fuji 和 siemens 贴片机视觉系统的比较
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贴片机的介绍与使用目录一:贴片技术与贴片机关系讲解二:贴片机的编程循序三:贴片机的保养目的贴片技术与贴片机关系讲解(一)X-Y 与Z轴X-Y 定位系统是评价贴片机精度的主要指标,它包括传动机构和伺服系统;贴片速度的提高意味着X-Y 传动机构运行速度的提高而发热,而滚珠丝杆是主要的热源,其热量的变化会影响贴装精度,最新研制的X-Y 传动系统在导轨内设有冷却系统;在高速机中采用无磨擦线性马达和空气轴承导轨传动,运行速度做得更快。
西门子贴片机是采用同步带-直线轴承驱动,该系统运行噪声低,工作环境好。
X-Y 伺服系统(定位控制系统)由交流伺服电机驱动,并在传感器及控制系统指挥下实现精确定位,因此传感器的精度起关键作用。
位移传感器有园光栅编码器、磁栅尺和光栅尺。
1.园光栅编码器园光栅编码器的转动部位上装有两片园光栅,园光栅由玻璃片或透明塑料制成,并在片上镀有明暗相间的放射状铬线,相邻的明暗间距称为一个栅节,整个园周总栅节数为编码器的线脉冲数。
铬线的多少也表示精度的高低。
其中一片光栅固定在转动部位作指标光栅,另一片则随转动轴同眇运动并用来计数,因此指标光栅与转动光栅组成一对扫描系统,相当于计数传感器。
园光栅编码器装在伺服电机中,它可测出转动件的位置、角度及角加速度,它可以将这些物理量转换为电信号舆给控制系统。
编码器能记录丝杆的放置数并将信息反馈给比较器,直至符合被线性量。
该系统抗干扰性强,测量精度取决于编码器中光栅盘上的光栅数及溢珠丝杆导轨的精度。
2.磁栅尺由磁栅尺和磁头检测电路组成,利用电磁特性和录磁原理对位移进行测量。
磁栅尺是在非导磁性标尺基础上采用化学涂覆或电镀工艺在非磁性标尺上沉积一层磁性膜(一般10~20um)在磁性膜上录制代表一定年度具有一定波长的方波或正弦波磁轨迹信号。
磁头在磁栅尺上移动和读取磁恪,并转变成电信号输入到控制电路,最终控制AC伺服电机的运行。
磁栅尺的优点是制造简单、安装方便、稳定性高、量程范围大,测量精度高达1~5um,贴片精度一般在0.02mm。
三菱plc与西门子plc的区别及优缺点三菱plc与西门子plc有什么区别?分别有什么优点和缺点?该如何选择学习哪种品牌?首先它们的编程理念不同,三菱plc是日系品牌,编程直观易懂,学习起来会比较轻松,而西门子plc是德国品牌,指令比较抽象,学习难度较大,但指令较少,而三菱的指令较多,所以学习三菱和学习西门子的周期是一样的;三菱的优势在于离散控制和运动控制,三菱的指令丰富,有专用的定位指令,控制伺服和步进容易实现,要实现某些复杂的动作控制也是三菱的强项,而西门子在这块就较弱,没有专用的指令,做伺服或步进定位控制不是不能实现,而是程序复杂,控制精度不高。
过程控制与通信控制西门子是强项,西门子的模拟量模块价格便宜,程序简单,而三菱的模拟量模块价格昂贵,程序复杂,西门子做通信也容易,程序简单,三菱在这块功能较弱。
所以针对不同的设备不同的控制方式,我们要合理的选用PLC,用其长处,避其短处。
例如某设备只是些动作控制,如机械手,可选择三菱的PLC,某设备有伺服或步进要进行定位控制,也选三菱的PLC;像中央空调,污水处理,温度控制等这类有很多模拟量要处理的就要选西门子的PLC比较合适,某设备现场有很多仪表的数据要用通信进行采集,选西门子的好控制。
