型全自动贴片机的调试与维护
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摘 要：随着电子产品的广泛普及和功能的不断提升，原有的插接式PCB电路的集成程度已经无法满足现代科技的需求。SMT生产线则是对高集成度的贴片元件进行贴装的一种全自动生产线，而贴片机则是整个SMT生产线中最核心的设备，其主要功能是为各种SMC/SMD元器件和部分插装元件进行贴装工作。本文就如何对SKM-898型全自动贴片机进行调试与维护进行分析阐述。
关键词：贴片机 PCB电路板 SKM-898 调试
SMT （Surface Mount Technology）的中文译为＂表面组装技术＂，是一门包括元器件、材料、设备、工艺以及表面组装电路基板设计与制造的系统性综合技术，也是现在最热门的电子产品组装方法之一。
一、SMT生产线概述
1.SMT在我国的发展状况
一方面是SMT行业的发展先后经历了四个阶段。第一个阶段：20世纪60年代。在电子仪器仪表行业军工领域中，为了实现微型电子仪器和军用通信设备的微型化，人们开始尝试通过元器件焊接形式的改变来缩小设备的体积，即由原来的＂长腿＂元器件换为无引脚的电子元器件，并将其直接焊接在印制电路板上。这就是今天＂表面组装技术＂的雏形。
第二个阶段：1975年以后。为了促进电子产品的小型化和多功能化的发展，SMT技术在各个民用领域中开始被广泛地运用。其中用得最多的包括照相机、收音机和家用摄像机等等。
第三个阶段：1986年以后。随着世界经济的飞速发展和电子产品行业竞争的日趋激烈，SMT行业的技术不断成熟，工艺可靠性不断提高。而这一阶段SMT的改进目标锁定在了＂降低成本＂上。
第四个阶段：现阶段的电子产品，特别是较为尖端的设备正在向多元化、轻量化、微型化、高可靠、高速度、高性能等多方面发展。并且在SMT的基础上不断发展衍生出一种更为先进的全新技术——MPT微组装技术。相信随着技术的不断发展，MBP会为我们带来更为先进的产品。
另一方面是我国SMT技术的发展。我国最早引进SMT生产线的行业是20世纪80年代初期的电视机制造业。当时为了能将大量彩电调谐器嵌入最新的彩色电视机产品中，我国的电视机厂开始尝试引进SMT生产线。
大约20世纪90年代初，包括南京714厂、夏新集团、大连华录、北京电视设备厂等国有生产企业开始大量引进SMT生产线，这也使我国SMT技术的发展掀起了一次高潮。
进入21世纪以后，SMT产业在我国得到了空前的发展，同时推动了世界SMT技术的革新。现在一条完整的SMT生产线除了部分高精度贴片机技术仍然由国外企业把持外，绝大多数设备、耗材、原材料、模板等是我国自主生产研发的。尤其是模板钢网的制造，我国已处于国际领先水平。
2.SMT生产线各设备功能
一条完整的SMT生产线主要包括了送板机、印刷机、贴片机、接驳机、回流焊和AOI。
（1）送板机站：为生产线输送需要进行表面贴装的PCB电路板。
（2）印刷机站：为PCB基板上的焊点涂抹焊锡膏。
（3）接驳机站：将已印刷完成的PCB板送至贴片机内，此站通常会加一人工目检。
（4）贴片机站：将电路板所需的元件，依次贴装在PCB基板上。
（5）回流焊站：通过传送带将PCB送入回流焊炉中，进行元器件的焊接。
（6）AOI站：利用光学折射原理，对PCB板上的元器件焊接质量进行检测。
二、SKM-898型全自动贴片机操作
1.常用贴片机的种类
贴片机按照速度分类，包括中速贴片机、高速贴片机、超高速贴片机。
贴片机按功能分类，包括高速与超高速贴片机、多功能贴片机。
贴片机按照贴装元器件的工作方式分类，包括流水作业式贴片机、顺序式贴片机、同时式贴片机、顺序—同时式贴片机。
2.全自动贴片机工艺流程
一方面是贴片作业准备。贴片作业准备工作主要包括：贴装工艺文件准备，元器件类型、包装、数量与规格稽核，PCB焊盘表面焊锡膏涂覆稽核，料站的组件规格核对等等。
