǎn)擊“Teaching”后進(jìn)入“Tape Feeder”界面，進(jìn)入送料器信息數(shù)據(jù)框。點(diǎn)擊相應(yīng)X、Y軸運(yùn)動控制面板按鈕移動示教相機(jī)到送料器位置，點(diǎn)擊“On/Off”按鈕使送料器處于送料狀態(tài)，移動示教相機(jī)到料帶槽中心位置，雙擊相應(yīng)送料器信息數(shù)據(jù)項(xiàng)，提示是否需要移動到送料器位置，點(diǎn)“No”進(jìn)入編輯界面，點(diǎn)擊“Get XY Pos Data”按鈕獲取送料器的X、Y軸位置。

首先在送料器信息欄選擇要改動的送料器數(shù)據(jù)信息，選擇或修改送料器的需要設(shè)置的數(shù)據(jù)有“Pattern_Comment、Quantity”等值。當(dāng)以上數(shù)據(jù)設(shè)置或修改完成后，點(diǎn)擊“Ok”按鈕保存當(dāng)前送料器的數(shù)據(jù)信息。

第六步是吸嘴吸料設(shè)置。SKM-898機(jī)型不能自動更換吸嘴，沒有單獨(dú)的吸嘴架，自動生產(chǎn)時需要根據(jù)提示手動更換吸嘴。本設(shè)備可以使用四種類型的吸嘴，其內(nèi)徑分別為0.5mm、2.5mm、4.0mm、8.0mm，分別用于貼裝不同類型的元器件。

當(dāng)在貼裝前放置好吸嘴后，在“Setup”的“Feeder

Test”界面的吸嘴設(shè)置對話框，點(diǎn)擊“Change Com-

pensation Data”按鈕，在吸嘴的相應(yīng)位置選擇吸嘴的類型；當(dāng)在貼裝過程中要貼裝不同的元器件時，提示更換吸嘴，同時選擇吸嘴的類型。

最后一步是自動運(yùn)行。當(dāng)打開設(shè)備、初始化設(shè)備、元器件數(shù)據(jù)、送料器數(shù)據(jù)信息、PCB 的Mark 點(diǎn)的確定、吸嘴位置的放置與設(shè)置等一切貼裝準(zhǔn)備完成后，就可以進(jìn)行自動生產(chǎn)了。按下自動生產(chǎn)按鈕“Run” 進(jìn)入自動生產(chǎn)界面，“Start”按鈕自動轉(zhuǎn)換成“Stop”按鈕；屏幕轉(zhuǎn)換成圖像輸出形式，貼裝時對元器件的拍照，找到元器件的中心點(diǎn)，如果是IC 則找其邊腳，進(jìn)行貼裝時的補(bǔ)償；貼裝信息欄顯示輸出貼裝時的信息。

三、SKM-898貼片機(jī)保養(yǎng)與維護(hù)

1.檢查設(shè)備和其外圍設(shè)備

第一，不要將工具、電子零部件、膠帶碎片或其他物品散落在設(shè)備周圍。第二，不要將工具、電子零部件、膠帶碎片或其他物品遺漏在設(shè)備內(nèi)部。第三，確保設(shè)備沒有出現(xiàn)任何異常情況。第四，不要使零部件、灰塵或其他物體黏附在設(shè)備上，尤其是PCB 升降臺。第五，檢查壓力指示表指示是否正確。

2.日常保養(yǎng)與維護(hù)步驟

一是清潔設(shè)備內(nèi)部和其外圍設(shè)備。查看是否有工具、電子零部件、膠帶碎片或其他物品散落在設(shè)備周圍，如果有請將其清除。

二是確認(rèn)設(shè)備的主斷路開關(guān)斷開。打開設(shè)備前后門檢查設(shè)備內(nèi)部是否有工具、電子零部件、膠帶碎片或其他物品，若有請將其清除。

三是檢查并清潔XY軸光柵尺與讀數(shù)頭。檢查有無灰塵或者其他物體黏附在光柵尺上，若有請用干凈的棉布將其清除。清潔時請小心處理，不要刮傷光柵尺表面或使灰塵等掉落到其他部件上。檢查讀數(shù)頭是否有松動或者傾斜，如有請固定。注意，在固定讀數(shù)頭過程中，讀數(shù)頭與光柵尺間距為1～1.5mm并處于光柵尺正上方，且要當(dāng)心光柵尺，不要刮傷光柵尺表面。

四是檢查并清潔升降臺。檢查有無灰塵或者其他物體黏附在升降臺上，若有請將其清除。清潔時請小心處理，不要使灰塵等掉落到其他部件上。請用清潔布擦拭干凈升降臺上的任何污漬。清潔完畢后，請?jiān)谏蹬_的汽缸支撐柱上添加潤滑油。

五是清潔送料器基座。清潔送料器基座上的灰塵或其他物質(zhì)。檢查送料器基座的送氣孔是否被堵塞，若氣孔被堵塞將影響送料器的送料。

六是全面檢查設(shè)備內(nèi)部。觀察設(shè)備內(nèi)部各部件有無任何異常，若有請及時處理。如果不能正確處理請立即聯(lián)系相關(guān)部門。

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（作者單位：北京市工業(yè)技師學(xué)院）endprint