区别非常大的芯片肯定是有所不同的(体现在容量和运算速度上)但最大的区别还是体现在编程软件的思路和结构上本人03年以前做的都是日系PLC,三菱松下欧姆龙等,做过不少中小型的项目03年及以后以西门子等欧美品牌为主个人认为三菱(日系的中高端品牌)PLC的软件至少落后西门子5年以上大中型的暂且不说,就拿三菱比较有优势的小型机FX系列和西门子S7-200系列比1、三菱的编程软件从早期的FXGPWIN到近期的GX8.0(我所知道最新的),和所有的日系品牌一样,该软件的编程思路是自上而下的单一纵向结构,而西门子的MicroWIN则是纵向和横向兼备的结构,而且子程序支持局部变量,相同的功能只需要编一次程序即可,大大减少了开发难度和时间2、S7-200一直以来支持强大的浮点运算,编程软件直接支持小数点输入输出,而三菱直至近年推出的FX3U系列才有此种功能,以前的FX2N系列的浮点功能都是假的3、S7-200的模拟量输入输出程序非常简单方便,AD、DA值可以不需编程直接存取的,三菱的FX2N及其以前的系列都需要非常繁琐的FROM TO指令。
西门子、GE、飞利浦、柯达、岛津、日立DR综合性能以及各个DR部件的比较西门子、GE、飞利浦、柯达、岛津、日立DR综合性能比较1、品牌与零部件来源:整机性能稳定性如何取决于品牌和整机零部件来源的一致性。
品牌价值是产品质量最简约的保证,品牌知名度和美誉度越高,品牌价值越高。
而零部件来源的一致性和品牌的同一性,决定了影像链性能的稳定性和零部件间的相互适配性高低。
2、品牌:在DR领域,目前主流品牌依然是西门子、飞利浦、GE,其余均为二类品牌。
3、零部件来源:西门子、飞利浦的DR零部件基本来源与自己的工厂设计制造,零部件相互适配性较高,故障率较低,但价格相对较高。
GE和柯达DR零部件来自全球采购,GE和柯达仅仅是品牌拥有者,尤其是柯达,实际只能生产胶片和相机,从来就不是X线影像产品制造者,所以零部件相互适配性较差,故障率较高,但价格相对低廉。
岛津、日立的DR平板探测器来自佳能,X线系统基本由自己制造。
4、设计制造方式:由于各企业经营理念的差异,目前主要有三种生产方式,一种是从DR的设计到生产走的是一条系统整体设计的一体化道路,这种模式是:为获取优质图像,X线球管、X线高压发生器、滤线器、平板探测器等各零部件之间是预先经过统一规划和设计考虑的,对DR图像信号获取的整个成像链各环节都有质量要求,对摄影系列图像的获取有时间轴上的X线稳定性要求,对数字图像处理系统有快速、实时、高分辨率、图像灰阶多的要求,从X线机到X线平板探测器系统到数字图像系统都由同一品牌公司提供,且所有这些决定了数字化X线摄影系统的性能先进性和系统稳定性,并进而影响图像质量。
另一种生产方式是采用零部件全球采购模式生产,即X线球管、X线高压发生器、滤线器、平板探测器等基本来自外购,从X线机到X线平板探测器系统到数字图像系统由多家不同的公司提供,设备供应商仅仅是品牌拥有者或影像链中某个零部件的生产商,其整机生产过程实质上就是组装集成过程,类似于在电脑市场采购零部件组装电脑,故业内常将此类设备戏称为“兼容机”,还一种为贴牌模式生产,即由某个生产商将自己的产品贴上其他品牌拥有者的品牌标识,由该品牌拥有者负责市场营销。
中国包头职大学报2008年第2期FA N U C与SI E M E N S数控系统信息传递方式的对比与分析马海洋于翠玉(潍坊职业学院.山东雄坊261041)摘要:本文介绍了FA N U C和SI E M E N S数控系统的结构与工作原理,结合主运动信息和辅助运动信息的传递方式.分析了FA N U C系统和SI E M E N S系统内部主要部件的连接方式和两种系统在信息传递方式上的差异。
关键词:FA N U C;SI E M EN S;信息传递围分类号:TG659文献标识码:C文章编号:1671—1440(2008)02---0105-02E l本FA N U C和德国SI E M E N S数控系统是当今世界上使用范围最广的两大数控加工系统。
其系统的稳定性和结构的合理性也代表了当今数控系统发展的前沿,但这两种系统在信息传递和内部部件的连接上存在一定的差异,本文就FA N U C0i C系列与SI E M EN S802D系列为例,来分析这两种系统在主、辅运动信息传递和连接方式上的异同点,使读者更好的了解两种系统在实际线路连接上的差异,提高分析系统线路图的能力。
