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Se la macchina di posizionamento SMT è un robot, la testa di posizionamento è un manipolatore intelligente. Attraverso il controllo del programma, la posizione viene automaticamente corretta, i componenti vengono prelevati secondo le normative e vengono posizionati accuratamente sui pad preimpostati per completare il movimento tridimensionale alternativo. È la parte più complessa e critica della macchina di posizionamento. La testa di posizionamento è composta da ugelli di aspirazione, sistemi di allineamento visivo, sensori e altri componenti.
Esistono due tipi di teste di posizionamento: testa singola e testa multipla. Le teste di posizionamento multi-testa possono essere divise in tipi fissi e rotanti. Dopo che l'ugello di aspirazione della macchina di posizionamento monotesta iniziale ha aspirato un componente, ha realizzato il centraggio del componente secondo il meccanismo meccanico di centraggio e ha dato un segnale all'alimentatore per far entrare il componente successivo nella posizione di aspirazione. Tuttavia, il tasso di posizionamento di questo metodo è relativamente lento e di solito ci vuole 1S per posizionare un componente chip. Pertanto, al fine di aumentare il tasso di cerotto, le persone adottano il metodo di aumentare il numero di teste di cerotto, cioè, utilizzare diverse teste di cerotto per aumentare il tasso di cerotto. La macchina di posizionamento multi-testa è aumentata da una singola testa a 3 a 6 teste di posizionamento, invece di utilizzare l'allineamento meccanico, è stata migliorata a varie forme di allineamento ottico. I componenti vengono prelevati durante il lavoro e quindi posizionati sul PCB a loro volta dopo l'allineamento. Nel luogo designato. In questa fase, il tasso di patch di questo modello ha raggiunto il livello di 30.000 componenti all'ora e il prezzo di questa macchina è relativamente basso e può essere utilizzato in combinazione. La struttura multi-testa rotante può anche essere utilizzata. In questa fase, la velocità di patch di questo metodo ha raggiunto 45.000 - 50.000 pezzi all'ora.
(1) Ugello di aspirazione. Alla fine della testa di posizionamento, c'è uno strumento di posizionamento controllato da una pompa per vuoto, cioè un ugello di aspirazione. Componenti di varie forme e dimensioni vengono spesso raccolti e posizionati utilizzando vari ugelli di aspirazione. Dopo aver generato il vuoto, la pressione negativa dell'ugello di aspirazione aspira i componenti SMD dal sistema di alimentazione (silo sfuso, tramoggia tubolare, nastro di carta a forma di disco o imballaggio vassoio). L'ugello di aspirazione deve raggiungere un certo grado di vuoto quando succhia il film. Solo allora si può giudicare se i componenti prelevati sono normali. Quando il componente si trova sul suo lato o non viene risucchiato a causa del componente "cartuccia", la macchina di posizionamento emette un segnale di allarme. Nel momento in cui l'ugello pick-up raccoglie i componenti e li posiziona sul PCB, vengono solitamente utilizzati due metodi per il posizionamento. Uno si basa sull'altezza del componente, cioè lo spessore del componente viene inserito in anticipo. Quando la testa di posizionamento viene abbassata a questa altezza, il vuoto viene rilasciato e il componente viene posizionato sul pad. Quando si utilizza questo metodo, a causa di differenze individuali di componenti o PCB, può verificarsi il fenomeno di posizionamento precoce o tardivo e, in casi gravi, può causare lo spostamento dei componenti o difetti del chip volante. Un altro metodo più professionale è quello di realizzare l'atterraggio morbido del posizionamento sotto l'azione del sensore di pressione basato sulla reazione istantanea del componente e del PCB. Pertanto, il posizionamento è facile e non è facile causare difetti di spostamento e chip volanti.
L'ugello di aspirazione è un componente che tocca direttamente i componenti SMT. Per adattarsi al posizionamento di vari componenti, molte macchine di posizionamento saranno dotate anche di un dispositivo per rimuovere e sostituire l'ugello di aspirazione. C'è anche una compensazione elastica tra l'ugello di aspirazione e il tubo di aspirazione. Il meccanismo tampone garantisce la protezione dei componenti patch durante il processo di picking.
L'ugello di aspirazione tocca i componenti durante il movimento ad alta velocità e la sua usura è molto grave. Pertanto, il materiale e la struttura dell'ugello di aspirazione stanno diventando sempre più importanti. Nei primi giorni, i materiali della lega sono stati utilizzati e poi cambiati in materiali plastici resistenti all'usura della fibra di carbonio. Gli ugelli più professionali utilizzano materiali ceramici e diamanti per rendere gli ugelli più durevoli.
Con la miniaturizzazione dei componenti SMT e la riduzione del divario con i componenti circostanti, anche la struttura dell'ugello di aspirazione è stata relativamente regolata. Viene aperto un foro sull'ugello di aspirazione per garantire che sia stabile quando si prelevano piccoli componenti come 0603. È facile da montare e posizionare senza intaccare i componenti circostanti.
(2) Sistema di allineamento visivo. Con la crescente domanda di piccoli, leggeri, sottili e alta affidabilità dei prodotti elettronici, solo il posizionamento preciso di componenti a passo fine può garantire l'affidabilità del montaggio superficiale. Per montare con precisione componenti a passo fine, di solito vengono presi in considerazione i seguenti fattori.
1. deviazione di posizionamento PCB. In circostanze normali, il modello del circuito sul PCB non corrisponde sempre ai fori di lavorazione del posizionamento meccanico del PCB e del bordo PCB, il che causerà deviazione di montaggio. Inoltre, difetti come la distorsione del modello del circuito sul PCB, la deformazione del PCB e la deformazione causeranno deviazione di montaggio.
2. La deviazione di centraggio dei componenti. La linea centrale del componente stesso non sempre corrisponde alla linea centrale di tutti i cavi, quindi quando il sistema di posizionamento utilizza l'artiglio meccanico di centraggio per centrare il componente, potrebbe non essere in grado di allineare la linea centrale di tutti i cavi del componente. Inoltre, nel contenitore di imballaggio, o quando l'artiglio di centraggio è bloccato e centrato, i cavi dei componenti possono essere piegati, attorcigliati e sovrapposti, cioè i cavi perdono la complanarità. Tali fenomeni causeranno deviazioni di posizionamento e ridotta affidabilità di posizionamento. Il montaggio a superficie ha successo quando il cavo del componente si discosta dal pad non più del 25% della larghezza del cavo. Quando il passo di piombo è stretto, la deviazione ammissibile è più piccola.
3. La deviazione di movimento della macchina stessa. I fattori meccanici che influenzano l'accuratezza del posizionamento sono: l'accuratezza del movimento dell'asse X-Y della testa di posizionamento o della tavola di posizionamento PCB, l'accuratezza del meccanismo di centraggio dei componenti SMT e l'accuratezza del posizionamento. Il sistema di visione è diventato una parte importante della macchina di posizionamento ad alta precisione.
