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中科院合肥物質(zhì)科學研究院制造技術研究所承擔的“LED貼片機”項目，突破了高速運動下定位、多軸協(xié)同運動控制以及自動拾取校正等核心關鍵技術，已進入小試階段。
該貼片機是受委托專為LED行業(yè)研發(fā)，可滿足LED照明業(yè)者生產(chǎn)的彈性需求，適用生產(chǎn)產(chǎn)品有標準的600/1200的LED日光燈管（T8、T5），涵蓋所有LED相關產(chǎn)品如LED車燈、軟管、天井燈等。同時貼片機提供高彈性編程能力，以便操作者根據(jù)不同的BIN值的LED元件調(diào)整貼裝模式，確保終端產(chǎn)品的均光性。
此機器針對不同元件特性，采用材質(zhì)吸嘴，耐磨性高并附有彈片設計，減少貼裝時對LED表面沖擊力，也可貼裝一般RC或SOP電子元件，貼裝元件范圍為0805~24*18，貼裝速度達8000CPH，是一款具有高性價比的全自動貼片機。
通過項目的研發(fā)，科技人員在精密設備設計制造、多軸協(xié)同控制及系統(tǒng)集成方面積累了寶貴經(jīng)驗，為高速高精密貼片機研發(fā)奠定了基礎。

貼片機行業(yè)背景
對于PIC器件來說，以往普遍采用DIP、PLCC或者SOIC的封裝形式。然而，隨著人們對緊湊型、高性能產(chǎn)品的需求增加，要求引入更為的PIC器件。現(xiàn)如今的閃存器件可以采用SOP、TSOP、VSOP、BGA和微小型BGA封裝形式。高性能的微型控制器、CPLD器件和FPGA器件一直到可以采用QFP、BGA和微型BGA封裝形式，其所擁有的引腳數(shù)量范圍從44條一直可以達到超過800條以上。
由于非常多的引腳數(shù)量和很小的外形尺寸，這些元器件中的大部分僅能夠采用微細間距的封裝形式。微細間距的元器件所擁有的引腳非常脆弱，間距只有0.508（20 mils）或者說間隙幾乎沒有。這樣人們就將目光瞄向了使用PIC器件來應對這一挑戰(zhàn)。 具有高密度和高性能的PIC器件價格是很昂貴的，要求采用高質(zhì)量的編程設備，需要擁有非常優(yōu)異的過程控制，以求將元器件的廢棄程度降低到小的程度。
在采用手工編制程序的操作過程中，微細間距元器件實際上肯定會遭遇到來自共面性和其它形式的引腳損傷因素的威脅。如果說引腳受到了損傷的話，那么將可能導致焊接點可靠性出現(xiàn)問題，會提升生產(chǎn)制造過程中的缺陷率。同樣，高密度的元器件實際上將花費較長的編程時間，這樣就會降低生產(chǎn)的效率。

貼片機原理
拱架型
元件送料器、基板(PCB)是固定的，貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動，將元件從送料器取出，經(jīng)過對元件位置與方向的調(diào)整，然后貼放于基板上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標移動橫梁上，所以得名。
拱架型貼片機對元件位置與方向的調(diào)整方法：
1)、機械對中調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法能達到的精度有限，較晚的機型已再不采用。
2)、激光識別、X/Y坐標系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法可實現(xiàn)飛行過程中的識別，但不能用于球柵列件BGA。
3)、相機識別、X/Y坐標系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，一般相機固定，貼片頭飛行劃過相機上空，進行成像識別，比激光識別耽誤一點時間，但可識別任何元件，也有實現(xiàn)飛行過程中的識別的相機識別系統(tǒng)，機械結(jié)構(gòu)方面有其它犧牲。
這種形式由于貼片頭來回移動的距離長，所以速度受到限制。一般采用多個真空吸料嘴同時取料(多達上十個)和采用雙梁系統(tǒng)來提高速度，即一個梁上的貼片頭在取料的同時，另一個梁上的貼片頭貼放元件，速度幾乎比單梁系統(tǒng)快一倍。但是實際應用中，同時取料的條件較難達到，而且不同類型的元件需要換用不同的真空吸料嘴，換吸料嘴有時間上的延誤。
這類機型的優(yōu)勢在于：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)高精度，適于各種大小、形狀的元件，甚至異型元件，送料器有帶狀、管狀、托盤形式。適于中小批量生產(chǎn)，也可多臺機組合用于大批量生產(chǎn)。

供料平臺（FeederPlate）：
帶裝供料器、散裝供料器和管裝供料器（多管供料器），可安裝在貼片機的前或后供料平臺。
軸結(jié)構(gòu)（Axis Configuration）
X軸：移動工作頭組件跟PCB傳送方向平行。
Y軸：移動工作頭組件跟PCB傳送方向垂直。
Z軸：控制工作頭組件的高度。
R軸：控制工作頭組件吸嘴軸的旋轉(zhuǎn)。
W軸：調(diào)整運輸軌的寬度。
 運輸軌部件（Conveyor Unit）
1、主擋板（Main Stopper）
2、定位針 (Locate Pins)
3、Push-in Unit（入推部件）
4、邊緣夾具 (Edge Clamp)
5、上推平板 (Push-up Plate)
6、上推頂針 (Push-up Pins)
7、擋板 (Entrance Stopper)
7. 吸嘴站（Nozzle Station）：允許吸嘴的自動交換，總共可裝載16個吸嘴，7個標準和9個可選吸嘴。
8. 氣源部件（Air Supply Unit）
包括空氣過濾器、氣壓調(diào)節(jié)按鈕、氣壓表。
9. 輸入和操作部件（Data Input and Operation Devices）
1、YPU ( Programming Unit) 編程部件
Ready按鈕：異常停止的解除和伺服系統(tǒng)發(fā)生作用。
2、鍵盤（ Keyboard ）各鍵的功能
F1：用于獲得實時選項的幫助信息
F2：PCB生產(chǎn)轉(zhuǎn)型時使用
F3：轉(zhuǎn)換編制目標（元件信息、貼裝信息等）
F4：轉(zhuǎn)換副視窗（形狀、識別等信息）
F5：用于跳至數(shù)據(jù)
F6：調(diào)整時使用
F7：設定數(shù)據(jù)庫
F8：視覺顯示實物輪廓
F9：照位置
F10：坐標跟蹤
Tab：各視窗間轉(zhuǎn)換
Insert ，Delete ：改變副視窗各參數(shù)
↑↓→←：光標移動及文頁UP/Down移動
Space Bar（空檔鍵）：操作期間暫停機器（再按解除暫停）
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