~、FA N U C与SI E M E N S数控系统的公共组成部分l、数控控制器:FA N U C O i C系统内部数控控制器称为FA N U C O i C(N C),SI E M E N S802D系统内部称为P U C,FA N U C0i C(N C)和PU C均安装与系统面板的背面,为整个数控系统的核心部件。
2、伺服放大器:在数控系统内部伺服放大器用来完成电机的速度环和电流环控制,最终达到对伺服电机的控制。
在S I E M EN S802D系统内部,伺服放大器称为6l l U E,伺服放大器通过各自的总线与数控控制器相连,同时接受伺服电机的反馈信息。
3、I/O单元:数控系统中的辅助信号通过I/O单元来进行输入与输出。
4、电机:数控机床中的电机分为控制各个坐标轴运动的伺服电机和主轴运动的变频电机.分别以不同的连接方式,连接在各自的数控控制器上。
几种主流DCS系统横向对比分析DCS是工业自动化控制系统的一种重要形式,广泛应用于化工、电力、制药等行业。
随着科技的不断发展和进步,DCS系统的功能和性能也得到了很大的提升。
在市场上存在着多种主流DCS系统,如西门子的Simatic PCS 7、霍尼韦尔的Experion PKS、ABB的800xA和发那科的Distributed Control System等。
本文将对这几种主流DCS系统进行横向对比分析。
首先,我们来了解一下西门子的Simatic PCS 7系统。
该系统是一款完备的过程自动化和控制系统,具有可扩展性、灵活性和可靠性。
Simatic PCS 7采用了现代化的通信和控制技术,可以满足各种工业自动化控制的需求。
该系统具有模块化的架构,可以根据用户的需求进行定制化配置。
另外,Simatic PCS 7还具有友好的用户界面和强大的故障诊断功能,可以提高系统的可用性和性能。
接下来是霍尼韦尔的Experion PKS系统。
Experion PKS是霍尼韦尔公司推出的一种先进的控制系统平台,具有高效、可靠和灵活的特点。
该系统采用了先进的控制算法和智能化的控制器,可以实现对工艺过程的精确控制。
Experion PKS还具有分布式架构和模块化设计,可以实现系统的高可靠性和可扩展性。
此外,该系统还具有强大的故障诊断和数据管理功能,可以提高系统的可用性和维护效率。
再来是ABB的800xA系统。
800xA是ABB公司的一种全面集成的控制系统,具有多功能、高效和可靠的特点。
该系统采用了现代化的控制和通信技术,可以实现对工艺过程的精确控制和监测。
800xA还具有灵活的架构和强大的集成能力,可以与其他系统进行无缝集成。
此外,该系统还具有友好的用户界面和强大的分析和报告功能,可以提高操作人员的工作效率和决策能力。
最后是发那科的Distributed Control System系统。
该系统是发那科公司推出的一种先进的工业自动化控制系统,具有高性能和可靠性。
Electro nics Process Tech no logy2022年1月第43卷第1期29doi:10.14176/j.issn.l001-3474.2022.01.009多芯片点胶贴片系统的工艺与控制特性分析乔丽,崔海龙,侯一雪,曹国斌,李浩志(中国电子科技集团公司第二研究所,山西太原030024)摘要:从点胶贴片系统的工艺流程和控制特性方面分析了影响其精度的要素,阐述了通过高速高精度运动平台、多轴运动控制系统、多相机高精度视觉系统等技术来保证工艺精度的方法。