另一方面是操作前检查。操作前检查主要包括：检查电源是否连接正常，检查气压是否达到贴片机规定的供气需求（通常不低于0.55Mpa），检查前后安全盖是否已盖上，检查送料器是否有翘起、杂物或散料在供料器上，检查贴装头吸嘴是否归位。
3.SKM-898贴片机的调试步骤
第一步是界面介绍。当启动设备后，进入设备软件主界面。主界面的左边为各控制按钮。可对设备进行相应的操作与设置。
进入主界面后，左边竖排按钮中有＂New File＂新建文件、＂Save＂保存文件、＂Load File＂打开文件、＂Import CAD File＂导入CAD 文件、 ＂Teaching＂教学、＂Setup＂示教、＂Run＂运行、＂Power On＂通电、＂Nozzle HD-ORG＂ 检查吸嘴原点、＂Exit＂退出按钮。
第二步是建立元件库。当新建元件库时，从主界面中点击＂Teaching＂进入PCB设置界面，点击 ＂Cancel＂按钮关闭PCB参数界面进入元件库界面。要添加新的元器件请在＂Lib Info ＂界面中＂Pttn＂下拉编辑中选择＂New＂后填入元器件封装名，分别设置好元器件的＂长、宽、高、极性和阀值＂等参数。
第三步是建立材料清单。新建立一块PCB数据都需要首先設置此PCB的材料清单（BOM），材料清单中列出了此PCB板所需要贴装的元器件的＂Pattern＂和＂Comment＂。
从主界面中点击＂Teaching＂教学按钮，进入PCB设置界面，点击左边＂Cancel＂按钮关闭PCB参数进入元件库。在＂Lib Info ＂界面中＂Pttn＂下拉编辑中选择元器件，填入其后元器件的＂Comment＂参数，点击＂Insert＂插入材料清单，同时选择吸取该元器件的吸嘴＂Nozzle＂。如果需要添加的元器件＂Pattern＂在元件库中没有，则需要首先在元件库中添加。endprint
第四步是元器件数据的编辑。添加元器件数据的步骤如下：在＂Lib Imfo＂界面点击贴片数据信息按钮＂Mount Imfo＂打开修改数据对话框；通过XY轴运动控制面板，点击相应按钮移动示教相机到待贴元器件位置，并使图像显示区域的黄色十字对准待贴元器件位置中心；点击左边＂Get and Save Image＂按钮获取一条数据位置，再点击＂Add＂添加一条新位置数据；点击＂Group＂的下拉列表框，如果需要本台设备贴装此位置就选择与本设备联机组号相同的组号，如果用联机组号的其他设备贴装此位置则选择与其他设备联机组号相同的联机组号；设置Pattern_Comment，点击＂Edit＂按钮，到＂Lib Info＂界面的BOM中选择；设置角度Angle ，从键盘输入元器件偏转角度。元器件的角度的设置：元器件的角度的定义是，以一定的元器件放料位置为0?（如以chip 在送料带上的放料位置为0?），与PCB 上元器件的位置作比较，需要旋转一定的角度后才能到达元器件在PCB 上的位置；旋转的角度是以顺时针方向为正，逆时针方向为负来设置。（设置角度一般在±180?间为佳）
修改元件数据的具体步骤如下：在＂Mount Info＂界面；选择要修改的元器件位置数据，双击所选元器件数据信息，示教相机就到达该元器件在PCB上的相应位置；修改元器件要修改的数据或调整X、Y轴坐标；点击获取数据按钮＂Get XY＂，设备自动获取X、Y轴坐标并修改当前选择的数据。
删除元件数据的具体步骤如下：选择要删除的元器件，点击＂Delete＂按钮删除该元器件的数据，确定是否删除数据提示，点＂是＂即可。
第五步是设置送料器。送料器下部有两个固定柱，与基座上的气孔是对应的。放置送料器时，一手握住手柄，另一只手托住送料器前部。将送料器平放使进固定柱插入气孔即可，然后将手柄向前压紧。