关键词:点胶贴片;高精度;拾放;多轴协同运动控制系统中图分类号:TN405文献标识码:A文章编号:1001-3474(2022)01-0029-04Analysis of Process and Control Characteristics for Multichip Dispensing andBonding SystemQIAO Li,CUI Hailong,HOU Yixue,CAO Guobin,LI Haozhi(The2nd Research Institute of CETC,Taiyuan030024,China)Abstract:The process flow and control characteristics of the multichip dispensing and bonding system and several factors affecting its precision are analyzed.The methods to ensure the process precision by highspeed and high-precision motion platform,multi-axis motion control system,high precision vision system with multi-camera are expounded.Keywords:dispensing and bonding;high precision;picking and placing;multi-axis cooperative motion control systemDocument Code:A Article ID:1001-3474(2022)01-0029-040引言21世纪,电子技术发展迅速,电子设备的生产和制造向着智能化、高速化、高精度方向发展。
贴片机维修人员实操题(附答案)一、单选题(每题3分,共30分)1. 贴片机在吸取元件时,吸力忽大忽小,最可能是什么部件的问题?A. 气泵压力不稳定B. 吸嘴堵塞C. 贴片头电机故障D. 控制器程序错误2. 贴片机视觉系统无法准确识别元件型号,可能是因为()A. 光照强度不合适B. 元件表面反光特性C. 视觉系统硬件故障D. 以上都有可能3. 当贴片机出现连续的元件贴装偏移故障时,首先要检查()A. 贴片程序中的坐标设置B. 贴片头的机械结构C. 元件的封装尺寸D. 设备的地线连接4. 贴片机的供料器中,哪种情况会导致元件供应不顺畅且容易产生静电?A. 供料器轨道有灰尘B. 转盘供料器的转速过快C. 振动供料器的振动频率不稳定D. 以上都对5. 贴片机Z轴运动超程报警,可能是()A. Z轴限位开关故障B. Z轴电机驱动器损坏C. 贴片头负载过重D. A和B6. 贴片机在高速贴装时出现图像抖动,以下哪项不是可能原因?A. 视觉系统镜头脏污B. 贴片头运动时的振动传递C. PCB板固定不牢固D. 元件本身的质量问题7. 贴片机的贴片头更换吸嘴后,出现元件贴装高度不一致的情况,首先要()A. 检查吸嘴的安装高度B. 调整Z轴的零点C. 校准贴片头的垂直运动D. 检查供料器供料情况8. 贴片机出现死机现象,在排除了软件故障后,重点检查()A. 电源供应稳定性B. 各主要部件的温度C. 设备内部灰尘情况D. A和B9. 对于贴片机轨道的保养,以下哪项操作是最重要的?A. 定期涂抹润滑油B. 清洁轨道表面的灰尘和杂物C. 检查轨道的平整度D. 更换轨道磨损部件10. 贴片机中,哪个部件的故障会导致不同元件的贴装顺序错乱?A. 控制器中的程序逻辑模块B. 贴片头的运动控制模块C. 供料器的排序模块D. 视觉系统的识别模块二、多选题(每题5分,共30分)1. 贴片机贴装精度下降可能由以下哪些因素引起?()A. 贴片头导轨磨损B. 视觉系统精度降低C. 贴片程序中的补偿值错误D. PCB板的质量问题E. 设备的振动环境2. 贴片机供料器故障可能表现为()A. 元件供应不足B. 元件翻转错误C. 元件堵塞在供料器内D. 不同元件混合供应E. 供料速度过慢3. 在检查贴片机的电气系统故障时,以下哪些工具比较常用?()A. 万用表B. 示波器C. 电烙铁D. 螺丝刀E. 示波器探头4. 贴片机视觉系统的校准内容包括()A. 元件识别准确性校准B. 贴片位置坐标校准C. 图像色彩校正D. 视觉系统的分辨率调整E. 光照角度校准5. 贴片机出现元件贴装后有损坏的情况,可能的原因有()A. 吸嘴压力过大B. 元件本身脆弱C. 贴片头下降速度过快D. PCB板表面有异物E. 贴片程序中的贴装力设置错误三、判断题(每题2分,共20分)1. 贴片机只要能正常吸取元件,就说明吸嘴没有问题。
贴片机工作原理贴片机是一种重要的电子制造设备,广泛应用于电子制造行业中的表面贴装工艺(Surface Mount Technology,SMT),主要用于将电子元件(如芯片、电阻、电容等)精确地贴装到PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)上。
在现代电子制造流程中,贴片机的工作原理变得至关重要,因为它能够以快速且高效的方式完成元件的贴装过程。
贴片机的工作原理可以分为以下几个关键步骤:1. 板料定位:首先,贴片机需要将PCB准确地定位到贴合台上。
这通常通过使用视觉系统进行检测和辨别,以识别板上的标记或特殊的标记点,然后使用机械臂将其放置到贴合位置。
2. 图像处理:一旦板料被定位,视觉系统开始对PCB进行图像处理。
这包括使用相机和光源来获取和识别PCB上的元件位置和方向。
通过比较元件的数据库与待贴装的元件进行匹配,贴片机能够确定每个元件的准确位置和方向。
3. 元件供料:贴片机通过使用自动供料系统将元件供应给贴合位置。
这些元件通常以卷装(reel)或分装(tray)的形式供应。
机器会根据元件规格和供应方式来确定元件抓取的方式,并将其送到贴装区域。
4. 元件定位:一旦元件被供应到贴装区域,贴片机会收到元件定位的指令。
这些指令是通过图像处理的结果和机器预设的工艺参数来确定的。
贴片机使用吸嘴或针来抓取元件,并将其准确地定位到PCB上的粘合剂(通常是焊膏)上。
5. 粘合和焊接:一旦元件准确地贴合到PCB上,贴片机通过控制加热区域来加热焊盘,使焊膏熔化并与元件和PCB连接。
这个过程通常被称为回流焊接。
贴片机能够根据焊接工艺要求,调整加热的温度和时间,确保焊接质量的稳定性和可靠性。
6. 检测和纠错:在焊接完成后,视觉系统会再次对焊接结果进行检测和分析。
通过与预期结果进行比较,贴片机可以判断焊接的质量和可靠性。
如果有任何错误或问题,贴片机会自动进行纠错操作,如重新进行焊接、更换元件等。
贴片机通过高度自动化和精准的工作原理,大大提高了电子制造的效率和质量。
市面上常见HMI品牌介绍1. 欧姆龙(Omron):欧姆龙是一家在工控和自动化领域具有丰富经验的国际公司,其HMI 产品系列广泛应用于自动化生产线、工业流水线等领域。
欧姆龙的HMI产品具有易于操作、高可靠性和可扩展性等特点,可帮助企业提高生产效率和降低成本。
2. 西门子(Siemens):西门子是一家享有盛誉的德国工业自动化和数字化公司,其HMI产品系列被广泛应用于工业控制、过程控制和制造执行系统中。
西门子的HMI 产品拥有先进的人机界面和多功能显示屏,可以方便操作人员实时掌握生产状态和数据,提高系统的可靠性和效率。
3. 艾默生(Emerson):艾默生是一家全球领先的工业技术和自动化解决方案提供商,其HMI 产品被广泛应用于化工、石油、制药等行业。
艾默生的HMI产品具有先进的人机界面、高分辨率的显示屏和强大的数据处理能力,可以帮助用户实时监控和控制各种工艺参数,提高生产效率和安全性。
4. 壳牌(Beckhoff):壳牌是一家德国工控自动化领域的知名品牌,其HMI产品广泛应用于工业控制和过程控制系统中。
壳牌的HMI产品具有先进的图形界面、高性能的处理器和丰富的通信接口,可以实时监控和控制各种生产参数,提高生产效率和质量。
5. 威纶达(Weintek):威纶达是一家台湾知名的HMI品牌,其产品系列广泛应用于自动化领域。