放置完毕后，检查送料器接触面与基座是否贴紧。如果没有贴紧，需要重新放置。送料器接触面如果与基座没有贴紧，会导致漏气，并使送料器的送料位置、高度发生改变，从而导致不能正常吸取元器件。
从主界面中点击＂Teaching＂后进入＂Tape Feeder＂界面，进入送料器信息数据框。点击相应X、Y轴运动控制面板按钮移动示教相机到送料器位置，点击＂On/Off＂按钮使送料器处于送料状态，移动示教相机到料带槽中心位置，双击相应送料器信息数据项，提示是否需要移动到送料器位置，点＂No＂进入编辑界面，点击＂Get XY Pos Data＂按钮获取送料器的X、Y轴位置。
首先在送料器信息栏选择要改动的送料器数据信息，选择或修改送料器的需要设置的数据有＂Pattern_Comment、Quantity＂等值。当以上数据设置或修改完成后，点击＂Ok＂按钮保存当前送料器的数据信息。
第六步是吸嘴吸料设置。SKM-898机型不能自动更换吸嘴，没有单独的吸嘴架，自动生产时需要根据提示手动更换吸嘴。本设备可以使用四种类型的吸嘴，其内径分别为0.5mm、2.5mm、4.0mm、8.0mm，分别用于贴装不同类型的元器件。
当在贴装前放置好吸嘴后，在＂Setup＂的＂Feeder
Test＂界面的吸嘴设置对话框，点击＂Change Com-
pensation Data＂按钮，在吸嘴的相应位置选择吸嘴的类型；当在贴装过程中要贴装不同的元器件时，提示更换吸嘴，同时选择吸嘴的类型。
最后一步是自动运行。当打开设备、初始化设备、元器件数据、送料器数据信息、PCB 的Mark 点的确定、吸嘴位置的放置与设置等一切贴装准备完成后，就可以进行自动生产了。按下自动生产按钮＂Run＂ 进入自动生产界面，＂Start＂按钮自动转换成＂Stop＂按钮；屏幕转换成图像输出形式，贴装时对元器件的拍照，找到元器件的中心点，如果是IC 则找其边脚，进行贴装时的补偿；贴装信息栏显示输出贴装时的信息。
三、SKM-898贴片机保养与维护
1.检查设备和其外围设备
第一，不要将工具、电子零部件、胶带碎片或其他物品散落在设备周围。第二，不要将工具、电子零部件、胶带碎片或其他物品遗漏在设备内部。第三，确保设备没有出现任何异常情况。第四，不要使零部件、灰尘或其他物体黏附在设备上，尤其是PCB 升降台。第五，检查压力指示表指示是否正确。
2.日常保养与维护步骤
一是清洁设备内部和其外围设备。查看是否有工具、電子零部件、胶带碎片或其他物品散落在设备周围，如果有请将其清除。
二是确认设备的主断路开关断开。打开设备前后门检查设备内部是否有工具、电子零部件、胶带碎片或其他物品，若有请将其清除。
三是检查并清洁XY轴光栅尺与读数头。检查有无灰尘或者其他物体黏附在光栅尺上，若有请用干净的棉布将其清除。清洁时请小心处理，不要刮伤光栅尺表面或使灰尘等掉落到其他部件上。检查读数头是否有松动或者倾斜，如有请固定。注意，在固定读数头过程中，读数头与光栅尺间距为1～1.5mm并处于光栅尺正上方，且要当心光栅尺，不要刮伤光栅尺表面。
四是检查并清洁升降台。检查有无灰尘或者其他物体黏附在升降台上，若有请将其清除。清洁时请小心处理，不要使灰尘等掉落到其他部件上。请用清洁布擦拭干净升降台上的任何污渍。清洁完毕后，请在升降台的汽缸支撑柱上添加润滑油。
五是清洁送料器基座。清洁送料器基座上的灰尘或其他物质。检查送料器基座的送气孔是否被堵塞，若气孔被堵塞将影响送料器的送料。
六是全面检查设备内部。观察设备内部各部件有无任何异常，若有请及时处理。如果不能正确处理请立即联系相关部门。
参考文献：
[1]黄永定.SMT技术基础与设备[M].北京：电子工业出版社，2008.
[2]杜中一.SMT表面组装技术[M].北京：电子工业出版社，2009.
[3]李朝林.SMT设备维护[M].天津：天津大学出版社，2009.