威纶达的HMI产品具有用户友好的界面、高清晰度的显示屏和灵活可扩展的功能,可以满足各种行业的需求。
6. 三菱电机(Mitsubishi Electric):三菱电机是一家全球知名的工业自动化公司,其HMI产品广泛应用于工厂自动化和机器人系统中。
三菱电机的HMI产品具有直观易用的人机界面、高亮度的显示屏和丰富的通信接口,可以方便操作人员实时监控和控制设备,提高生产效率和灵活性。
以上介绍的品牌只是市面上常见的一部分,每个品牌的产品特点和应用领域均有所不同,用户可以根据自己的需求选择合适的HMI品牌。
贴片机原理贴片机是一种用于电子元器件贴装的自动化设备,广泛应用于电子制造行业。
它的工作原理是通过精密的机械结构和先进的控制系统,将电子元器件从供料器上取下并精确地贴装到印刷电路板上。
一、供料系统贴片机的供料系统是实现元器件供给的重要部分。
它通常由供料器、传送带和传输机构组成。
供料器用于存放元器件,传送带将元器件从供料器上取下并送到传输机构上。
传输机构负责将元器件传送到贴装位置。
二、视觉系统贴片机的视觉系统起到了非常重要的作用。
它通过摄像头和图像处理软件,对印刷电路板上的贴装位置进行检测和校准。
视觉系统能够识别元器件的位置、方向和偏移量,并根据预设的贴装规则进行调整,确保贴装的精度和准确性。
三、贴装头贴装机上的贴装头是实现贴装动作的关键部件。
它通常由吸嘴和吸嘴更换机构组成。
贴装头通过吸嘴将元器件从传输机构上吸取,并精确地放置到印刷电路板上的目标位置。
吸嘴更换机构能够根据不同尺寸和形状的元器件,自动更换吸嘴,以适应不同的贴装需求。
四、精确定位系统贴片机的精确定位系统用于保证贴装的精度和稳定性。
它通常由定位针、定位孔和定位标志等组成。
定位针用于确定印刷电路板的位置,定位孔和定位标志用于确定元器件的位置和方向。
通过精确的定位,贴片机能够实现高精度的贴装操作。
五、控制系统贴片机的控制系统是整个设备的核心。
它由计算机控制器、运动控制卡和传感器等组成。
计算机控制器负责整体的控制和调度,运动控制卡负责控制贴装头和传送带的运动,传感器用于检测贴装过程中的状态和异常情况。
通过精确的控制,贴片机能够实现高效、稳定的贴装操作。
六、贴装过程贴片机的贴装过程通常包括以下几个步骤:1. 元器件供给:贴片机从供料器上取下元器件,并将其送到传输机构上。
2. 视觉检测:贴片机通过视觉系统对印刷电路板上的贴装位置进行检测和校准。
3. 定位和对位:贴片机通过精确定位系统将元器件准确定位,并与印刷电路板进行对位。
4. 吸取和贴装:贴片机通过贴装头的吸嘴,将元器件从传输机构上吸取,并精确地放置到印刷电路板上的目标位置。
Fuji 和Siemens 贴片机视觉系统的比较
东方通信技术中心沈钢周骏
摘要视觉系统现在已成为高精度贴装机的重要组成部分。
本文首先对贴片机图像处理及结构进行了介绍,在对FUJI和SIEMEMS贴片机视觉系统比较的基础上,简述了现代高
精度SMT设备是如何适应微小间距件的贴装。
Abstract The vision processing system is the critical portion of the high – placement ma-chine.
This paper firstly introduces the principle of vision processing and structure of the
placement machine. Based on the contrast of vision processing system between fuji
and siemems placement machine, we expound how the modem SMT machine meet
the requirement of placing the micro pitch parts.
关键词图像处理灰度值法贴片精度图像处理算法
keywords Vision Processing Gray Technology Placing Vision Processing Algorithms
随着电子设备对小型、轻型、薄型和可靠性的需求,促使各种新型器件特别是细间距、微细间距器件得到迅速发展,被越来越多地用于各类电子设备上,于是对SMT中的关键设备---贴片机的贴片精度提出了更高的要求。
本文从应用角度对FUJI(主要是IP3,CP6)和SIEMEMS (S80F)贴片机的视觉系统进行了详细对比,以使从事SMT的有关技术人员更好地了解当今高精度贴片机的图像处理技术是如何适应器件高精度贴装的需求。
1器视觉系统的原理
贴片机视觉系统是以计算机为主体的图像观察、识别和分析系统。
它主要采用摄像机作为计算机感觉的传感部件,或称探测部件。
摄像机感觉到在给定视野内目的物的光强度分布,然后将其转换成模拟电信号,模拟电信号再通过A/D转换器被数字化成离散的数值,这些数值表示视野内给定点的平均光强度,这样得到的数字影像被规则的空间网格覆盖,每个网格叫做一个像元。
显然,在像元阵列中目的物影像占据一定的网格数,如图1所示。
计算机对上述包含目的物数字图像的像元阵列进行处理,将所图像特征与事先输入计算机的参考图像进行比较和分析判断,根据其结果计算机向执行机构发生指令。
视频图象
1图像数字化处理
在机器视觉系统中灰度分辨率。
灰度值法是用图像多级亮度来表示分辨的大小。
灰度分辨率规定在多大的离散值是机器给定的测量光强度,需要处理的光强越小,灰度分辨率就越高。
2视觉系统的构成
贴片机视觉系统由视觉硬件和软件组成。
硬件一般由影像探测、影像存储和处理以及影像显示三部成组成。
视觉系统硬件功能如图2所示。
图2 视觉系统原理
摄像机是视觉系统的传感部件,用于贴装机的视觉采用固态摄像机,CCD摄像机。
固态摄像机的主要部分是一块集成电路,集成电路芯片上制作有许多细小光敏元件组成的CCD阵列,每个光敏元件输出的电信号与被观察目标上相应反射光强度成反比,这一电信号作为一像元的灰度被记录下来。
像元件坐标决定了该点在图像中的位置。
摄像机获取大量信息有微处理机处理。
处理结果由工业电视显示。
摄像机与微处理机,微处理机与执行机构及显示器之间有通讯电缆连接,一般采用RS232串行通讯接口。
3视觉系统的精度
影响视觉系统精度的主要因素是摄像机的像元数和光学放大倍数。
摄像机的像元数越多,精度就越高;图象的放大倍数越高,精度就越高。
因为图像的光学放大倍数越大,对于结定面积的像元数就越多,所以精度越高。
在FUJI的IP3上,在贴脚宽0.15mm的器件时就采用了精密
的需要。
不过,放大倍数过大,寻找器件更加困难,容易丢件,降低了贴装率。
所以要根据实际需要选择合适的光学放大倍数。
4FUJI和SIEMENS视觉系统的比较
1.PCB的精确定位
FUJI的IP和CP均有一个专用的MARK CAMERA,用来获取PCB上的标志点位置、大小和形状,读取中心位置。
在PCB进行定位时,PCB上需要至少两个标点(基于X 、Y TABLE 水平的状况下,)依次围绕每个标志点中心,在一定范围内搜索,如未发现目标,就扩大搜索范围(程序中可设定)。
确定标志点位置后,与程序中的坐标比较,判定得出偏差,具体反映在X、Y、Q三个值上,然后来修正贴装数据。
西门子也大致相同。
2.器件检测和定心
FUJI使用一大一小两个摄像头进行不同元件的识别与对中,同时执行检测功能。
对于不同的器件使用不同的照射方式。
J型脚(PLCC,SOJ,BGA)采用前灯(FRONTLIGHT)照射方式,其它采用后灯(BACKLIGHT)方式。
贴装头上的吸嘴在程序指定FERDER位置吸取器件,吸取要尽量在器件的中心点上,特别对于PLCC84等较大的器件,这一点很有必要,否则在图象处理时,常常通不过。
吸取到了一确定位置上,获取元器件的形状图像后,通过特殊的算法(因器件而导),获取边缘数据,得出中心位置,与程序内的数据比较,得出X、Y、Q的偏差值,给出校正数据的同时,执行如下各项检测功能:实际器件与PART DA TA所描述的器件有否偏差(封装:包括引脚数、引脚位置、引脚长度、外型大小)、引脚有无弯曲、引脚的共面性、以及极性检测等。
贴片机在执行检测功能时,将被检测器件的各项特征与存储的封装器件进行比较,如果通不过检测,则可能器件封装出错,或者料上错,或者器件有缺陷,系统就令贴装头将器件送入废料带。
实际应用中,如出现以上问题要认真分析具体原因。
FUJI提供了工业CRT显示器可观察器件的图象,通过机器上的现场控制台,可手动操作,获取真实器件的图像,有多种方式可检查器件程序内的封装和实际的差别,CRT能提示哪里出了错(BUG),在出错时屏幕还提供了错误代码,方便于分析产生错误的原因,并提供修改的建议。
在视觉软件(PART DA TA)中,对不同的器件有不同的VISION TYPE,这也就是不同的图像处理算法,对不同器件的引脚有不同的灰度解决方案,对引脚有不同的照射顺序,可对引脚数进行验证,对于有极性的器件还可进行极性检测,体现了贴片机的适应性大小。
富士的IP3图象处理采用了多种先进技术,灰度处理系统的像元比以前的机器(BINARY)增加了一倍,而且能贴BGA、FLIP CHIP、CONNECTORS和多种异型器件。
西门子80F4也是属于多功能机,它有两组贴片头,分别是旋转头和IC头。
旋转头由12个贴片头组成,最大可以贴装PLCC44。
而IC头可以贴装到55mmX55mm的器件。
西门子贴片机有三个CAMERA,分别是PCB CAMERA、COMPONENT CAMERA和IC CAMERA。
PCB CAMERA主要是用来照机器上的标志点和PCB上的标志点的。
COMPONENT CAMERA位于旋转头的上方,用来对小器件进行光学对中,调整贴片位置。
而IC CAMERA则主要是对大器件进行光学对中。
西门子贴片机有三种主要的照相方式,分别是方块器件(比如一般的CHIP元件、SO(包括PLCC)器件、BGA。
在对CHIP类元件进行光学对中时,只有平行光,只对器件的边缘进行确认,从而找到器件的中心,算出贴片时需要调整的误差。
而在对SO类器件进行光学对中的同时,还需要对各个管脚的相对位置进行检测,如果管脚不在标准位置的话,也会判断为不合格器件。
BGA因为是球型焊球,在照相处理上,又有不同,要对每一个焊球进行检测,位置和焊球的亮度都是检测内容。
有不合标准的,就作为不合格器件弃用。
西门子较之FUJI在对PLCC进行图象处理上有明显的优势,主要原因是FUJI的光源是平行光,对于J型管脚的处理结果就是一样,只对J型管脚的最下端有反射。
相比较而言,西门子的光源有侧光,对J型管脚的斜面也有反射图象,能对PLCC进行比较全面的光学检测。
西门子在贴装PLCC上也较之FUJI-IP3有比较明显的优势,而且侧光在对BGA进行光学检测时也起着重要的作用。
5结语
在对FUJI和SIEMENS的视觉系统的比较中,我们更深的认识了贴片机的图像处理技术,可以看出,高精度贴片机综合了计算机、光、电子、自动控制等多种现代高科技技术,随着这些科技日新月异的发展,贴片机会向着更高速、更高精度、更强功能的方向发展。
我们把使用贴片机的心得撰成此文,希望与从事SMT贴片工作的同仁更多的互相交流,达到互相提高的目的。